安川DD电机拥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安川DD马达中的最适合大负载、高速、高精度需求的SGM7D系列。
SGM7D系列马达应用案例
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MII、MIII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7E和7F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、IC和LED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。
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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 月 26 日 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 的 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 针 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 和 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。
与 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。
我个人对这段文字是这样理解的：
为了应对伺服电机连续工作时的温升对集成驱动单元的影响， 在 Σ-7F 集成的驱动单元内部，采用了某种（新型）功率半导体材料 GaN（氮化镓），以确保其在达到较高的工作温度时，依然能够保持出色的功率输出特性。
不过，以目前公布的有限数据资料，基本上很难看出这款新产品的外部输出性能究竟如何，例如：频响带宽、调速和定位性能...等等，目测仍需待产品批量装机实测后才能对其进行验证和评判。
总结下 Σ-7F 的一些特性要点：
-输出特性：
功率：100~400w（有计划扩容到 850w）
转速：3000/6000 RPM
-输入特性：
输入电压：三相 AC 200~240V（-15% ~+10%）
电源模块功率：1.5kW/3.0kW
-控制系统：
控制总线端口：双 MECHATROLINK III
适配控制器：MP3300
文章来源：控制与传动
