DDSM115

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DDSM115
DDSM115
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板载接口
RS485通信接口

说明

前言

DDSM115直驱伺服电机是基于一体化开发理念，集外转子无刷电机、编码器、伺服驱动于一体的高可靠性永磁同步电动机，其结构紧凑，安装方便，运行稳定，小体积、大扭矩特别适合应用于以下直驱领域：机器人关节、小型AGV驱动轮、平衡车驱动轮、开发车载平台等高级机器人项目。
通过对极槽数、槽型、气隙、永磁材料等相关优化，确保电机有更大的转矩输出、更小的转矩波动，实现低转速大扭矩的直接驱动，为用户提供了高性能的直驱应用解决方案。
该电机适配的驱动器使用磁场定向控制(FOC)算法，配合电机内置的高精度传感器，达到对电机的精确控制及更好的静音效果。驱动器具备完整可靠的电机OBD(On-board diagnostics)监控机制和保护功能，确保电机运行安全可靠。
同时我们为该型号直驱伺服电机提供了开源的四驱越野车的结构模型，你可以在最下面的资料-开源结构中下载该开源结构的模型和工程文件。


产品使用注意事项

1. 请使用前确认工作电压是否为本文规定电压(5S LiPo，5s锂电池（五颗锂电池串联）的电压范围)。
2. 确保电机在规定环境温度范围（-20℃~45℃）内使用，电机过温保护阈值为80℃，温度低于75℃后解除保护。
3. 请避免电机浸泡在水中，否则可能会导致电机运行异常或损坏。
4. 使用前请确保接线正确，稳固，避免接触不良的情况出现。
5. 使用电机前请参考安装说明，保证电机安装正确，稳固。
6. 使用电机前请参考安装说明，保证电机对外输出部分安装正确，稳固。
7. 使用时请避免损伤线材，否则可能会导致电机运行异常或损坏。
8. 使用时请勿触摸电机转动部分，避免受伤。
9. 电机大转矩输出时，会出现发热的情况，请勿触摸电机，避免烫伤。
10. 请勿私自拆卸电机，否则可能会导致电机运行异常或损坏，并可能带来安全隐患。

产品特性

  • 超低噪音
  • 高精度无背隙
  • 响应快，直接驱动无延迟
  • 电机和驱动器一体化设计，结构紧凑，集成度高
  • 支持RS485通信方式
  • 通过通信可以获取电机的位置，速度，电流，故障码等信息
  • 有霍尔位置检测，过流保护等功能
  • 支持电刹车
  • 无传动机械摩擦，传动效率接近100%


产品参数

  • 空载转速：200±10rpm
  • 空载电流：≤0.25A
  • 额定转速：115rpm
  • 额定转矩：0.96Nm
  • 额定电流：1.25A
  • 最大效率：≥60%
  • 堵转扭矩：2.0Nm
  • 堵转电流：≤2.7A
  • 额定电压：18V DC(5S LiPo)
  • 电压范围：12-24V DC
  • 转矩常数：0.75Nm/A（在额定转速下测得）
  • 转速常数：11.1rpm/V
  • 使用环境温度：-20℃~45℃
  • 整机重量：765±15g
  • 编码器分辨率:4096
  • 相对精度:1024
  • 噪音等级:≤50dB
  • 防护等级:IP54
  • 单轮承重负载：10Kg

电机接口及线序说明

DDSM115-A.jpg

信号线(ZH1.5*4P) 名称 类型 说明
1 GND 信号地 负极
2 A DATA+ 485总线A
3 B DATA- 485总线B
4 / / 保留

DDSM115-B.jpg

电源线(XH2.54*2P) 名称 类型 说明
1 VCC 电源正 额定 18V DC
2 GND 电源负 负极


简单使用方法

  • 简单控制方法只是用来验证电机的工作原理以及做一些简单的测试，具体的使用方法可以参考后面的通信协议章节。
  • 你可以使用我们的工业级USB转RS485转换器来使用带有USB接口的设备控制直驱伺服电机。
  • 信号线接线，引脚定义参考上面的电机接口及线序说明的信号线表格，将电机的DATA+与转换器的A+相连，将电机的DATA-与转换器的B-相连，电机信号线的GND与转换器的GND相连（建议连接GND，但如果你的RS485接口没有GND也可以不连接）。
  • 供电线接线，引脚定义参考上面的电机接口及线序说明的电源线表格，电源线的VCC连接18V DC电源(5S LiPo的电压范围即可)正极，电源线的GND连接18V DC电源的负极，由于电机的功率比较大，所以需要电源有足够的功率来驱动电机正常工作。
  • 下载OSDA开源串口调试助手:

