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科尔摩根与Thomson传动解决方案造就高性能F-1模拟器

http://cn.newmaker.com 8/1/2009 5:21:00 PM 佳工机电网

科尔摩根（Kollmorgen）与Thomson为英国Ball Racing Developments公司（BRD）提供了整套传动控制解决方案－ BRD-05 F-1赛车模拟器。新的传动平台由科尔摩根AKM伺服电动机、科尔摩根伺服驱动器、Thomson滚珠丝杠组件和 Thomson 500 系列成型导轨组成。相对于BRD以前采用的传动控制解决方案，它更加紧凑、高效，性能更高，可帮助BRD实现其目标 – 即让世界上数百万车迷都能参与昂贵得常常使人望而却步的赛车运动。

经过多年评估及为多家客户提供各种传动系统后，英国的Ball Racing Developments公司（BRD）得出结论：市面上没有任何产品可以精确模拟赛车运动。因此该公司开始研制一套新型系统，以让人们能够体验赛车运动，特别是F1赛车高速运动时的力量。该项目具有很大的潜在市场，包括赛车选手培训、高端娱乐应用以及对赛车运动具有极大热忱的个人用户。

这种新一代驾驶传动系统于2007年11月首次发布，并投放至澳门的主题公园，该公园希望将仿真赛车模拟器作为一个娱乐项目提供给游客。但是BRD并不满意其现有传动控制产品供应商提供的交付时间表和设备性能，仿真技术专家极其需要一种更为紧凑且性能更强的电动机解决方案－这些条件最终通过采用科尔摩根AKM-7和科尔摩根AKM-6无刷交流伺服电动机而得以实现。

科尔摩根（Kollmorgen） AKM 电动机在一个紧凑结构内提供了0.16到53牛米的扭矩，最高转速可达8,000转每分，是市场上可为用户提供最高单位重量功率的设备。这对BRD非常重要，因为任何重量的节省都可带来性能和反应时间的显著提升。科尔摩根AKM电动机的尺寸大约是其所替代的常规伺服电动机的一半。

BRD 新V1-500 传动平台上的每个自由度都需要一台电动机，一台科尔摩根AKM-7用于提供浪涌方向（前后加速和减速）上的运动，而科尔摩根AKM-6型则用于侧向滑动（一侧到另一侧的侧向推力）和偏向（水平面上的角运动）。偏向是BRD系统必备且独特的功能，它通过改变前后轮位置间的转动中心来实现。

每台电动机都由科尔摩根S600 交流伺服驱动器驱动，它是一种适用于复杂驱动任务的全数字伺服放大器。高速反馈和顶级控制电路支持高性能应用。由于实际工作中越来越多的工程师转向了诸如EtherCAT 和SynqNet的基于以太网通信，下一代传动平台将使用面向未来的科尔摩根交流伺服驱动器，它是一种集成了以太网通信功能的新型设备。新驱动器上附带的接口意味着类似BRD的用户不必再依赖用于此类兼容性的附属扩展卡。

之后两台传动平台将提供给新加坡，用于促进2008年9月首次在该国举行的F1大奖赛（同时也是首个F1夜赛），时间非常紧迫。在确定了科尔摩根电动机和驱动技术的可靠性能后，现在就应该在同一产品包中加入Thomson滚珠丝杠和线性导向系统。该方案可以使产品上市时间缩短并简化生产过程。

BRD承认市场上传动控制产品“良莠不齐，令人困惑”，但是简明易懂的科尔摩根和Thomson系列产品有助于减少这种困惑。这一点对于该项目非常重要，它见证了仅仅10周就完成的两部V1-500 BRD传动平台－从签署订单到设计建造并完成安装。

