⼀问读懂卖的那么贵的DD马达！特性、原理、结构、选型等 ⼀、DD马达的概念
DD马达（“DD”是Driect Drive的简称）是指不需要滚珠丝杆、齿轮、⽪带等减速装置的直接驱动马达，也被称为电⼦式回转⼯作台。 下图展⽰了DD马达和AC伺服的对⽐。
⼆、DD马达的优势
伺服电机通常在低速时由于扭距的不够和运转时的摆动，会造成运转不稳定的现象。齿轮減速会使効率下降、在齿轮啮合时会发⽣松动和噪⾳，增加机械的重量。实际使⽤时的分度盘，动作时的转动的⾓度⼀般都是在⼀周以内,⽽且需要较⼤的瞬间启动转矩。⽽DD马达，不带有减速器却拥有⼤扭距和在低速时保持精确平稳的的运转。三、DD马达的特性1、DD马达的结构为外转⼦形式，与内转⼦结构的AC伺服不同。马达内部的磁极数也⽐较多，产⽣更⼤的启动和转动扭矩。 2、马达采⽤的向⼼轴承可承受很⼤的轴向⼒。
3、编码器为⾼解析度圆光栅。jDS DD马达采⽤的圆光栅分辨率为2,097,152ppr，并且带有原点和限位输出。
4、由于⾼精度的测量反馈和⾼⽔准的制作⼯艺，DD马达的定位精度可达秒级。（如DME5A系列的绝对精度为±25arc-sec，重复定位精度为±1arc-sec）
四、DD马达的类别:
五、DD马达与其它传动⽅式的对⽐:
1、DD马达在应⽤上和AC伺服的主要区别在于其结构。AC伺服的输出扭矩是输出轴输出动⼒，⽽DD马达的输出轴就是马达本体。负载可直接安装在马达本体上⽽不需要其它过渡装置。如⽪带、减速机、齿轮、丝杆等，有利于节省机构空间和降低设计难度。
2、由于DD马达配置了⾼解析度的圆光栅，因此能使其精度⽐普通AC伺服⾼⼀个等级。其定位精度的绝对转动⾓度误差可精确到±1arc-sec⾄±30arc-sec。适⽤于需要精确定位的设备机构。
3、恒转矩特点：在马达额定负荷范围内⼯作，负荷发⽣变化时不会改变其运⾏特性。适⽤于负载经常变化的⼯作场合。
4、由于采⽤直接连接的⽅式，减少了因机械结构产⽣的定位误差，使⼯艺精度得以保证。
5、另外，对于部分凸轮轴控制⽅式，⼀⽅⾯减少了由于机械结构摩擦⽽导致尺⼨⽅⾯的误差，另⼀⽅⾯也降低了安装使⽤时的噪⾳。
船用靠球6、⾼刚性，结构紧凑，使⽤效率⾼。DD马达的刚性很强，与负载结合后特性很硬。马达中空独特设计不但减少了⾃⾝惯量，也给客户提供了更便捷的安装形式。组合后的机械结构会更加紧凑，使⽤效率⽐较其他⽅式更⾼。
7、DD马达驱动器是数字化电⼦产品，实际应⽤中容易实现与PLC等控制器接⼝对接。⽽且实现分度
动作时只需要对驱动器编写相应的分度程序，外部只需要IO控制马达的启动动作。《机械⼯程⽂萃》，⼯程师的加油站！
