DD馬達(dá)英文全稱為Direct Drive Ratary,直接驅(qū)動旋轉(zhuǎn)馬達(dá)，DDR轉(zhuǎn)矩直驅(qū)馬達(dá)，故簡稱DD馬達(dá)。由于其輸出力矩大，因此有些公司將稱為力矩電機(jī)。與傳統(tǒng)的電機(jī)不同，該電機(jī)的大力矩使其可以直接與運動裝置連接，從而省去了諸如減速器，齒輪箱，皮帶輪等連接機(jī)構(gòu)，因此才會稱其為直驅(qū)動電機(jī)。另外該電機(jī)都配置了高解析度的編碼器，因此使該產(chǎn)品可以達(dá)到比普通伺服高一個等級的精度。并且采用直接連接方式，減少了由于機(jī)械結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的定位誤差，使得工藝精度得以保證。以及減少了由于機(jī)械結(jié)構(gòu)摩擦而產(chǎn)生尺寸方面的誤差和使用時的噪音等方面降低了很多。 

其次、DD馬達(dá)的特點及應(yīng)用 

DD馬達(dá)具有以下優(yōu)點： 

1)無需原點復(fù)位： 

采用的是絕對值編碼器，不需要原點復(fù)位就能識別現(xiàn)在的位置 

(2)高精度： 

每一個圓周可以分成2的20/24次方個脈沖，定位精度可以達(dá)到小于或等于+/-30角秒 

(3)高扭矩： 

在有限的體積內(nèi)輸出高扭矩，能在高速旋轉(zhuǎn)下驅(qū)動較大的負(fù)載 

(4)高剛度： 

采用十字交叉軸承，徑向、軸向負(fù)載能力大，靜態(tài)負(fù)荷大 

(5)無需保養(yǎng)： 

不需要額外的添加潤滑油等電機(jī)保養(yǎng)工作 

(6)簡易安裝： 

負(fù)載直接安裝，無需減速機(jī)、皮帶輪、齒輪等中間附件，減少部件安裝和調(diào)試的時間 

(7)低噪音： 

負(fù)載直接安裝，無中間連接件，使用時減少了很大的噪音 

(8)響應(yīng)快： 

負(fù)載直接安裝，無中間連接件，響應(yīng)時間快，能在較少的時間內(nèi)整定到一個很好的精度 

應(yīng)用領(lǐng)域：DD 馬達(dá)因其無油、無塵、重量輕、體積小，應(yīng)用于電子、半導(dǎo)體、太陽能光伏、自動化行業(yè)等。 

-任意的機(jī)械分度（可不等分）裝置 

-搬運、翻轉(zhuǎn)頻繁高速裝置 

-半導(dǎo)體行業(yè)的晶圓劃片、切割設(shè)備 

-IC封裝、檢測設(shè)備 

-IC焊接、點膠設(shè)備 

-手機(jī)屏的切割和研磨、覆膜 

-洗衣機(jī) 

