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东汽伺服卡使用手册

东汽伺服卡使用手册
东汽伺服卡使用手册

版本号:B

东方汽轮机厂

电液伺服阀控制器说明书

编号:M902-007000BSM

第全册

2003年12 月

编号:M902-007000BSM 编制:

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目录

序号章一节名称页数备注

1 1 前言 1

2 2 硬件简介 1

3 3 功能简介 2

4 4 使用说明9

5 5 故障指示 2

6 6 性能和参数 1

7 7 使用注意说明 1

1 前言

DEA伺服卡是为全电调控制系统DEH配套而专门设计的。该卡采用了16位单片机80C196芯片和高性能的可编程逻辑阵列CPLD构成控制核心,同时采用了16位A/D和D/A芯片提高转换精度。电源部分采用了先进的DC-DC隔离转换器,确保卡件的工作电源和供电电源的充分隔离,使卡件的电源回路工作有效可靠。在实现带电插拔的技术上采用了飞利浦的I2C串行总线技术,在校验过程中将LVDT的全关值和全开值存入E2PROM中,从而实现带电插拔。

伺服卡的工作原理是通过采集LVDT的测量值与控制系统发出的给定值构成比较环节,然后通过PI运算,最终输出调节电流控制调节阀门的运动,使阀门的开度到达给定期望到达的位置。

编制:校对:审核:标审:录入员:

1-1

2 硬件简介

伺服卡控制器的硬件主要包括伺服卡件和机箱组件:

2.1 伺服卡件

伺服卡采用的是四层印制板布线工艺,具有极高的EMC抗干扰能力。板上

主要元器件均采用进口优质元件。

2.1.1 CPU采用INTEL先进的16位单片机80C196,运算处理速度极快。该单片

机内置WATCH_DOG功能,自恢复能力强。

2.1.2 采用Xilinx公司的可编程逻辑阵列XC95108作为单片机的接口部件。该

芯片可以将众多的硬逻辑功能用软件实现,访问速度极快。同时该芯片有

许多的I/O,可以方便的实现外部接口。这样可以使伺服卡增加许多功能

而外围电路极为简单,卡件的集成度大幅度增加而可靠性也大为提高。2.1.3 采用了16位的A/D、D/A芯片作为模拟量信号的采集和输出转换,转换精

度高。其中一片A/D通过前置的通道选择器件采集各种模拟信号,两片D/A

中一片作为阀位输出信号,另外一片作为PI运算后输出电流用。伺服卡

的所有模拟量信号通道均采用了隔离放大器与外部接口实现隔离。

2.1.4 采用飞利浦的I2C串行总线技术,在校验过程中将校验所得的LVDT的全关

值和全开值存入到E2PROM中,从而使卡件在失电后不影响其使用。

2.1.5 采用DC-DC直流电源转换器,确保卡件的工作电源与供电电源实现隔离,

使卡件的电源回路和模拟信号通道在使用中更为安全可靠。伺服卡的所有

开关量信号全部用光电隔离器件与外部信号进行了隔离,确保卡件的工作

尽量不受外部信号的干扰

2.1.6 采用了双路LVDT采集通道,在其中一路LVDT工作不正常时可以实现切换。

内置振荡电路,可以作为LVDT的激励信号用,激励信号的频率和幅值可

以通过卡件上的跳线来设置。

2.1.7 面板上设有多个指示灯以指示各种状态,并有颤动量调节孔和测试端。2.1.8 伺服卡由主卡和插接在其上的数模卡构成。主卡上包括CPU、可编程逻辑

阵列、电源、输入和输出回路等;数模卡主要包含D/A、A/D等构成模拟

量回路。

2.2 机箱组件

2.2.1 机箱采用19”的电磁屏蔽机箱及组件。机箱后面的接线端子统一焊接到电

源母板上,接线方便。

2.2.2 卡件插入机箱时使用推拉式结构,拔插也十分方便。

3 功能简介

3.1 工作原理

伺服卡是通过采集LVDT的反馈值,然后与控制系统发出的给定指令(4-20mA信号)构成比较环节,经过程序中的PI运算后输出调节电流(-40mA-40mA)驱动伺服阀动作,从而控制阀门的行程到给定的开度。在进行自身调节的同时,伺服卡还可以送出一个阀位开度信号(4-20mA的电流信号或1-5V的电压信号)给控制系统,作为行程指示。PI运算中的比例因子和积分因子可以通过拨码开关来调节。通过面板上的指示灯,可以实时了解卡件的工作状态。