x86国内Gitee下载链接
x86国外Github下载链接
x64国内Gitee下载链接
x64国外Github下载链接

  • 运行OSDA开源串口调试助手，选择设备串口，波特率选择115200，勾选Hex接收，勾选Hex发送，打开串口后即可向电机发送指令。

DDSM115-C.jpg

  • 注意某些指令发送后电机会开始转动，不要碰到电机的转动部位，如果你没有合适的结构件来安装电机，请务必做好随时断电的准备，也千万不要给高转速的命令。
  • 以下是485通信指令集

1. 切换速度环（02），该指令无反馈
01 A0 00 00 00 00 00 00 00 02
2. 获取其他反馈，可查询电机模式
01 74 00 00 00 00 00 00 00 04
3. 刹车指令，速度环模式下有效
01 64 00 00 00 00 00 FF 00 D1
4. ID 设置（01），连续发五次该指令
AA 55 53 01 00 00 00 00 00 00
5. ID 查询
C8 64 00 00 00 00 00 00 00 DE
6. 电流环指令（－32767～32767 对应－8A～8A）
01 64 F8 30 00 00 00 00 00 08 （－2000）
01 64 EC 78 00 00 00 00 00 D3 （－5000）
01 64 D8 F0 00 00 00 00 00 78 （－10000）
01 64 00 00 00 00 00 00 00 50 （0）
01 64 07 D0 00 00 00 00 00 27 （2000）
01 64 13 88 00 00 00 00 00 A7 （5000）
01 64 27 10 00 00 00 00 00 57 （10000）
7. 速度环指令（－330～330 rpm）
01 64 FF CE 00 00 00 00 00 DA （－50rpm）
01 64 FF 9C 00 00 00 00 00 9A （－100rpm）
01 64 00 00 00 00 00 00 00 50 （0rpm）
01 64 00 32 00 00 00 00 00 D3 （50rpm）
01 64 00 64 00 00 00 00 00 4F （100rpm）
8. 位置环指令（0～32767 对应 0～360°）
01 64 00 00 00 00 00 00 00 50 （0）
01 64 27 10 00 00 00 00 00 57 （10000）
01 64 4E 20 00 00 00 00 00 5E （20000）
01 64 75 30 00 00 00 00 00 A7 （30000）

通讯协议

  • 波特率：115200
  • 数据位：8bit
  • 停止位：1bit
  • 奇偶校验位：无
  • 数据长度：10 字节
  • 回复形式：一问一答
  • 速率：最高 500Hz
  • 电流环模式下：-32767~32767 对应量程-8~8A(非电机电流范围)，数据类型有符号 16 位
  • 速度环模式下：-330~330，单位 rpm，数据类型有符号 16 位
  • 位置环模式下：0~32767 对应 0°~360°，数据类型无符号 16 位
  • 操作步骤：
       ①设置电机 ID（断电保存）

       ②设置电机模式（电流环、速度环、位置环，默认为速度环）

       ③发送给定值
  • CRC8值：

对数值DATA[0]~DATA[8]进行CRC8校验后的值。
CRC算法：CRC-8/MAXIM
多项式：x8 + x5 + x4 +1
验证产品阶段可以通过这个网站来计算校验位：https://crccalc.com/


  • 协议1：驱动电机转动

发送到电机：

数据域 DATA[0] DATA[1] DATA[2] DATA[3] DATA[4] DATA[5] DATA[6] DATA[7] DATA[8] DATA[9]
内容 ID 0x64 速度/电流/位置给定高8位 速度/电流/位置给低高8位 0 0 加速时间 刹车 0 CRC8