…… 

再次，欲詳細(xì)了解DD馬達(dá)，應(yīng)對一些DD馬達(dá)參數(shù)名詞進(jìn)行理解 

-最大輸出扭矩： 

馬達(dá)的最大輸出扭矩由馬達(dá)電流決定，單位：Nm=kgm2/sec2 

-額定扭矩： 

馬達(dá)在額定速度下的額定扭矩，單位：Nm=kgm2/sec2 

-最大速度： 

可用的最大速度 ，最大速度下的扭力輸出幾乎為零 ， 單位：rpm （轉(zhuǎn)/分） 

-額定輸出功率： 

馬達(dá)在額定速度下的輸出 ，單位：瓦特 

-編碼器解析度： 

旋轉(zhuǎn)編碼器，馬達(dá)每轉(zhuǎn)一周的解析度 ，單位： 脈沖/周 

-磁極： 

每一個N或S極叫一個磁極 

-極對數(shù)： 

一個N和S稱著魏一個極對數(shù)，一個馬達(dá)的極對數(shù)等于磁極除以2 

-定位精度 ： 

無負(fù)載情況下馬達(dá)旋轉(zhuǎn)任意一次角度同理論位置間的偏差，單位：角-秒 

-重復(fù)精度： 

無負(fù)載情況下馬達(dá)旋轉(zhuǎn)一個角度多次之間的位置偏差，單位：角-秒 

-重復(fù)精度和定位精度的單位換算： 

角秒的定義： 

1周=360度 

1度=60分 

1分=60秒 

-軸向偏差 /徑向偏差： 

馬達(dá)旋轉(zhuǎn)時的機(jī)械偏差 ，徑向： +/-0.01mm /軸向：+/- 0.015mm 

0.01mm以下的偏差需要特制 

-軸向負(fù)載： 

軸向容許最大負(fù)載，負(fù)載移開后馬達(dá)可以恢復(fù)原位 包括壓力，張力 

-負(fù)載扭矩： 

徑向容許最大負(fù)載，負(fù)載移開后馬達(dá)可以恢復(fù)原位 

DD馬達(dá)的選用: 請務(wù)必考慮以下6個因素，來選用直驅(qū)大轉(zhuǎn)矩直驅(qū)馬達(dá)。 

一、作用在馬達(dá)上的負(fù)載 

二、跳動精度 

三、 定位精度 

四、定位時間（分度時間） 

五、再生電阻的選用 

六、實效轉(zhuǎn)矩的計算 

接下來分別來介紹一下： 

一、作用在馬達(dá)上的負(fù)載 

（1) 負(fù)載慣量 J 

直驅(qū)大轉(zhuǎn)矩伺服馬達(dá)系統(tǒng)在使用時，加在馬達(dá)上的負(fù)載的慣量大小對加減速的影響很大，所以須對所受負(fù)載的慣量進(jìn)行計算。 

