DDSM400

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DDSM400
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功能简介
特性 直驱伺服电机
' 无特性，不解释
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' 无特性，不解释
接口 LIN 总线通信接口

产品说明

产品介绍

DDSM400 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、高转速特别适合应用于以下直驱领域：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，确保电机在空载状态下转速高达 400±20RPM，能够以 100RPM 的额定转速结合 0.15Nm 的额定转矩转动，可用于需要高速转动且对扭矩要求不高的机器人项目，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 LIN 总线通信方式
  • 通过通信可以获取电机的位置、速度、电流及故障码等信息
  • 支持霍尔位置检测，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 99.99%


产品参数

DDSM400 轮毂电机
额定电压 25.2V DC 工作电压 9~28V DC
额定转速 100rpm 空载转速 400±20rpm
额定电流 0.24±0.07A 空载电流 0.25A
堵转电流 1.0±0.2A 使用环境温度 -5~40℃
额定转矩 0.15Nm/V 堵转扭矩 0.3Nm/A
编码器分辨率 4096 相对精度 1024
整机重量 236g 单轮承重负载 4kg
转速常数 15.9rpm/V 噪音等级 ≤45dB(A)


产品使用注意事项

1. 在使用前确认工作电压是否为产品参数中规定电压范围。

2. 确保电机在规定环境温度范围（-5℃~40℃）内使用。

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。


电机接口及线序说明

DDSM115-A.jpg

  • 接口类型：PH2.0*4P
  • 线束号：红色和黑色电源线——26AWG；白色和黄色信号线——28AWG
线序号 名称 颜色 类型 说明
1 预留 黄色 信号线 预留
2 LIN 白色 信号线 单线半双工串口
3 GND 黑色 电源负极 -
4 VCC 红色 电源正极 -


安装指引

请参考电机安装孔尺寸和位置，将电机安装到您的项目中。也可以使用我们的悬挂结构件 UGV Suspension (B) 来安装轮毂电机。

  • 电机安装端的安装孔螺孔大小为 M2.5，深 6mm，安装孔圆心在直径为 18mm 的位置均匀分布，请选择合适的螺丝进行安装。
  • 电机安装端为塑料材质，因此直接用螺丝用力拧进去即可。

DDSM400-D.png


产品使用

简单使用

硬件连接

我们目前没有配套的驱动板来驱动该电机，如果你希望在自己的项目中使用轮毂电机，可以根据下面原理图解决控制电路。

DDSM400 单线串口收发器.png

如果你已有 LIN 转 TTL 模块，则再需要一个 USB 转 TTL 模块，可以根据下述接线描述进行接线：

  • 将 LIN 转 TTL 模块的 RX 与 USB 转 TTL 模块的 RX 连接；
  • 将 LIN 转 TTL 模块的 TX 与 USB 转 TTL 模块的 TX 连接；
  • 将 LIN 转 TTL 模块的 GND 与直流电源负极相连；
  • 将 LIN 转 TTL 模块的 VCC 与直流电源正极相连；
  • 将 USB 转 TTL 模块的 GND 与直流电源负极相连。


串口调试助手

串口设备检查

确保你已经根据上述硬件连接里的内容连接正确，将 USB 转 TTL 模块插上电脑后，在 Windows 左下角搜索“设备管理器”，查看串口是否连接正常。

DDSM400 port1.png

驱动电机

这里介绍使用简单的串口调试助手来控制轮毂电机。下载串口调试助手，下载完成后，打开“cktszsss32.exe”，选择好串口号，波特率选择38400，勾选“HEX显示”和“HEX发送”，点击“打开串口”，如下图。

DDSM400 port2-1.png

电机上电后为失能状态，需先使能，使能后默认为电流环模式，可根据通讯协议中电机模式切换部分切换至速度环再进行控制，出厂电机默认 ID 为1。

【示例】让 ID1 电机以 30RPM 的速度进行旋转，可以在串口助手中发送下述指令：

  • 使能指令：01 A0 08 00 00 00 00 00 00 6F
  • 切换至速度环指令：01 A0 02 00 00 00 00 00 00 E4
  • 给定 30RPM 转速指令：01 64 01 2C 00 00 00 00 00 A6
  • 给定 0RPM 转速指令：01 64 00 00 00 00 00 00 00 50


常用指令集

电机模式切换

01 A0 00 00 00 00 00 00 00 9E （开环）
01 A0 01 00 00 00 00 00 00 A3 （电流环）
01 A0 02 00 00 00 00 00 00 E4 （速度环）
01 A0 08 00 00 00 00 00 00 E4 （电机使能）
01 A0 09 00 00 00 00 00 00 E4 （电机失能）
若电机 ID 改变，CRC8 值需要重新计算，指令也有变化

开环指令

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）

电流环指令

给定值范围：－32767～32767 对应量程－4A～4A
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）

