弗吉尼亞理工大學參加了2009年美國能源部太陽能十項全能挑戰賽，并榮獲2010歐洲太陽能十項全能的第一名。該學校的作品是一個能源優化的“智能”房屋，面積800平方英尺，采用了Thomson和科爾摩根公司的主動運動控制系統來降低房屋的總體暖通空調負載。

   通過與Thomson和科爾摩根公司合作，流明屋的設計團隊可以采用滿足自己準確性能需求的技術，而不會為了適應可用的運動技術而降低設計目標。弗吉尼亞理工大學研究中心主任Robert Dunay說：“我們需要的組件應當能夠應對嚴酷和不斷變換的環境條件，并能夠隨時準備接受第三方的控制信號，且接口要非常靈活和方便。我們對運動控制系統提出了非常嚴格的要求，而Thomson和科爾摩根的運動控制解決方案可以完全滿足我們的要求”。

    流明屋設計中蘊藏的理念是建造一個可持續的智能房屋，能夠在任何時候都保持最佳的能效。弗吉尼亞理工大學項目協調人Joseph Wheeler教授說：“當天氣好的時候，房屋會自動打開，并且不使用能源。反過來，當天氣變壞時，系統能夠實現房屋的自我保護。”

    流明屋集中體現了“整體建筑設計”的建設方法，所有的房屋組件和系統都按照協同工作的目標設計和建造，從而最大限度地提高用戶的舒適度并實現環保。其核心是一個集成的環境控制系統。

    Wheeler解釋說：“流明屋擁有自己的氣象站，帶有一個“被動/主動”環境控制系統，可以減少能耗并使效率最大化。簡單地說，氣象站與控制系統進行通訊，然后控制系統再通知Thomson和科爾摩根運動系統來打開或關閉房屋。如果房屋需要隔熱，那么隔熱屏蔽就會閉合；如果房屋需要遮陽，那么遮陽屏蔽就會閉合；而如果房屋需要隱秘時，遮蔽屏蔽就會閉合，同時不會影響自然通風。”

工作方式

    流明屋采用分層的系統，包括一系列機電化的遮蔽屏蔽和能夠根據天氣變化進行調節的絕緣面板。每個屏蔽和面板的重量可以達到1千磅，而且還可能因暴露在變換的環境中而承受很強的動態荷載，因此移動這些屏蔽和面板的機構必須非常強勁。

    遮蔽屏蔽組件通過超級智能滾珠襯套（Super Smart Ball Bushing® ）軸承安裝在Thomson 60 Case® 小型圓軌組件上，并通過由科爾摩根AKM™伺服電機提供動力的Thomson RapidTrak皮帶驅動直線運動系統帶動。絕緣面板和遮蔽屏蔽起到“蚌殼”的作用，可以保護房屋不受環境因素的影響，并且由帶有科爾摩根AKM伺服電機的RapidTrak系統懸掛和移動。房屋還采用Thomson PPA PowerPac執行器作為光伏陣列的一部分，可以跟蹤日光并進行發電，該裝置可以根據季節自動適應日光角度的變換。

    弗吉尼亞理工大學學生小組的組長David Clark說：“可變反饋裝置提供了一定程度的速度和功率控制，除了總體能源控制外，我們可以在必要的時候以每分鐘300英寸的速度移動面板，而僅需1.5 amps的功率。使用這么少的能量來操控這些面板有很大的意義，這意味著我們可以不必啟動暖通空調系統。當然，根據天氣情況和強風及風向變換引起的動態荷載變化，功率需求也會有所變化，因此有時候我們需要通過調整功率來優化性能。而基本原則是我們能夠控制能耗并使效率最大化。”

    流明屋可以不斷地監測天氣情況，并根據需要自動調節遮蔽屏蔽和絕緣面板，因此弗吉尼亞理工大學的學生們使用了Thomson 1-10 Micron® NemaTRUE Planetary® 減速機，將其插入到科爾摩根AKM伺服電機和軌道驅動器之間來增加轉矩的潛力，并且可以將電機放慢以避免面板移動過快。Clark說：“一般來說，我們不需要1萬個不同的止動裝置，能夠可靠地達到正確的位置就可以了。”

手動超馳的應用

    和所有自動化裝置一樣，這里也需要有手動超馳的情況。流明屋使用iPhone和iPad作為接口元件，和帶有數字和模擬輸入的科爾摩根S200伺服驅動器一起實現建筑控制系統的手動超馳。Clark解釋說：“建筑控制系統從iPhone或iPad那里接收信息，將1-10的信號進行解釋后向每個伺服驅動器發送一個低壓信號（0-10伏特）。驅動器接收到該信號后，會轉換為準確的位置數，然后將屏蔽和絕緣面板送到正確的位置。”

    iPhone和iPad可以自動調整流明屋的平面布置，用戶只需在iPhone或iPad 用手指輕點即可越過控制系統來改變屏蔽和面板的位置，而且還可以用來控制房屋的很多部分，包括鎖門和開門等。例如，流明屋的前門帶有一個RFID標簽，可以通過按鈕遠程控制開門和鎖門。如果需要讓鄰居進入房屋以便將狗放出，那么可以通過手機業務在任何很遠的位置實現這一點。

當前的潛在應用

    Dunay說道：“流明屋中實現的一些概念的真正意義在于，它以較小的規模為我們展示了通過更加智能的百葉窗型系統對現有的住宅和商業建筑進行翻新，不僅能夠遮陽還能夠隔熱，從而實現更高的能效。例如，通過能夠感知太陽位置并進行相應調節的窗簾、遮蔽和百葉窗，控制系統能夠自動對天氣條件做出反應甚至加以利用，這對于減少暖通空調的使用和降低能耗有著重大意義。”

關于科爾摩根

    科爾摩根（Kollmorgen）是全球領先的運動控制系統和配件供應商。憑借六十多年的運動控制設計與開發專業經驗，科爾摩根公司提供的突破性解決方案，具有無與倫比的性能、可靠性和便捷性。公司擁有世界一流的運動控制理念、業內領先的產品質量、以及集成和定制產品的專業能力，致力于為電動車以及其他機器制造商創造毋庸置疑的市場競爭優勢。更多信息請訪問www.kollmorgen.com，或發郵件至sales.china@kollmorgen.com，或致電400 666 1802。

關于Thomson

    作為業界頂尖的制造商，Thomson擁有超過60年的運動控制創新和制造經驗，生產直線滾珠襯套®軸承、鏈輪軸承、60 Case™ 軸、磨削和軋制滾珠絲杠、直線執行器、減速機、離合器、制動器、直線運動系統和相關附件等全系列產品。Thomson于1945年發明了直線滾珠襯套軸承，并自此建立了最高的機械運動控制解決方案標準，服務于全球工業、航空和國防市場。Thomson生產中心遍布北美、歐洲和亞洲， 并通過2000多家分銷商服務全球客戶。更多信息請訪問www.thomsonlinear.com，或發郵件至sales.china@thomsonlinear.com，或致電400 666 1802