3.2 操作功能简介

3.2.1 初始化

通过对拨码开关进行特定的拨码,可以对存储在E2PROM中的数据进行初始化预置。

3.2.2 校验

该卡提供了校验功能,可以自动输出关门信号和开门信号使阀门运动,从而纪录下校验所得LVDT全关值和全开值,并将其存储到串行存储芯片E2PROM中,永久保存。

3.2.3 偏置

该卡提供了偏置功能,可以在偏置输入的情况下输出电流或电压信号强行关门。

3.2.4 手动

该卡提供了手动功能,在手动情况下,可以对阀门进行手动增、减操作。

3.3 双路LVDT切换

伺服卡双路LVDT的切换原则是当给定值和LVDT反馈值的偏差大于整个开度的10%时切换。

3.3.1 当只有一路LVDT时,不产生任何切换。

3.3.2 当伺服卡交流LVDT的双路次级线圈反馈回路断掉任何一路时,LVDT反馈

值的变化会大于整个开度的10%,这种情况下会马上切换。

3.3.3 当伺服卡交流LVDT的激励线圈断线时,这时LVDT的反馈值为0。在LVDT

的整个行程中,必然存在这样一个点,即LVDT 的两路次级线圈产生的反馈信号相等的情况下,LVDT 采集的反馈值也为0,我们就称这个点为零点。当LVDT 初级断线时,如果LVDT 的行程位置偏离零点10%,则会马上切换;如果LVDT 的行程位置偏里零点小于全开度的10%,这时初级断线,LVDT 将检测不到变化,这时可以通过DEH 中给定值的修正超过10%后产生切换。

3.3.4 为了避免来回切换产生的振荡,当产生一次切换后,程序在20秒内不允

许再次切换,以便有足够的调节时间来使调节稳定。

3.4 伺服卡的PID 算法

比例因子:KP=SW2(1-4)*2 积分因子:KI=SW2(5-7)

位置偏差:POS_ERR=VSET-LVDT(VSET 为给定值,LVDT 为当前LVDT 开度值) 比例变换常数:SCALER=8 积分变换常数:I_SCALER=500

调节输出:SCALER

SCALER

I ERR POS KI ERR POS KP OUT PID _/)_*()_(*_∑+=

其中,积分限制输出限幅为:

∑+<<-SCALER I V ERR POS KI SCALER I V _*)5(_*_*)5(

调节输出限幅为:

mA OUT PID mA 40_40+<<-

上述公式表达了伺服卡的PID 算法。在实际使用过程中,由于给定误差和LVDT 产生的偏移,使得伺服卡在全关位置和全开位置不能关死或开完。为了解决这个问题,本卡采用了过关和过开的算法,其具体算法如下:

IF (VSET-0.5mA)<4mA THEN

VSET=VSET-0.5mA ELSE

VSET=VSET

IF (VSET+0.5mA)<20mA THEN

VSET=VSET+0.5mA ELSE

VSET=VSET END

从上流程可以看出,在给定4毫安或20毫安时会出现过关保证门关死或开完。工程使用人员在编制DEH 控制程序时应该注意误差带为0.5毫安。

4 使用说明

在使用伺服卡之前,必须先根据使用的情况进行跳线设置。同时要完成机箱的正确接线后,方可上电。

4.1 跳线器的设置

伺服主卡和数模卡上的跳线详细说明如下:

