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Whale 2515【王经理13512272665】

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1 产品介绍

1.1 简要介绍

Whale 2515是一款小型化的直流无刷水下推进器,采用直驱电机方案,配合低速导管式的螺旋桨,具有噪音低、效率高、稳定性好的特点,各项性能均超过国内外同类产品,能够广泛应用在中型ROVAUV上。Whale 2515采用的是自补偿充油密封方式,并配合外置油压平衡器,可以在深海环境中正常运行。外观精巧美观,可无故障连续工作1000h以上。

2515.png

1.2基本参数

1 Whale 2515推进器性能参数

额定功率

**功率

额定电流

**电流

额定电压

1500W

2000W

27A

30A

60VDC

系泊推力

材质

空气重量

驱动方式

使用深度

25.0kgf

铝合金

2.9kg

外置驱动

0-100m

1.3注意事项

1)禁止长时间在空气中进行空转;内有防拆卸预紧装置,严禁擅自拆卸!!!

2)螺旋桨桨叶过于锋利,使用时需注意安全;

3)充油时需保证腔内充满,使用时先检查补偿器中的补偿油量;

4)海水环境中使用后及时冲洗,使用前检查毂帽的防松螺母是否松动或腐蚀;

5)每个推进器使用所对应的驱动器;

6)下水使用前检查补偿器通孔是否堵塞;

7)推进器累计使用时间达到500h后,自行联系商家进行免费首次维护;

8)在质保期内所产生的非人为故障由商家负责维修或更换,超出质保期后所产生的维护费用根据实际情况双方协商。

2 产品使用方法

2.1电机性能

 Whale 2515型号推进器采用高密度直流无刷电机驱动,采用直驱方式,提高了传递效率,降低了减速机带来的机械噪音。Whale全系列推进器均采用公司特殊定制的无框电机,不仅有效的降低了整体重量,还能够很好的提高电机的散热效果。同时,本公司经过多年研发积累,提出了一种同轴式的传递系统,使得桨轴与电机轴无缝连接,保证了两者同心度,降低了机械传递噪音,提高了推进器整体的使用寿命。

     表2 Whale T1500推进器电机性能参数

电压

额定转速

额定扭矩

额定电流

峰值扭矩

极对数

60VDC

3000rpm

4.77Nm

27±10

5.0Nm

5

最高转速

**效率

扭矩常数

反电常数

反馈元件

重量

3200rpm

90%

0.18±10Nm/A

11±10V/krpm

霍尔

1.62±10

2.2驱动器使用方法

2.2.1驱动器性能参数

表4 Whale 2515驱动器技术参数

项目

参数

备注

电源输入电压

DC 9V60V

电源正负极请勿接反

**输出电流

50A(倍流输出,100s

35A(非倍流输出)

电机输出接口请勿短路,否则可能烧掉保险丝

倍流倍数设定范围

1.0-2.0

0为禁用倍流功能

倍流工作时间设定范围

0.1-99.9s

\

额定输出电流

30A

\

**软制动电流

3A

\

霍尔接口输出电压

5V

\

完成/故障信号输出电压

3.3V

\

电机额定电流可设定范围

0.5A35A

\

电机电流检测精度

0.2A

\

电压有效检测范围

8-70VDC

\

稳流控制精度

0.02A

\

频率输入信号支持范围

0 10kHz

\

逻辑电平电压范围

0V24V

\

PWM 调速方式 PWM 可设定范围

-100.0%00100.0%

\

实时速度**测量范围

10Hz~4000Hz

\

实时速度表示范围

-32768Hz32767Hz

\

电机转速表示范围

1655340   RPM

\

堵转保护时间设定范围

0.1s25.5s 或不保护

\

485 支持的波特率

1200115200bps

\

工作温度

-2580

\

2.2.2驱动器模拟量控制

a.png

图1 单电位器调速开关量

此用法使用电位器对电机进行调速,使用开关量/逻辑电平控制电机正反转和启停。单电位器调速的接法如图1所示。电位器VR1两不动端接VOCOM,动端接IN1,当电位器动端由COM滑向VO过程中,电机转速由低变高。当用开关量控制电机正反转和启停时,开关K1 IN2 COM间,控制电机正转;开关K2IN3COM间,控制电机反转。当使用逻辑电平控制电机正反转和启停时,IN2 接逻辑电平DI1,控制电机正转;IN3接逻辑电平DI2,控制电机反转。限位开关SQ1SQ2分别对正转和反转进行限位。

2.2.3驱动器RS485控制

s.png

2 485通讯控制的接法

(1)断开驱动器电源。将电机的U、 V、 W三相线电源线接到驱动器电机接口的U、 V、W,将电机的霍尔传感器电源线正负极(通常正极为红色,负极为黑色,具体参照电机的相关资料)分别接到驱动器霍尔信号接口的5VO和COM,霍尔传感器的三霍尔位置信号线接到驱动器霍尔接口的HU、 HV、 HW;