六、DD马达应⽤及优劣势DD电机技术的出现打破了滚筒⽐波轮耗电的常规，DD直驱技术改变了以往⽤⽪带作为介质的运转⽅式，⽽⽤电机直接驱动。使电机效能达到传统电机的16倍，节能在35%左右，使滚筒洗⾐机在能耗⽅⾯也丝毫不⽐波轮洗⾐机逊⾊。同时DD直驱技术还解决了滚筒洗⾐机震动⼤、噪⾳⼤的难题。更令⼈惊讶的是，使⽤DD电机的烘⼲型滚筒洗⾐机，最薄的仅为44毫⽶，能够轻松嵌⼊各种整体橱柜之中，DD直驱电机去掉了⽪带、⽪带轮等部件，超薄的⾝形使洗⾐机的滚筒内筒直径和筒深得以在洗⾐机体积不变的情况下，轻松实现⼤容量。作为实现超薄的头号功⾂，DD直驱电机的超静⾳⼯作更值得称道。
DD直驱电机应⽤于5.2、7、9、10、12公⽄等不同容量的智能烘⼲滚筒，使产品具有动⼒强劲、寿命长、静⾳、节能等优势，洗⾐机由于其噪⾳过⼤，有着打扰家⼈以及邻居的休息的担忧，往往不能像冰箱、空调等家电⼀样随需所⽤，⽽采⽤DD直驱电机的这款超薄滚筒洗⾐机使电机直接驱动内桶，⼤幅提⾼了电机⼯作的稳定性，从⽽实现了超低震动和超静⾳的⼯作状态。
优秀：低能耗、⾼效率、噪⾳⼩、故障率低，单次洗⾐量⼤。
缺点：不便维修，电机长时间⼯作后温度超过70°C，转速变化⼤到-2%~10%左右，马达与马达个体
间的速度变动⼤
七、DD马达原理与结构
DD是direct driver的简称，DD后⾯加上电机就称为DD直驱电机。由于其输出⼒矩⼤，因此有些公司将该产品直接称为⼒矩电机。与传统的电机不同，该产品的⼤⼒矩使其可以直接与运动装置连接，从⽽省去了诸如减速器，齿轮箱，⽪带轮等连接机构，因此才会称其为直驱电机。
DD马达提供了⼀种⾼性能、零维护伺服解决⽅案。与传统的伺服电机不同，由于电机配置了⾼解析度的编码器，因此使该产品可以达到⽐普通伺服⾼⼀个等级的定位精度，可以⽤作灵活的分度器。⼜由于采⽤直接连接⽅式，减少了由于机械结构产⽣的定位误差，使得⼯艺精度得以保证。另对于部分凸轮轴控制⽅式，⼀⽅⾯减少了由于机械结构摩擦⽽产⽣尺⼨⽅⾯的误差，另⼀⽅⾯也相对安装简便，同时电机运转时的噪⾳也降低了很多。
DD马达的⼯作原理与普通直流电机相同，不同之处在于其结构。为了在⼀定体积和电压下产⽣⼤的转矩额低的转速，直流⼒矩电动机⼀般做成扁平式结构，极对数较多，主要是为了减⼩转矩和转速的波动，通常采⽤永磁体产⽣磁场。DD马达内部结构如下：
内部⾼精度圆光栅，每圈⾼达16384线正弦波模拟量输出，128倍细分后每圈⾼达21位分辨率，轻易达到0.1⾓秒分辨率：
率：
丝光机DD马达简化了设备空间，并且中空孔⾛线使配线更容易。由于内部采⽤交叉滚⼦，可以保证极低的轴向跳动和径向跳动，同时具有较⼤的承载能⼒。
DD马达装配转台与传统伺服电机转台结构对⽐：
面包包装袋DD马达与伺服电机+减速机拥有以下差别：
1：⾼加速度。
2：⾼扭矩（最⼤可达500Nm）。
3：⾼精度，没有轴松动，可以实现⾼精度的位置控制（最⾼重复精度1秒）。
4：⾼机械精度，电机轴向与径向跳动可达10um以内.
