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DD马达的构造和特长

Admin 2019-01-07909

DD马达有不同构造的强大产品阵列,具有精度高、节能效率高、设计简单、小型化等传统电机无法相比的优越性,可为客户提供最优化合适的解决方案。特别是其装备高分辨率24bit编码器(1,677万脉冲/rev),实现业界最高等级的定位精度。

此次,我们着重为大家详细介绍DD马达中的最适合大负载、高速、高精度需求的SGM7D系列。

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SGM7D系列DD马达应用案例

由于7D系列高惯性、高精度的特点,特别适用于例如划线机、液晶填装机、光定向膜喷溅装置等大负载、高速、高精度需求的设备上。

 

 

与伺服单元配套使用

安川7D系列电机可配套Σ-7 FT82/83伺服单元驱动,通过模拟/脉冲或MIIMIII通讯方式更能充分发挥出其卓越性能和丰富功能。

 

 

除了7D系列,安川直驱电机还有7E7F系列,这两个系列可与安川的标准Σ-7驱动配套使用。

其中7F系列由于惯量小、高分辨、高精度、高速的特性在切割、张贴、溅镀、CVD、标签粘贴、ICLED检测等装置上有着优异的表现,并且7F 具有同规格系列中尺寸小的优势。

应用案例:在绑定机等机型中客户对于惯量、精度及速度的要求比较高,同时机械的内径尺寸要求又较小,我们推荐了SGM7F-02A7A41的型号,满足了客户对于性能及尺寸的不同要求。

在日本东京举办的机械要素展上,安川电机展示了其新款 Σ-7F 集成驱动伺服电机。

作为 Σ-7 系列伺服系统的扩充升级, Σ-7F 是安川在今年 5 26 正式发布的,因而本次东京要素展应该算是这款新产品亮相的首个大型行业展会。

 

此次展出的样品为一款 400w Σ-7F (集成驱动器)伺服电机,外形上看并不复杂。

 

从上图可以很明显的看出,其实际上就是一台(左侧) 400w 伺服电机和(右侧)驱动器单元拼装集成在一起的组合体。其集成的驱动放大单元,是被置于电机尾部末端的。

 

法兰侧电机安装尺寸,如:法兰盘框架大小、安装孔径、输出轴长度和直径...等等,与现有 Σ7 系列同功率 SGM7J 电机完全一致。

 

电机尾部集成的驱动器侧面,是 Σ-7F 的电气连接端口。有没有注意到,安川在此款电机上采用了高防护等级的金属连接器,这在传统的日系伺服产品中并不多见,目测这和其内部集成了驱动放大单元有很大关系。

右侧一个较大的 M17 金属连接器,为直流动力电源输入端口。官方发布的资料显示,其电压等级为 DC 270~324V -15% ~+10%)。

??与一些欧系集成驱动电机产品不同,此处的电源输入端口的插头是不可旋转的。

左侧两个带塑料保护盖的 5 M12 插座,为安川 MECHATROLINK III (运动)控制总线端口,可以通过链式网络拓扑布局,连接 MP3300 设备控制器。

产品尾部端盖上,除了印有 YASKAWA 的标志,左侧还有一排(共计 5 个) LED 状态指示灯,从标示的名称看,它们的含义分别是:

·         母线电容充电状态

·         伺服运行使能/故障状态

·         通讯连接状态

·         动力电源状态...

此外左下角还有一个 USB 端口,据介绍这将用于在运控设备现场对电机参数的设置和调教,例如:轴的运动姿态、控制环整定...等等。

目前发布的 Σ-7F 电机输出功率仅为 100w~400w,据展会现场安川日本方面代表介绍,他们有计划在今年年底之前发布 850w 输出的型号。不过,尽管如此,与能够达到几千瓦输出的同类型欧美系产品相比较,还是小了不少。个人猜测,这和 Σ-7F 目前所定位的行业应用(电子、半导体、包装设备...)有一定的关系。

和市面上所有集成驱动电机产品一样,在将 Σ-7F 集成到设备系统时,也必须使用与之配套的直流(母线)电源。已经发布的 CACP 电源分为 1.5 kW 3.0 kW 两个功率级别,输出电压: DC 270~324V -15% ~+10%),输入电压:三相 AC 200~240V-15% ~+10%)。这就是说,目前的 Σ-7F 的输入电压只有三相交流 220V 级别,如果在国内或出口欧洲的设备上使用 Σ-7F ,仍然需要配备变压器。

 

由于运控总线端口是 MECHATROLINK III,所以,新款 Σ-7F 集成驱动电机应该是可以和现有具备 MECHATROLINK III 总线端口的 Σ-7 系列驱动器一样,使用同款 MP3300 控制器的。

老实说,这样的集成驱动电机产品和系统架构并算不上是什么新技术,不少欧美系运控自动化厂家早在几年前就已经有发布过类似的产品,比如:力士乐的 IndraDrive MI、西家的 S120M、小贝家的 AcoposMotor、丹佛斯的 ISD...

 

尽管这些产品问世多年以来始终未能在行业中得到广泛的应用普及,但这主要是因为受到来自技术(输出容量、温升散热、振动)和成本等方面因素的影响和限制,其本身所对工业运控设备的实用价值还是非常明显的,例如:

·         节省电气设备空间

·         减少线缆敷设

·         提升设备 EMC 电磁兼容性能

·         优化设备生产运营维护效率

·         ...

因此,如果能够看到此项技术对工业运控行业发展的这些积极意义,就很容易理解了为什么 Σ-7 会有这样的产品更新动作了。并且,可以非常肯定的研判,未来还会有更多的运控品牌加入到集成驱动电机的阵营中来。

那么,与之前已经面市的这些欧美系集成驱动电机产品(系统)相比较,此次安川发布的 Σ-7F 有哪些差别呢?

 

从官方发布的消息看,主要就是其特殊的功率半导体元件:

GaN(氮化镓)

并且号称 Σ-7F 是首款将氮化镓作为功率半导体元件的集成驱动电机产品。

将氮化镓材料用于伺服驱动的功率单元,安川在其官网上是这样说明的:

GaN (gallium nitride) is a compound of Ga (gallium) and N (nitrogen).

Compared to Si (silicon) semiconductors, power semiconductors which use GaN materials enable work in high temperatures, have a strong rate of dielectric breakdown electric field strength, offer a higher rate of saturated electron mobility and electron mobility compared to power semiconductors that use SiC materials. Due to these advantages, including high-speed switching capacities, it has high expectations for applications for power semiconductors.

GaN(氮化镓)是 Ga(镓)和 N(氮)的化合物。

Si(硅)半导体相比,使用 GaN 材料的功率半导体能够在高温下工作,具有较高的介电击穿电场强度,与使用 SiC(碳化硅)材料的功率半导体相比,提供了更高的饱和电子迁移率和电子迁移率。 由于这些优点,包括高速开关能力,它将有助于提升功率半导体元件的应用预期。

 


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