（2）軸向負(fù)載、徑向負(fù)載、力矩負(fù)載 

對加在馬達(dá)上的負(fù)載進(jìn)行計算。外力與負(fù)載的的關(guān)系歸納為以下的形式。 

請確認(rèn)各負(fù)載在容許值以內(nèi)。 

（3）有負(fù)載轉(zhuǎn)矩的情況 

有負(fù)載轉(zhuǎn)矩的情況時，必須考慮其對實效轉(zhuǎn)矩的影響。 

二、 跳動精度 

跳動精度的測量方法如右圖所示。 

三、 定位精度 

直驅(qū)大轉(zhuǎn)矩伺服馬達(dá)系統(tǒng)的定位精度有以下二種 

（1）絕對定位精度 

（2）重復(fù)定位精度 

如是固定等分工位盤，定位精度值參考重復(fù)精度即可，因為可做補(bǔ)償。 

四、 定位時間（分度時間） 

使用直驅(qū)大轉(zhuǎn)矩馬達(dá)進(jìn)行角度分度定位時，以如下步驟來概算分度定位時間。 

J m ： 負(fù)載的慣量 ［kg?m 2 ］ 

J r ： 馬達(dá)轉(zhuǎn)子的慣量 ［kg?m 2 ］ 

N ： 馬達(dá)轉(zhuǎn)速 ［s −1 ］ 

T ： 轉(zhuǎn)速N時的輸出轉(zhuǎn)矩 ［N?m］ 

T m ： 負(fù)載轉(zhuǎn)矩 ［N?m］ 

t 1 ： 指令時間 ［s］ 

t 2 ： 整定時間 ［s］ 

t 3 ： 定位時間 ［s］ 

⊿ t ： 加減速時間 ［s］ 

θ ： 旋轉(zhuǎn)角度 ［°］ 

η ： 安全系數(shù)（一般 1.4～1.5） 

由此有 

⊿ t=（J r+ J m）*2πN/（T/N- T m） 

t 1=θ/360*N+⊿ t 

t 3= t 1+ t 2 

五、 再生電阻的選用 

（1）計算直驅(qū)大轉(zhuǎn)矩伺服馬達(dá)減速時的旋轉(zhuǎn)動能 

請按以下算式計算。 

旋轉(zhuǎn)能量 ＝1/2× J ×ω 2 ［J］ J r ： 馬達(dá)的轉(zhuǎn)子慣量［kg?m 2 ］ 

＝1/2× J ×（2π N ） 

2 

［J］ J m ： 負(fù)載的慣量［kg?m 2 ］ 

J ＝ J r + J m N ： 轉(zhuǎn)速［s −1 ］ 

（２）對內(nèi)部電容充電的能量 

通過對內(nèi)部電容充電進(jìn)行再生能量的處理能力因驅(qū)動器型號不同會有差異。 

（3）計算外部再生電阻所消耗的能量 

外部再生電阻所消耗的能量 [J] = 旋轉(zhuǎn)動能 [J] -電容吸收能量 [J] 

如果結(jié)果小于0，則無需外部的再生電阻。 

如果結(jié)果大于0，請按以下的步驟計算再生電阻所需的容量。 

（4）計算外部再生電阻所需的容量 

外部再生電阻所需的容量 [W] = 外部再生電阻所消耗的能量 [J] / (運行周期 [S] × 0.25） 

0.25：再生電阻使用負(fù)載率 

計算結(jié)果為80以下時: 請使用外部再生電阻 

計算結(jié)果為220以下時: 請使用外部再生電阻 

六、 實效轉(zhuǎn)矩的計算 

選用直驅(qū)大轉(zhuǎn)矩伺服馬達(dá)，在考慮定位時間的同時，還須確認(rèn)在滿足實際使用工況的實效轉(zhuǎn)矩是否低于額定轉(zhuǎn)矩。 

例如負(fù)載的慣量為0.12[kg?m 2 ]，是否可以以0.3[S]移動45[º]；并且如以一個循環(huán)周期為2.0[S]時，其實效轉(zhuǎn)矩又為幾何？ 

條件： J m （負(fù)載的慣量)＝0.12［kg?m 2 ］ 

J r （馬達(dá)轉(zhuǎn)子的慣量）＝0.014［kg?m 2 ］（PB3015 的場合 ） 

Ｎ （最高轉(zhuǎn)速）=1.25 ［s −1 ］ 

Ｔ （在N轉(zhuǎn)速時的輸出轉(zhuǎn)矩）＝15［N?m］（PB3015 1.25［s −1 ］ 的場合 ） 

Ｔ m （負(fù)載轉(zhuǎn)矩）＝0 ［N?m］ η: 安全系數(shù)＝1.4 

θ （回轉(zhuǎn)角度）＝45 ［°］ t 4 （周期時間）＝2.0［s］ 

重復(fù)定位精度＝±100［秒］ t 2 （整定時間）＝0.04［s］ 

⊿ t : 加減速時間［s］ t 1 : 指令時間［s］ 

● 定位時間計算如下。 

加速時間＝（0.12＋0.014）×2π×1.25）／（15／1.4－0）＝ 0.1［s］ 

指令時間＝ 45／（360×1.25）＋0.1＝ 0.2［s］ 

定位時間＝ t 1 ＋ t 2 ＝ 0.2＋0.04 ＝ 0.24 ［s］ 

● 根據(jù)實際使用的工況曲線須考慮實效轉(zhuǎn)矩（如下圖） 

在此，假定選用PB3015進(jìn)行校核 

t 4 ： 周期時間 = 2.0［s］ 

必需實效轉(zhuǎn)矩 

旋轉(zhuǎn)能量 ＝ 1/2×（ J ｒ ＋ J m ）×（2π N ） 

2 ＝ 1/2×（0.12+0.014）×（2π×1.25） 2 ＝ 4.1［J］ 

在以上必需實效轉(zhuǎn)矩乘上溫度系數(shù)1.3，則得實效轉(zhuǎn)矩為4.4[N?m]，PB3015的額定輸出轉(zhuǎn)矩為5.0[N?m]以下故滿足使用條件