由3个40mm x40mm Thomson滚珠丝杠提供了安装在该传动平台上的F1赛车的真实运动情况。它们长度相同且作用一致，每个都提供1.2米的行程。这些Thomson滚珠丝杠组件由一个精确的滚动丝杠轴和具有内槽与精确钢滚珠赛道的螺帽（外环）组成，滚珠可在丝杠和螺帽间的内槽转动。在丝杠或螺帽转动或其他部件沿线性方向运动时，这种高效无齿隙抗摩擦的设计将扭矩转为推力。Thomson供给BRD的所有滚珠丝杠都采用高铅材料，根据要求其需生成1米/秒的加速度。

沿着滚珠丝杠，支持着负载和高加速力的是一对Thomson 500系列成型导轨线性导向系统。这种高可配置线性导向设备按照DIN 645-1标准设计。提供了极高的刚性和负载容量来承载真实F-1模拟体验中的加速力。该线性导向承载系统供给BRD时可选择低密铬电镀（TDC），以适应新加坡极其潮湿的气候。

所有用于传动平台的科尔摩根和Thomson产品都由BRD苏里郡总部的工程师团队组装。科尔摩根和Thomson提供一位现场应用工程师，协助安装首套系统并确保迅速有效地解决故障问题。在科尔摩根和Thomson全面的技术和设计支持下，所有产品都在BRD要求的很短的上市时间内完成。

机械部分完成后，通过映射和模拟新加坡赛道，这两部传动控制平台将与BRD开发的视频和音频技术相连接。基于 BRD的 netKar Pro软件平台，所有人都可以从www.singtelrace.com下载新加坡夜间赛道的免费拷贝，在穿梭于新加坡著名地标建筑的赛道上练习驾驶。用户甚至还可以将单圈时间发布到在线排行榜上，与他人一决高低。

两部新加坡电信（赛事赞助商）专用的全尺寸全传动BRD赛车模拟器于2008年4月交付，用于在真实的赛车之外提供最真实的竞速体验。很显然为了安全和健康考虑，BRD弱化了撞击障碍物产生的突然晃动。该平台在每个方向轴上可产生大约1.0到1.5G的力。根据增加的安全标准，所有驾驶员都必须穿上4点赛车安全带。这两部BRD模拟器已经可供大众在为9月F-1大奖赛修建的各种环新加坡赛道上测试驾驶。

比赛选手也对它产生了浓厚兴趣－一位顶级F1车手测试了V1-500并尝试在传动系统激活时将他的单圈时间最多提高了0.7秒。这种真实竞速环境的效果让这位车手“感觉”很棒，如转向不足、转向过度、刹车重心变化和车轮空转等情况，并且帮助他提高了反应力。

关于科尔摩根（ Kollmorgen）

科尔摩根是丹纳赫传动的子公司，是全球原始设备制造商（OEM）的主要传动系统和元件供应商。拥有超过60年的传动控制设计和开发专业经验，科尔摩根提供的突破性解决方案，具备无与伦比的性能、可靠性和易用性。通过世界级传动知识、业界领先质量、连接与集成标准方面的丰富专业知识以及定制产品，科尔摩根为OEM厂商提供了取得成功所需的竞争优势。欲了解更多信息，请访问 http://www.danahermotion.com/kollmorgen或致电 1-540-633-3545。

关于Thomson

Thomson拥有超过60年的传动控制创新和制造经验，是业界顶尖的制造商，可生产线性滚珠衬套®轴承、成型导轨轴承、60 Case™ 轴、接地和轧制滚珠丝杠、线性执行器、传动头、离合器、制动器、线性系统和相关附件。Thomson于1945年发明了线性滚珠衬套轴承，并自此建立了最高的机械传动控制解决方案标准，服务于全球商业、航空和国防市场。Thomson工业公司在北美、欧洲、亚洲拥有多家分厂，其2000多家分销商遍布世界各地。

Thomson, 1500 Mittel Boulevard, Wood Dale, IL 60191-1073; 1-540-633-3549; 1-540-633-0294 （传真）; thomson@thomsonlinear.com; www.thomsonlinear.com.

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