速度环指令

给定值范围：-380~380 rpm
01 64 FE 0C 00 00 00 00 00 16 （－50rpm）
01 64 FC 18 00 00 00 00 00 E8 （－100rpm）
01 64 00 00 00 00 00 00 00 50 （0rpm）
01 64 01 F4 00 00 00 00 00 C3 （50rpm）
01 64 03 E8 00 00 00 00 00 9F （100rpm）

刹车指令

速度环模式下有效：
01 64 00 00 00 00 00 FF 00 D1 （电机 1）
02 64 00 00 00 00 00 FF 00 24 （电机 2）

获取电机反馈

  • 获取模式反馈

01 75 00 00 00 00 00 00 00 47 （电机1）
02 75 00 00 00 00 00 00 00 B2 （电机2）

  • 获取其它反馈

01 74 00 00 00 00 00 00 00 04 （电机 1）
02 74 00 00 00 00 00 00 00 F1

通讯协议

通信设置

  • 波特率：38400；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 250Hz
  • 电流环模式下：-32767~32767 对应 -4A~4A，数据类型有符号 16 位；
  • 速度环模式下：-3800~3800 对应 -380rpm~380rpm，单位 0.1rpm，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；

备注：波特率不支持通过指令修改

操作步骤： 

       ①设置电机 ID（断电保存）

       ②发送使能指令，使能后默认电流环

       ③发送给定值


CRC8 校验位计算方法

  • 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/

【示例】将出厂的电机 ID 设置为 2：

在上述网站中的输入框里输入 DATA[0]~DATA[8] 的数值，输入好后选择“HEX 输入”和“HEX 输出”，选择“CRC-8”，可以看见下方的数值有变化，注意到 CRC-8/MAXIM-DOW 的结果为 0x92，可以得到设置电机 ID 为 2 的指令为：AA 55 53 02 00 00 00 00 00 92

DDSM400 CRC8.png

DDSM400 CRC81.png


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/位置/电流给定高8位 速度/位置/电流给定低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 0x65 速度高8位 速度低8位 电流高8位 电流低8位 加速时间 温度 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1ms，当设置为1时，每1rpm的加速时间为1ms，当设置为10时，每1rpm的加速时间为 10*1ms=10ms，设置为0时，既默认为1，每1rpm的加速时间为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 0x75 里程圈数高8位 里程圈数次高8位 里程圈数次低8位 里程圈数低8位 位置高8位 位置低8位 故障码 CRC8

  • 里程圈数：计圈范围 -2147483467 到 2147483467，重新上电会清 0
  • 位置值：0~32767 对应 0~360°
  • 故障码：
故障值 BIT7 BIT6 BIT5 BIT4 BIT3 BIT2 BIT1 BIT0
内容 保留 过欠压故障 断联故障 过温故障 堵转故障 保留 过流故障 霍尔故障

例如故障码为：0x02 即为 0b00000010，表示发生过流故障。


协议3：电机模式切换发送协议

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 ID 0xA0 模式值 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 0xA1 模式值 0 0 0 0 0 0 CRC8
  • 模式值：
    • 0x00：设定为开环
    • 0x01：设定为电流环
    • 0x02：设定为速度环
    • 0x03：设定为位置环
    • 0x08：电机使能
    • 0x09：电机失能


协议4：电机 ID 设置发送协议

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 0xAA 0x55 0x53 ID 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 0x65 0 0 0 0 0 0 0 CRC8

注：设置 ID 时请保证上电只插了一个电机，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。


协议5：获取模式反馈

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 0x75 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 0x76 模式值 0 0 0 0 0 0 CRC8

模式值：

  • 0x00：开环
  • 0x01：电流环
  • 0x02：速度环
  • 0x03：位置环



保护规定

1. 母线过流保护阈值： 

 1）1.5A，持续过流 8S 后触发停机保护，5S 后自动解除；
 2）2.5A，持续过流 5S 后触发停机保护，5S 后自动解除；
 3）4A，持续过流 1S 后触发停机保护，5S 后自动解除；

2. 电机过温保护阈值： 

 1）1.5A，持续过流 8S 后触发停机保护，5S 后自动解除；
 2）2.5A，持续过流 5S 后触发停机保护，5S 后自动解除；

3. 堵转保护：堵转持续时间超过 5S 触发保护，5S 后自动解除（速度环有效）

4. 过压保护阈值： 

 1）28V，电压高于 28V 后触发停机保护，低于阈值 0.5V 后自动解除保护；
 2）9V，电压低于 9V 后触发停机保护，高于阈值 0.5V 后自动解除保护；


产品资料

3D 模型


开源结构


串口助手


技术支持

联系人：方工
EMAIL：2355742825@qq.com
QQ：2355742825
微信：扫下方二维码添加
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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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