5：⾼承载，电机轴向与径向可分别承载⾼达4000kg的压⼒。
6：⾼刚性，对径向和动量荷重来说⼗分拥有⾼刚性。
视野图7：电机中空孔，⽅便通过线缆与⽓管。
8：免维护，长寿命。
使⽤DD马达的转台结构：
使⽤DD马达的机床第四轴：智能缓存
元器件清单
⼋、DD马达快速选型浅析
直接驱动电机（DDR）是⼀种直接驱动负载且⽆需任何机械传输机制（例如变速箱或⽪带）的电机。这类电机也被称为⼒矩电机。它们通过使⽤⾼能永磁，产⽣⾼⼒矩。与传统的电机不同，该产品的⼤⼒矩使其可以直接与运动装置连接，从⽽省去了诸如减速器，齿轮箱，⽪带等等连接机构，因此才会称其为直驱动电机。《机械⼯程⽂萃》，⼯程师的加油站！
DD马达（⼒矩电机）的特点是具有软的机械特性可以堵转当负载转矩增⼤时能⾃动降低转速同时加⼤输出转矩当负载转矩为⼀定值时改变电机端电压便可调速但转速的调整率不好，因⽽在电机轴上加⼀测速装置配上控制器利⽤测速装置输出的电压和控制器给定的电压相⽐来⾃动调节电机的端电压使电机稳定，具有低转速、⼤扭矩、过载能⼒强、响应快、特性线性度好、⼒矩波动⼩等特点。
DD马达适⽤于各种产业装置机械，特别是半导体制造检查装置、液晶制造装置，如应⽤于⾼性能胶⽚、充电电池、LED检测系统、⼿机⾯板贴膜机、半导体IC测试机、医疗⾏业⾎糖值试验机等。
下⾯我们介绍DDR 电机选型的⼏个要素：
1. 峰值扭矩和持续扭矩
DDR 电机扭矩必须要符合应⽤需要，或者说电机的峰值扭矩和持续扭矩要⾼于应⽤需要的峰值扭矩和 RMS（均⽅根）扭矩，否则，电机将不能达到所需要的最⼤加速度，或者有时电机会过热。
直线电机，遵照⽜顿第⼆定律：F = ma，F 是负载运动需要的⼒，单位为 N；m 是运动物体的质量，单位为Kg；a 是加速度，单位为 m/s2 。同理，对旋转电机，T = Jα，T 是负载选择需要的扭矩，单位是 Nm；J 是负载的转动惯量，单位Kgm2 ；α是⾓加速度，单位为rad/ s2(360°=2πrad)。对于实际应⽤，可以计算需要的峰值扭矩和 RMS 扭矩：
峰值扭矩取决于加速度/减速度，T = Jα
电机的选择要基于计算出的峰值扭矩和 RMS 扭矩。另外需要增加 20-30%的安全系数，特别是假设摩擦⼒和反向作⽤⼒为零时。⾼相的 DDR 电机以⾼扭矩密度来设计，相⽐较传统旋转电机设计理念，可以提供更⾼的峰值扭矩和持续扭矩。
2. 电机惯量 – 越⼩越好
根据转矩⽅程式，T = Jα，如果转动惯量越⼩，就可以获得更⾼的加速度。转动惯量包括两部分：电机本⾝的转动惯量和负载的转动惯量。
在很多的案例中，电机本⾝的转动惯量在总的惯量中占有很⼤⽐例。这意味着电机扭矩有⼤部分⽤于⾃⾝转动，只有⼩部分扭矩⽤于负载转动。这种情况会给设计⼯程师造成设计障碍。为获取更⾼的性能，更⼤加速度和更短的运⾏周期，就需要更⼤的扭矩，为了取得更⼤的扭矩，⼯程师就要选择更⼤型号的电机。然⽽，电机越⼤，电机本⾝的转动惯量就会越⼤，会导致需要更⾼的扭矩。有可能更⼤型号的电机也不能达到更⾼性能的⽬标。《机械⼯程⽂萃》，⼯程师的加油站！
因此，DDR 电机本⾝转动惯量⼩是⼀个优点。应该注意，DD 电机使⽤外部转⼦设计，就会产⽣更⼤的转动惯性。⾼相的DD马达采⽤最佳的转动惯量设计，扭矩密度及电机惯量的⽐率极佳。
3. 电机的转动惯量是否⼀定要匹配负载惯量？