4.1.1 伺服主卡上的跳线器设置

4.1.1.1 J1、J23为CPU工作条件选择。其中J1是CPU工作时钟跳接器,J23为

程序存储器工作方式的选择。J1出厂设定为短接(CPU工作),J23跳接

方式为(2,3)短接。用户不得自行更改

4.1.1.2 J3、J8为LVDT1反馈类型选择(交、直流选择)。其中J3(1,2)短接,

J8断开为选择LVDT1交流反馈方式;如果J3〔2,3〕短接,J8短接为选

择LVDT1直流反馈方式。

4.1.1.3 J4、J9为LVDT2反馈类型选择(交、直流选择)。其中J4(1,2)短接,

J9断开为选择LVDT2交流反馈方式;如果J4〔2,3〕短接,J9短接为选

择LVDT2直流反馈方式。

4.1.1.4 J10为伺服驱动1的输出方式选择器。其中J10(1,2)短接为伺服驱动1

选择为电流工作方式;如果J10(1,2,3)同时短接则为伺服驱动1选择为

电压工作方式。在电压工作方式时,接线方式要改变,详细情况参见后

面的接线说明。

4.1.1.5 J11为伺服驱动2的输出方式选择器。其中J11(1,2)短接为伺服驱动2

选择为电流工作方式;如果J11(1,2,3)同时短接则为伺服驱动2选择为

电压工作方式。在电压工作方式时,接线方式要改变,详细情况参见后

面的接线说明。

4.1.1.6 J12(1,2)短接为不加颤动量,J12〔2,3〕短接为伺服驱动信号叠加

颤动量。颤动频率可以通过(J13,J14)的跳线来改变,出厂设定为

(J13,J14)短接,频率为311HZ左右,如果(J13,J14)断开,则颤动频

率为208HZ左右。

4.1.1.7 (J15,J16,J17)组合来选择LVDT激励频率,本卡将(J15,J16,J17)短接,

频率约为1.7KHZ左右。出厂设定为J17短接,频率为1.1KHZ左右。

4.1.1.8 (J19,J20,J21,J22)组合来选择LVDT激励幅值。全短接,幅值最大,

全断开,幅值最小。单独短接幅值递减的顺序为J19>J20>J21>J22。出厂

设定为(J19,J20,J21)短接,激励幅值为3.2V左右

4.1.1.9 J18的(1,2)短接为使用卡件输出激励频率;J18(2,3)短接为使用外部

激励源。使用时不得全断开,因为这样将造成软件上判断LVDT激励故障。

4.1.2 数模卡上的跳线设置

4.1.2.1 J1出厂设定为断开,用户不得自行更改。

4.1.2.2 J3为给定调整。出厂设定为断开,用户不得自行更改。

4.1.2.3 J2(1,2)短接为输入给定电流信号;J2(2,3)短接为输入给定电压

信号。J2(3,4)短接为输入给定电流差分信号;J2全部不短接为输入

给定电压差分信号。

4.1.2.4 J4(1,2)短接阀位输出为1-5V的电压信号,J4(2,3)短接阀位输出

为4-20mA的电流信号。

4.2 接口说明

4.2.1 单块伺服卡上的插头端子接线名称如下图所示(插头端子号定以如下:

面对伺服卡,元器件面朝上,插头在右,靠板右边边缘的一排插针为A,

靠左边的一排插针为C,从上面开始为第一脚。)

图4-1:伺服卡插头定义

4.2.2 伺服机箱

伺服机箱是由电磁屏蔽机箱和背板端子以及卡轨组件组成。背板是一块印刷电路板,所有伺服卡件的插座均焊接在背板上。外部接线均通过背

插槽,③为没有插卡用使用空面板的空插槽;下一幅图为机箱的俯视图。

4.2.2.2 伺服卡的背板外观图

所有的外部接线均从伺服卡机箱的背板上接入。其中TB23是为通讯预留

的设计,目前无用;TB25为直流电源24V的接入端子;TB1-TB20是为伺

服卡件上所有接口信号的接线端子。其中一块卡占用两组接线端子,如插

在左边第一卡轨上的伺服卡的接口信号就是通过(TB1,TB2)接入和输出,依次类推。整个背板的接线端子分布见下图。

的意义,端子编号从上到下为(1-16)。

4-4

图4-4:接线端子定义4.2.2.4 伺服机箱背板上TB25电源端子定义。

图4-5:电源端子定义

上图中虚线部分为卡件内部接线。从上图中可以看出,(1,2)、(3,4)、(5,6)、(7,8)四对端子在内部已经短接,不能更改。(1,2,3,4)构成一组输入电源,(5,6,7,8)构成另外一组输入电源。两组电源在通过内部卡件上的跳线器进行短接。

4.2.3 具体接线的一些使用说明

由于在每个工程中使用的给定类型和阀门类型等可能不一样,现对某些接线情况给与具体说明。下列说明均以(TB1,TB2)为例。

4.2.3.1 伺服输出接线

本伺服卡采用的伺服驱动可以采用电流或电压,其具体接线情况如下:

图4-6:电流型接线 图4-7:DDV 电压型接线

由上图可以看出,电流型和电压型接线完全不同。除了接线上的差异外,跳线器也有差异。电流型为J10和J11的(1,2)短接,而电压型需要J10和J11的(1,2,3)全部短接。

注意事项:在使用非40MA的阀门时,须对程序进行修改。

4.2.3.2 阀位输出接线

本伺服卡的阀位输出也可以采用电流型(4-20mA)或电压型(1-5V),其接线端子不变,通过跳线器J4设置。J4的(1,2)短接阀位输出为电压

型,J4

图4-8:阀位输出接线图

4.2.3.3 伺服卡的LVDT接线

本卡从设计上考虑了使用直流LVDT和交流LVDT的两种可能。其接线方式

给定信号的接入没有电流和电压的区分,都是从同一端子进入。至于要区分是电流给定还是电压给定,需要通过J2的跳接方式来改变。J2的(1,2)短接为输入给定电流信号;J2的(2,3)短接为输入给定电压信号。J2的(3,4)短接为输入给定电流差分信号;J2全部不短接为输入给定