(2)将拨码开关第1-7位拨到OFF(即拨到上方),第8位拨到ON(即拨到下方),这样,驱动器即被配置为 485 通讯控制方式;

(3)将电源的正负极分别接到驱动器电源接口的V+和V-,485主站与驱动器的485接口按照A-A、B-B的方式连接(为了信号更稳定,可将驱动器的COM与主站的信号地相连),接通电源(注意:电源的电压应与电机的额定电压一致,且能够提供的电流大于电机的额定电流)。

(4)通过RS485使用Modbus-RTU通讯协议与驱动器通讯,通讯默认波特率为9600bps,检验方式为偶校验,1位停止位。如果通讯参数被重新配置过,请使用新配置过的通讯参数进行通讯。

(5)通过 0x006a和 0x006b寄存器配置电机的额定电流和**负载电流,配置的电机额定电流应与电机实际额定电流一致或略高,**负载电流可用来配置电机的**负载/堵转力矩,如无要求,通常与额定电流配置相同。电机额定电流可从电机的铭牌标示或数据手册上获得。如果无法确定电机额定电流,可用电机额定功率除以额定电压再除以电机效率估算,对于12V电机,效率可取50%,对于24V及以上电压电机,效率可取70%。

(6)通过写0x0042寄存器设置输出占空比进行占空比调速。

2.2.4常见问题

1) 开关(包括限位开关)或按钮接线较长时,并没有操作开关或按钮,驱动器出现误动作,操作开关或按钮响应不灵。

答:这可能是由开关或按钮信号线上的干扰引起的,建议在各信号线上加上几K 的上拉电阻到VO,或使用屏蔽电缆。

2) 485 通讯方式下主站无法与驱动器通讯或通讯不稳定。

答:请检查主站串口波特率、校验方式、从站地址是否与驱动器配置的一致,485通讯接线是否正确,485主站与从站间应是按 A-A、B-B 方式连接的,检测帧格式是否正确。如果主站是PC机,可以先使用modbus调试工具测试通讯是否正常。若通讯不稳定,可将主站与从站的信号地相连,如:USB-485 的外壳地与驱动器的 COM 相连。

3) 驱动器额定电流参数配置为电机的额定电流,电机带不动负载,但电机不经过驱
动器直接接电源上却能带动负载。

答:当电机负载过大过载时,驱动器将作稳流输出,输出电流为配置的工作电流,在限制了电机的**工作电流的同时这也就限制了电机的**输出转矩,负载过大则可能导致电机带不动负载。我们可以通过拨码开关或 485 将工作电流参数配置稍大些,以提高驱动器**输出电流。另外,电机电流达到电机的额定电流却带不动负载,这说明电机功率偏小,如果通过提高驱动器输出电流使电机能够带动超载的负载,电机长时间工作在超载状态,可能会影响电机的寿命,建议换用功率更大的电机。

4) 电机堵转时,电机一直震动,启用了堵转停转功能并不会停转。

答:可将额定电流参数配置大些;如果使用 485 配置参数,还可配置工作电流为之前的额定电流值。

3 系泊测试

3.1测试装置

为了能够保证结果的有效性,试验采用在静止的试验水池内进行,避免了流速对结果的影响;同时为了尽可能的测得推进器的系泊推力,测试过程中应避免水的循环流动,由于推进器工作时螺旋桨产生的喷射流在有限空间内会产生循环流动,因此需要对测试环境的尺寸进行限定,本次试验中选择长×宽×高=5m×3m×2m,推进器设置在水池中心线一端的水下1.0m深度处,避免了周围水池壁产生的循环流动对测试区域的影响。

本测试实验采用杠杆测试装置对Whale 2515推进器进行测试,试验仪器采用高精度电子拉力计,结构原理图如图所示。

d.png

测试装置几何结构模型

3.2测试结果

f.png

Whale 2515进器系泊推力测试验证对比曲线

g.png

hale 2515推进器系泊输入功率测试曲线


4 产品结构

4.1推进器结构图

z.png

4.2驱动器结构图

x.png

5 连接方式

5.1机械连接方式

c.png

(注:为环形抱箍连接)

5.2电气接口定义

采用水密接插件进行连接,动力电源所采用的水密接头为标准圆6芯,信号线为微小圆6型号。

(一)动力线缆

v.png


引脚编号

定义

Pin 1

Motor-U

Pin 2

Pin 3

Motor-V

Pin 4

Pin 5

Motor-W

Pin 6

(二)信号线缆

b.pngn.png


引脚编号

定义

Pin 1

Hall-5V+

Pin 2

GND

Pin 3

Hall-U

Pin 4

Hall-V

Pin 5

Hall-W

Pin 6

NC