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    CACR-SR15BE12G-E 安川驅動器銷售中心介紹，在日本東京舉辦的機械要素展上，安川電機展示了其新款 Σ-7F 集成驅動伺服電機。

    作為 Σ-7 系列伺服系統(tǒng)的擴充升級，  Σ-7F 是安川在今年 5 月 26 日 正式發(fā)布的，因而本次東京要素展應該算是這款新產品亮相的*大型行業(yè)展會。

    此次展出的樣品為一款 400w 的 Σ-7F （集成驅動器）伺服電機，外形上看并不復雜。

    從上圖可以很明顯的看出，其實際上就是一臺（左側） 400w 伺服電機和（右側）驅動器單元拼裝集成在一起的組合體。其集成的驅動放大單元，是被置于電機尾部末端的。

    法蘭側電機安裝尺寸，如：法蘭盤框架大小、安裝孔徑、輸出軸長度和直徑…等等，與現(xiàn)有 Σ7 系列同功率 SGM7J 電機**。

    電機尾部集成的驅動器側面，是 Σ-7F 的電氣連接端口。有沒有注意到，安川在此款電機上采用了高防護等級的金屬連接器，這在傳統(tǒng)的日系伺服產品中并不多見，目測這和其內部集成了驅動放大單元有很大關系。

    右側一個較大的 M17 金屬連接器，為直流動力電源輸入端口。發(fā)布的資料顯示，其電壓等級為 DC 270~324V （-15% ~+10%）。

    ?? 與一些歐系集成驅動電機產品不同，此處的電源輸入端口的插頭是不可旋轉的。

    左側兩個帶塑料保護蓋的 5 針 M12 插座，為安川 MECHATROLINK III （運動）控制總線端口，可以通過鏈式網絡拓撲布局，連接 MP3300 設備控制器。

    產品尾部端蓋上，除了印有 YASKAWA 的標志，左側還有一排（共計 5 個） LED 狀態(tài)指示燈，從標示的名稱看，它們的含義分別是：

    母線電容充電狀態(tài)

    伺服運行使能/故障狀態(tài)

    通訊連接狀態(tài)

    動力電源狀態(tài)…

    此外左下角還有一個 USB 端口，據(jù)介紹這將用于在運控設備現(xiàn)場對電機參數(shù)的設置和調教，例如：軸的運動姿態(tài)、控制環(huán)整定…等等。

    目前發(fā)布的 Σ-7F 電機輸出功率僅為 100w~400w，據(jù)展會現(xiàn)場安川日本方面代表介紹，他們有計劃在今年年底之前發(fā)布 850w 輸出的型號。不過，盡管如此，與能夠達到幾千瓦輸出的同類型歐美系產品相比較，還是小了不少。個人猜測，這和  Σ-7F 目前所定位的行業(yè)應用（電子、半導體、包裝設備…）有一定的關系。

    和市面上所有集成驅動電機產品一樣，在將 Σ-7F 集成到設備系統(tǒng)時，也必須使用與之配套的直流（母線）電源。已經發(fā)布的 CACP 電源分為 1.5 kW 和 3.0 kW 兩個功率級別，輸出電壓： DC 270~324V （-15% ~+10%），輸入電壓：三相 AC 200~240V（-15% ~+10%）。這就是說，目前的  Σ-7F 的輸入電壓只有三相交流 220V 級別，如果在國內或出口歐洲的設備上使用  Σ-7F ，仍然需要配備變壓器。

    由于運控總線端口是 MECHATROLINK III，所以，新款 Σ-7F 集成驅動電機應該是可以和現(xiàn)有具備 MECHATROLINK III 總線端口的 Σ-7 系列驅動器一樣，使用同款 MP3300 控制器的。

    老實說，這樣的集成驅動電機產品和系統(tǒng)架構并算不上是什么新技術，不少歐美系運控自動化廠家早在幾年前就已經有發(fā)布過類似的產品，比如：力士樂的 IndraDrive MI、西家的 S120M、小貝家的 AcoposMotor、丹佛斯的 ISD。

    盡管這些產品問世多年以來始終未能在行業(yè)中得到廣泛的應用普及，但這主要是因為受到來自技術（輸出容量、溫升散熱、振動）和成本等方面因素的影響和限制，其本身所對工業(yè)運控設備的實用價值還是非常明顯的，例如：

    節(jié)省電氣設備空間

    減少線纜敷設

    提升設備 EMC 電磁兼容性能

    優(yōu)化設備生產運營維護效率

    …

    因此，如果能夠看到此項技術對工業(yè)運控行業(yè)發(fā)展的這些積極意義，就很容易理解了為什么 Σ-7 會有這樣的產品更新動作了。并且，可以非?？隙ǖ难信?，未來還會有更多的運控品牌加入到集成驅動電機的陣營中來。

    那么，與之前已經面市的這些歐美系集成驅動電機產品（系統(tǒng)）相比較，此次安川發(fā)布的 Σ-7F 有哪些差別呢？

    從發(fā)布的消息看，主要就是其特殊的功率半導體元件：

    GaN（氮化鎵）

    并且號稱  Σ-7F 是將氮化鎵作為功率半導體元件的集成驅動電機產品。

    將氮化鎵材料用于伺服驅動的功率單元，安川在其網上是這樣說明的：

    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（氮化鎵）是 Ga（鎵）和 N（氮）的化合物。

    與 Si（硅）半導體相比，使用 GaN 材料的功率半導體能夠在高溫下工作，具有較高的介電擊穿電場強度，與使用 SiC（碳化硅）材料的功率半導體相比，提供了更高的飽和電子遷移率和電子遷移率。 由于這些優(yōu)點，包括高速開關能力，它將有助于提升功率半導體元件的應用預期。

    我個人對這段文字是這樣理解的：

    為了應對伺服電機連續(xù)工作時的溫升對集成驅動單元的影響， 在 Σ-7F 集成的驅動單元內部，采用了某種（新型）功率半導體材料 GaN（氮化鎵），以確保其在達到較高的工作溫度時，依然能夠保持出色的功率輸出特性。

    不過，以目前公布的有限數(shù)據(jù)資料，基本上很難看出這款新產品的外部輸出性能究竟如何，例如：頻響帶寬、調速和定位性能…等等，目測仍需待產品批量裝機實測后才能對其進行驗證和評判。

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