引言

　　今天的大多數(shù)伺服應(yīng)用采用了傳統(tǒng)的帶機(jī)械傳動(dòng)的伺服電機(jī)系統(tǒng)。傳統(tǒng)系統(tǒng)的初始成本具有吸引力，而且性能已經(jīng)在各種不同應(yīng)用中得到了驗(yàn)證，這些應(yīng)用包括：電子組裝、包裝、航空和國(guó)防。然而，人們往往沒(méi)有注意到這類(lèi)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)和集成方面額外的支出成本，這些附加的開(kāi)支用于滑輪、變速箱和皮帶等需要添加的機(jī)械部件。這些部件在整個(gè)機(jī)器壽命中不斷磨損，這也增加了總壽命成本。

　　封閉式和開(kāi)放框架式直接驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)，在多種應(yīng)用中已經(jīng)取代了傳統(tǒng)的、帶機(jī)械傳動(dòng)的伺服電機(jī)系統(tǒng)。而如今一類(lèi)全新的、稱(chēng)為模塊化（cartridge）ddr的直接驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)（ddr）技術(shù)，將開(kāi)放框架式直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)在性能方面的優(yōu)勢(shì)與全框架電機(jī)安裝方便的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，其價(jià)位則比傳統(tǒng)的直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)低得多。

傳統(tǒng)的電機(jī)/傳動(dòng)系統(tǒng)

　　今天的大多數(shù)伺服應(yīng)用采用了傳統(tǒng)的帶機(jī)械傳動(dòng)的伺服電機(jī)系統(tǒng)。傳統(tǒng)系統(tǒng)的初始成本具有吸引力，而且性能已經(jīng)在各種不同應(yīng)用中得到了驗(yàn)證，這些應(yīng)用包括：電子組裝、包裝、航空和國(guó)防。然而，人們往往沒(méi)有注意到這類(lèi)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)和集成方面額外的支出成本，這些附加的開(kāi)支用于滑輪、變速箱和皮帶等需要添加的機(jī)械部件。這些部件在整個(gè)機(jī)器壽命中不斷磨損，這也增加了總壽命成本。

　　定位誤差和調(diào)諧困難是這些系統(tǒng)中常見(jiàn)的問(wèn)題，它們是由傳動(dòng)的柔性和無(wú)效間隙引起的。皮帶、滑輪和變速箱的維護(hù)以及這些易磨損部件的更換都需要付出昂貴的代價(jià)：首先，用戶不得不對(duì)更多的部件進(jìn)行庫(kù)存管理；其次這些附加的部件所造成的系統(tǒng)故障會(huì)增加系統(tǒng)計(jì)劃外停機(jī)時(shí)間，使得機(jī)器的產(chǎn)量出現(xiàn)下降。

直接驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)

　　可以直接產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)作用的旋轉(zhuǎn)電機(jī)本質(zhì)上不過(guò)是一種大力矩的永磁電機(jī)，它直接與負(fù)載連接。這種設(shè)計(jì)消除了所有機(jī)械傳動(dòng)部件，如齒輪變速箱、皮帶、滑輪和連軸器。直接驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)為設(shè)計(jì)者和使用者帶來(lái)了許多好處。

　　因?yàn)橐粋€(gè)機(jī)械傳動(dòng)需要定期的維護(hù)而且會(huì)頻繁地造成計(jì)劃外停機(jī)，所以，直接驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)技術(shù)從根本上提高了機(jī)器的可靠性，減少了維護(hù)時(shí)間和開(kāi)銷(xiāo)。通過(guò)消除機(jī)械傳動(dòng)帶來(lái)的柔性，直接驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)避免了對(duì)電機(jī)和負(fù)載進(jìn)行慣性匹配的麻煩，同時(shí)，定位和速度精度也可以提高50倍。直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)還帶來(lái)另外一個(gè)好處：聽(tīng)覺(jué)噪聲降低高達(dá)20db。

　　ddr電機(jī)對(duì)半導(dǎo)體工藝設(shè)備來(lái)說(shuō)是一個(gè)理想的解決方案，因?yàn)殡姍C(jī)直接與被驅(qū)動(dòng)的負(fù)載相連，消除了傳統(tǒng)伺服電機(jī)系統(tǒng)中通常必須采用的皮帶、滑輪和齒輪箱。零部件數(shù)目的減少也使得機(jī)器的總體尺寸減小，生產(chǎn)管理人員就可以在一個(gè)工藝隔間里放置更多的、附加值高的工藝設(shè)備。機(jī)械傳動(dòng)部件的消除帶來(lái)了一種無(wú)需維修的系統(tǒng)，而且這種系統(tǒng)的工作更為安靜。

無(wú)框架ddr電機(jī)

　　無(wú)框架直接驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)是ddr技術(shù)的“祖父”，毫無(wú)疑問(wèn)，它們提供了目前最緊湊的機(jī)械伺服解決方案。無(wú)框架直接驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)采用了獨(dú)立的轉(zhuǎn)子和定子，而未使用軸承。這些零件成為機(jī)器的一個(gè)整體組成部分，另外還包括了必要的反饋裝置。它們對(duì)于機(jī)器預(yù)留空間有限或者總重量有著關(guān)鍵影響的應(yīng)用來(lái)說(shuō)是理想的選擇。

　　這些電機(jī)就本質(zhì)上來(lái)說(shuō)是專(zhuān)門(mén)定制的，因此更為昂貴，需要數(shù)周、甚至數(shù)月的設(shè)計(jì)和集成時(shí)間。此外，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障，電機(jī)或者反饋裝置的取出更換過(guò)程也極為復(fù)雜。因此，無(wú)框架ddr技術(shù)并非適用于每一種應(yīng)用，它最廣泛的應(yīng)用是在機(jī)載和地面車(chē)輛方面，如夜視裝置、雷達(dá)系統(tǒng)和武器系統(tǒng)的瞄準(zhǔn)控制，以及那些對(duì)尺寸、重量和/或性能有著較高要求的高端工業(yè)應(yīng)用，如機(jī)器人或者精密研磨機(jī)。

封閉式ddr電機(jī)

　　帶外殼的（封閉式）直接驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)，則是將轉(zhuǎn)子、定子和在出廠前完成對(duì)準(zhǔn)的反饋裝置集成到一個(gè)帶有精密軸承的外殼中，屬于一種完整的解決方案。封閉式直接驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)對(duì)于負(fù)載可以騎跨在電機(jī)軸承上的應(yīng)用來(lái)說(shuō)極為理想。對(duì)于已經(jīng)使用了軸承的電機(jī)而言，用戶需要把電機(jī)連接到負(fù)載上，或者讓3個(gè)或更多的軸承完成對(duì)準(zhǔn)，這將是一項(xiàng)繁重、費(fèi)時(shí)的工作。因此，封閉式ddr電機(jī)一般用于分度和速率轉(zhuǎn)臺(tái)應(yīng)用。