摘要：

DD馬達(dá)介紹神鋼DD馬達(dá)應(yīng)用舉例以及調(diào)試

對于自動(dòng)化行業(yè)的從業(yè)者來說，伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服馬達(dá)可能并不陌生。但是，DD馬達(dá)可能有些人之前并沒有聽說過或者使用過。本文就對DD馬達(dá)的應(yīng)用做一下介紹。

一：DD馬達(dá)簡介

DD是directdriver的簡稱，后面加上馬達(dá)就稱為DD馬達(dá)也叫直驅(qū)馬達(dá)。由于其輸出力矩大，因此有些公司也將該產(chǎn)品直接稱為力矩電機(jī)。與傳統(tǒng)的電機(jī)不同，該產(chǎn)品的大力矩使其轉(zhuǎn)子和運(yùn)動(dòng)載體可以直接連接，中間不再需要其他的過渡連接（減速機(jī)構(gòu)，聯(lián)軸器等），因此才會稱其為DD馬達(dá)。

二：DD馬達(dá)的結(jié)構(gòu)

線纜轉(zhuǎn)子定子

上面的圖片是DD馬達(dá)比較常見的一種類型，稱為內(nèi)轉(zhuǎn)子型。除此之外也有外轉(zhuǎn)子型。使用內(nèi)轉(zhuǎn)子型還是外轉(zhuǎn)子型的DD馬達(dá)，主要取決于使用場合。后續(xù)會有案例進(jìn)行介紹。

三：DD馬達(dá)相對于普通伺服馬達(dá)的優(yōu)勢

1：高效率：由于省去了中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)，所以傳動(dòng)效率接近100%。

2：噪音?。篋D馬達(dá)相比普通馬達(dá)，運(yùn)行時(shí)聲音較小，而且不容易出現(xiàn)共振現(xiàn)象。

:3：高精度：DD馬達(dá)配有高精度的編碼器。神鋼DD馬達(dá)經(jīng)過處理后的編碼器分辨率可達(dá)1310720P/R。由于直接連接負(fù)載，也保證了機(jī)械上的高精度。

:4：高可靠性：DD馬達(dá)直連負(fù)載，可靠性可以保證。

:5：安裝方便，便于穿線。由于DD馬達(dá)為中空結(jié)構(gòu)，動(dòng)力線和編碼器線可以從馬達(dá)內(nèi)部穿線，而且客戶的其他線纜在允許的情況下，也可以從馬達(dá)內(nèi)部穿線。

四：松下伺服驅(qū)動(dòng)器和神鋼DD馬達(dá)優(yōu)勢互補(bǔ)

松下是日本三大伺服生廠商之一，在中國市場有很好的口碑。神鋼電機(jī)是日本知名的電機(jī)生產(chǎn)廠家。松下和神鋼的配合，即發(fā)揮了松下在驅(qū)動(dòng)器研發(fā)和調(diào)試方面的優(yōu)勢，又整合了神鋼在電機(jī)制造方面的優(yōu)勢。這樣配合，使用過松下伺服的客戶，無需繁瑣地重新學(xué)習(xí)調(diào)整神鋼DD馬達(dá)，只需要在原來調(diào)試普通伺服電機(jī)的基礎(chǔ)上輸入DD馬達(dá)的相關(guān)參數(shù)，剩下的調(diào)整和調(diào)試普通馬達(dá)基本類似。

五：松下伺服驅(qū)動(dòng)器和神鋼DD馬達(dá)配合應(yīng)用舉例

神鋼DD馬達(dá)主要用在分度盤負(fù)載，輥筒負(fù)載的結(jié)構(gòu)中?，F(xiàn)舉例介紹。

1：手機(jī)檢測設(shè)備（蘋果等品牌）

（1）設(shè)備特點(diǎn)：DD馬達(dá)負(fù)載輕，定位精度要求高（um級別）。

（2）DD馬達(dá)類型：內(nèi)轉(zhuǎn)子型。

（3）調(diào)試：這種設(shè)備一般將DD馬達(dá)上的載具等分8個(gè)工位，每個(gè)工位放置一個(gè)待檢測的元器件，一般會配合視覺進(jìn)行使用。

這種設(shè)備客戶一般要求定位精度5um以內(nèi)。

PR0.09設(shè)為1310720，PR0.10設(shè)為720000。客戶載具的尺寸和DD馬達(dá)的外徑幾乎一致，DD馬達(dá)直徑150mm，折算下來1個(gè)脈沖對應(yīng)的距離為3.14*150/720000=0.65um。

