搜索
DD马达原理应用介绍主讲：梁军才PDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion马达特性介绍----高扭矩、高刚性、高精度3DD马达典型应用（LCD相关）4如何选择正确型号的DD马达（选型软件演示）5演示简单操作DD马达（调试软件演示）2012-10-2725演示简单操作DD马达（调试软件演示）PDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion=DirectDrive直接驱动PDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion直接驱动电机(DDM)–因为可直接驱动而不需要减速器–不需要电机维护保养的工作–设计空间节省–安装零部件减少–可以削减设计、购买、装配、调节的时间，提高效率什么是DD马达2012-10-274AC伺服电机+减速机直接驱动电机PDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion联轴器伺服电机编码器减速机/凸轮工作台DD马达工作台DD马达结构伺服电机结构２１１３４什么是DD马达2012-10-275驱动器４５２DrvG3驱动器高速、高分辨率、高扭矩高速、高分辨率、高扭矩都具有的马达就是都具有的马达就是“ＤＤ“ＤＤ马达马达””付：伺服培训基本教程PDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion•DDM开发初期,主要目的是应用于机器人.•世界上第一款DD马达–1986年，横河开发机械手使用的直接驱动DD马达起源2012-10-276–1986年，横河开发机械手使用的直接驱动电机,“DYNASERV”，这名字表示是“Dynamic”和”Servo”组合,于1987年开始投入市场.–半导体制造所使用的机器人要求有高度精度和能高速动作,横河公司开发的“DYNASERV”把这个问题完全解决.PDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion–在夏威夷的山顶有一台国家的反射型天文望远镜，这望远镜里也使用了六台DD马达。DR1A-400输出扭矩400Nm重复精度+/-2arc-sec（角秒″）射电望远镜（题外话）2012-10-277重复精度+/-2arc-sec（角秒″）arc-sec（角秒）的定义360°=1round1°=60′1′=60″PDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion高精度高刚性高速定位DD马达特性2012-10-279高速定位高扭矩高效率低电流以下就此三项特点进行说明PDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion高精度说明高精度说明定位精度概念定位精度概念马达的分辨率与编码器的精度是不同的，一般来说，编码器里有很多误差因素，比如编码器的安装精度、细分精度，以及电气噪音等。2012-10-2710等。右靶图解释了绝对精度/重复精度概念PDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion高精度说明（高精度说明（11）重复定位精度）重复定位精度测定条件马达型号:DM1C-004分辨率:2,621,440pulse负载:8.5*0.001kgm²测定器:东京精密公司电子千分表10um/Vrange43.1mV/pulse伺服频率:速度环90Hz2012-10-2711速度环90Hz位置环30Hz移动量:500pulse测量结果12mv/43.1mv/pulse=0.28pulse（0.28/2621440）*60*60*360=0.138″重复精度+/-0.069″PDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion高精度说明（高精度说明（22）绝对定位精度）绝对定位精度2012-10-2712PDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion高精度说明（高精度说明（22）绝对定位精度）绝对定位精度2012-10-2713DM1B-015G马达测试报告测试使用海德汉圆光栅测量结果：绝对精度+/-6arc-secPDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion高精度说明（高精度说明（33）机械精度）机械精度使用电子千分表测量2012-10-2714旋转偏差5um,10um,20umPDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion高精度说明（高精度说明（33）机械精度）机械精度2012-10-2715研磨机PDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion按驱动方式电机分类按驱动方式电机分类永磁铁式同步马达ＳＰＭＩＰＭ混合动力型同步马达ＶＲ混合型同步马达采用永久磁铁(磁场回路）特点・电流越大，扭矩也越大、・不使用永久磁铁，成・与永久磁铁比起来扭矩大三倍2012-10-2716特点・电流越大，扭矩也越大、但是铜损也很大・因为极对数很少，所以可以高速回转・不使用永久磁铁，成本较低・发热量很大・扭力波动很大・与永久磁铁比起来扭矩大三倍・搭配永久磁铁，发热量很少・极数较多，合适低速回转・很少磁铁的使用量用途・ＡＣ伺服・廉价的步进马达・步进马达线圈磁铁磁通线圈磁通NS磁铁横河方式：・超多極（50-200極）・高磁束密度的独自磁场回路PDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion横河电机中内置了永久磁铁，采用混合动力的驱动方式，输出同等扭矩的时候，电功率只需要伺服驱动方式的1/9。定子铁芯＆绕组永久磁铁输出扭矩横河混合动力驱动２NC高扭矩说明高扭矩说明(1)(1)低电流大扭矩低电流大扭矩2012-10-2717动子铁芯定子铁芯＆绕组编码器轴承５９１◆◆◆输出扭矩横河混合动力驱动VR方式驱动１０．３ＤＤＭN伺服方式驱动电机输入电功率PDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion高刚性说明(1)整定时间短2012-10-2718定位时间以及整定时间短整定时间最短20msPDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion∝(Φm+Φc)2–(Φm-Φ)2=4Φm·ΦcT∝Φc2高刚性说明(2)低电流情况2012-10-2719电流与磁通成正比，扭矩线性输出可以做微小位移的移动电流与磁通平方成正比，低电流情况下会有死区，微小位移移动不能完成DeadBandPDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion高刚性说明(3)十字交叉轴承DYNASERV大直径↓高刚性NSK小直径↓低刚性2012-10-2720特点•弹性变形微小(辊柱线性接触)•承受径向、轴向负载大（400Nm最大负载）•静态负载大（40000N）高刚性低刚性PDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion智能驱动器系统连接2012-10-2722PDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion驱动器控制原理速度位置PhaseBPhaseAPhaseC电源输入速度控制(±6V/10V模拟输入)位置命令输入电源输入横河GIII驱动器位置控制速度控制电流控制2012-10-2724位置命令输入(序列脉冲)编码器输出速度反馈位置反馈位置信号输出(A,B,Z)I-PD控制算法编码器反馈电机位置控制PDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion控制器IPD10HzPID10HzPP10Hz25Hzー100Hz,200Hz电流环控制频率60Hzー100Hz,200Hz10Hzー100Hz,200Hz位置环控制频段(伺服刚性)IPD控制带宽2012-10-2725位置环位置速度扭矩扭矩环速度环IPDPIDPP1:2.51:1:61PDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversion模式(适用于高精度定位应用)PID模式脉冲输入模式控制模式选择2012-10-2726模拟量输入模式扭矩控制电流控制模式速度控制P模式PI模式(适用于高的速度精度)模拟量输入模式PDFcreatedwithFinePrintpdfFactorytrialversionｃｍ２１N/ｃｍ２１N/ｃｍ２１N/ｃｍ２銅損１９９９定额扭矩／重量比（平均値）DM=2.9Nm/kgDR=2.3Nm/kg小容量=0.8Nm/kg中容量=1.9Nm/kg1.7Nm/kg1.2Nm/kg最大转速1.0rps～6.0rps2.5rps～8.3rps10rps4rps几种品牌DD马达规格比较2012-10-2727最大转速1.0rps～6.0rps2.5rps～8.3rps10rps4rps分辨率pulse/rev42万～408万13万～104万262万５４万重复定位精度±0.4pulse±１pulse±１pulse±１pulse驱动器控制方式I-PD控制P-ID控制精度±10秒～±90秒±15秒±45秒±30秒PDFcreatedwithFinePrintpdfFa