电机反馈：

数据域 DATA[0] DATA[1] DATA[2] DATA[3] DATA[4] DATA[5] DATA[6] DATA[7] DATA[8] DATA[9]
内容 ID 模式值 转矩电流高8位 转矩电流低8位 速度高8位 速度低8位 位置高8位 位置低8位 故障码 CRC8
  • 加速时间：速度环模式下有效，每1rpm的加速时间，单位为0.1ms，当设置为1时，每1rpm的加速时间为0.1ms，当设置为10时，每1rpm的加速时间为 10*0.1ms=1ms，设置为0时，既默认为1，每1rpm的加速时间为0.1ms。
  • 刹车：0XFF其他值不刹车，速度环模式下有效。


  • 协议2：获取其它反馈

发送到电机：

数据域 DATA[0] DATA[1] DATA[2] DATA[3] DATA[4] DATA[5] DATA[6] DATA[7] DATA[8] DATA[9]
内容 ID 0x74 0 0 0 0 0 0 0 CRC8

电机反馈：

数据域 DATA[0] DATA[1] DATA[2] DATA[3] DATA[4] DATA[5] DATA[6] DATA[7] DATA[8] DATA[9]
内容 ID 模式值 转矩电流高8位 转矩电流低8位 速度高8位 速度低8位 绕组温度 U8位置值 故障码 CRC8
  • U8位置值：0~255对应0~360°
  • 绕组温度：单位℃
  • 故障码：
故障值 BIT7 BIT6 BIT5 BIT4 BIT3 BIT2 BIT1 BIT0
内容 保留 保留 保留 过问故障 堵转故障 相电流过流 过流故障 传感器故障

例如故障码为：0x02 即为0b00000010表示发生过流故障。

  • CRC8值：

对数值 DATA[0]~DATA[8]进行 CRC8 校验后的值。
CRC 算法：CRC-8/MAXIM
多项式：x8 + x5 + x4 + 1

  • 电机模式切换发送协议：
数据域 DATA[0] DATA[1] DATA[2] DATA[3] DATA[4] DATA[5] DATA[6] DATA[7] DATA[8] DATA[9]
内容 ID 0xA0 0 0 0 0 0 0 0 模式值

模式值：
0x01：设定为电流环
0x02：设定为速度环
0x03：设定为位置环
切换为位置环时电机转速需低于10rpm

  • 电机ID设置发送协议：
数据域 DATA[0] DATA[1] DATA[2] DATA[3] DATA[4] DATA[5] DATA[6] DATA[7] DATA[8] DATA[9]
内容 0xAA 0x55 0x53 ID 0 0 0 0 0 0

注：设置ID时请保证总线上只有一个电机，每次上电只允许设置一次，电机接收到5次ID设置指令后进行设置。

  • 电机ID查询发送协议：

发送到电机：

数据域 DATA[0] DATA[1] DATA[2] DATA[3] DATA[4] DATA[5] DATA[6] DATA[7] DATA[8] DATA[9]
内容 0xC8 0x64 0 0 0 0 0 0 0 CRC8

电机反馈：

数据域 DATA[0] DATA[1] DATA[2] DATA[3] DATA[4] DATA[5] DATA[6] DATA[7] DATA[8] DATA[9]
内容 ID 模式值 转矩电流高8位 转矩电流低8位 速度高8位 速度低8位 位置高8位 位置低8位 故障码 CRC8

注：查询ID时请保证总线上只有一个电机。

保护规定

1、母线过流保护阈值：3A，过流发生后触发停机保护，5S 后解除
2、电机过温保护阈值：80℃，温度低于阈值 5℃后解除保护
3、相电流保护阈值：4.6A，过流发生后触发停机保护，5S 后解除
4、堵转保护：堵转持续时间超过 5S 触发保护，5S 后解除


安装指引

  • 直驱伺服轮毂电机出厂时安装有橡胶轮胎，橡胶轮胎的花纹是带有方向的，可以通过拆下正面黑色盖板上面的三颗M2.5*8内六角螺丝，拆下黑色盖板后，之后就可以拿下来橡胶轮胎了，再调换一个角度将轮胎安装上即可。
  • 电机安装端的安装螺纹孔为M2.5，深6mm，定位为直径15.2mm的外圆和8mm的扁位，安装过程中请选择合适的螺丝进行安装。

DDSM115-D.jpg


资料

3D模型

2D图纸

开源结构

合成 1 (0-00-00-00).jpg

技术支持

联系人：方工
EMAIL：2355742825@qq.com
QQ：2355742825
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说明：进行售后服务前，请准备好客户信息（定货单位、定货人等），以供验证
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