從上圖可以看出，停止時(shí)指令位置偏差過沖在2個(gè)脈沖左右，換算成距離為1.3um，完全達(dá)到客戶要求。

:2：汽車ABS裝置用電機(jī)定轉(zhuǎn)子壓裝設(shè)備

中心轉(zhuǎn)臺

DD馬達(dá)類型：內(nèi)轉(zhuǎn)子型。

機(jī)器主要功能：通過DD馬達(dá)對中心轉(zhuǎn)臺進(jìn)行分度，

整臺機(jī)器有六個(gè)工位構(gòu)成。

工位一：轉(zhuǎn)子線圈固定工位

工位二：轉(zhuǎn)子線圈校正工位

工位三：定子外殼校正工位&壓裝工位

工位四：電機(jī)校正工位

工位五：篩選工位（去除不良品）

工位六：調(diào)整工位（成品此工位推出）

調(diào)試結(jié)果：

偏差10個(gè)脈沖的情況下，整定時(shí)間15ms，滿足客戶的要求。

3：線材加工設(shè)備

使用DD馬達(dá)類型：內(nèi)轉(zhuǎn)子型

設(shè)備要求：馬達(dá)帶動(dòng)的轉(zhuǎn)盤停止穩(wěn)定，500ms運(yùn)行90度。

設(shè)備結(jié)構(gòu)如下：

該設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)比較特殊，DD馬達(dá)上面帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤分為4個(gè)工位。DD馬達(dá)下部連接一軸桿，該軸桿通過一聯(lián)軸器連接下面的軸桿，下面的軸桿帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上有四個(gè)輪子，每個(gè)輪子上放一盤線，客戶要求轉(zhuǎn)盤500ms走90度。

轉(zhuǎn)盤

聯(lián)軸器放線盤

調(diào)試中遇到的問題主要問題：速度快時(shí)，轉(zhuǎn)盤停止時(shí)有晃動(dòng)，下面的4個(gè)輪子晃動(dòng)更劇烈。

問題分析：由于DD馬達(dá)下部使用聯(lián)軸器連接兩個(gè)軸桿，兩個(gè)軸桿的同軸度很難保證，而且下面的機(jī)構(gòu)停止時(shí)會對DD馬達(dá)產(chǎn)生作用力。最后造成停止時(shí)不穩(wěn)定。

?針對停止時(shí)的低頻晃動(dòng)，引入減震濾波器，頻率設(shè)為4.8HZ，減震濾波器為3HZ。加入減震后，停止時(shí)轉(zhuǎn)矩的抖動(dòng)幅度降低到10%。波形如下：

‚針對指令過快的問題，加入指令平滑濾波器。

ƒ為了補(bǔ)償電機(jī)轉(zhuǎn)矩，增加轉(zhuǎn)矩前饋，轉(zhuǎn)矩指令加算值，以及正負(fù)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償。

④由于使用一檔增益，增益無法提高。通過使用兩檔增益切換，將第三增益調(diào)整得比較高，達(dá)到電機(jī)快速響應(yīng)。

⑤電機(jī)運(yùn)行時(shí)有高頻的聲音，通過將PR9.11載波頻率提高到12KHZ，得到改善。

通過以上調(diào)試，不論下面的負(fù)載大或小，DD馬達(dá)都能穩(wěn)定的停止，下面4個(gè)輪子晃動(dòng)幅度很小，滿足客戶要求。最后波形如下：

4:高速高精度數(shù)碼印花機(jī)

設(shè)備特點(diǎn)：DD馬達(dá)帶動(dòng)導(dǎo)帶，負(fù)載慣量大，要求定位精度高

DD馬達(dá)類型：外轉(zhuǎn)子型，替代原來伺服電機(jī)+減速機(jī)的結(jié)構(gòu)。

調(diào)試要點(diǎn)：

由于負(fù)載慣量很大，在保證電機(jī)轉(zhuǎn)矩能滿足要求的情況下，手動(dòng)將DD馬達(dá)的自身慣量進(jìn)行提高。

導(dǎo)帶

最后誤差2個(gè)脈沖以內(nèi)。

六：總結(jié)

DD馬達(dá)的用途以后會越來越廣泛，可以替代一下常見結(jié)構(gòu)：

1：凸輪分割器

2：減速機(jī)（行星或者諧波）和伺服電機(jī)的組合方案:，精度更高，機(jī)構(gòu)安裝便捷。

 由于水平有限，請多多包涵。                                        

                                                                                             上海會通自動(dòng)化市場部

                                                                                                           陳慶住