图4-10:给定接线图

流程,这时RUN灯绿色,D0-D7流水灯显示,(RXD,TXD)四个灯全亮,程

序将对存储在E2PROM中的数据进行初始化预置。

4.3.2 设置调节参数

SW2用来调节PI参数,这时SW1应全拨到OFF或ON位。SW2的具体方法

设置积分因子用;SW2的第8位在设置调节参数时没有使用。SW2开关向

下拨到0FF位时为1,向上拨到ON位为0。KP由4位一共构成16档比例

因子拨码,码值越大,则比例系数越大;KI由3位一共构成8档积分因

子拨码,码值越大,则积分系数就越小,积分就越快。

4.3.3 校验功能

在开入信号“校验允许输入”有效后,面板上CHK灯点亮。开入信号“校

验开始输入”有效后,CHK灯慢闪,伺服卡输出正向电流(或负电压)驱

动伺服阀,使阀门向关门方向运动;到达全关位后,等待电流偏流,(D4,D5)

灯点亮,延时一分钟左右,CHK灯快闪,伺服卡输出负向电流(或正电压)驱动伺服阀,使阀门向开门方向运动,到达全开位后,等待电流偏流,

(D4,D5)灯点亮,延时1分钟左右,伺服卡将纪录下校验所得的全关值和

全开值,并将其存储到串行存储芯片E2PROM中,CHK灯常亮,校验结束。

4.3.4 偏置功能

在任何情况下,在开入信号“停机偏置输入”有效后,伺服卡将输出正向

电流(或负向电压)强行关门。输出电流约为50毫安左右。

4.3.5 手动功能

在开入信号“紧急手动输入”有效时,面板上的MAN灯将点亮。这时如果

开入信号“阀门增”输入有效时,面板上的UP灯点亮,伺服卡的输出电

流将负向增加(或输出电压增大)进行开门运动;如果开入信号“阀门减”

输入有效时,面板上的DOWN灯点亮,伺服卡的输出电流将正向增加(输

出电压将减小)进行关门运动。

4.3.6 DIT电位器孔:

可以用螺丝刀从这个孔中调节颤动量幅值电位器。

4.3.7 DIV测试孔:

可以用来测试颤动量幅值。

4.4 现场使用说明

由于在现场使用过程中情况比较复杂,现就伺服卡在现场的使用作一个

简要说明。

4.4.1 使用前的检查工作。

在使用卡件前,必须先根据使用的阀门类型、给定类型、阀位反馈类型预

先跳好相应的跳线设置,并仔细检查,确保无误。

4.4.2 数模卡上的电位器

在数模卡上,P1电位器为整定DA1(IC1)的零偏,P2电位器为整定DA1(IC1)的幅值;P6电位器为整定DA2(IC8)的零偏,P5为电位器为整定DA2(IC8)的幅值;P7电位器为整定AD(IC16)的零偏,P8电位器为整定DA2(IC8)的幅值;P3电位器为调整LVDT1采集的放大倍数,P4电位器为调整LVDT2

采集的放大倍数。上述电位器在出场时已经由调试人员用精密仪器整定

好,用户和使用人员不得自行调整。如使用直流LVDT,P3和P4可以用来

调整放大倍数。

4.4.3 接线

按照接线说明接线,接完线后仔细检查,确保无误。

4.4.4 LVDT的安装

在现场安装LVDT时,一般采用先找零点,然后量行程,然后以零点为中

点对称找出全开位或全关位安装。找零点的方法可以是测量到两路次级电

压相等时纪录下LVDT的位置作为零点,也可以采用将LVDT杆抽出,纪录

下阀位开度,然后拖动LVDT杆到等于纪录下的阀位开度的位置时纪录下

LVDT的位置作为零点。本卡对零点的要求不用十分准确。

4.4.5 LVDT次级接线次序的调整

先确定阀门在全关位,LVDT已经装配、接线完毕。以TB1为例,在TB1

上测量LVDT1次1(TB1(8,9)端子间电压)和LVDT1次2(TB1(10,11)端子

间电压),如果测得的交流反馈电压LVDT1次1比次2低,则接线正确;

如果测得的交流反馈电压LVDT1次1比次2高,则次1和次2交换。冗余

的LVDT2同LVDT1一样,测量点为LVDT2次1(TB1(12,13)端子间电压)

和LVDT2次2(TB1(14,15)端子间电压)。如果不使用冗余LVDT,请将LVDT1

的与LVDT2在TB1端子上并接(次1并次1,次2并次2)。

4.4.6 伺服输出线的判断

在进行完LVDT次级线序的判断后,增加或减少给定量,直到阀门运动,

然后判断阀门的运动方向是否和给定方向一致,如果一致,则伺服输出接线正确;如果方向相反,则对输出的两根线互换。在电流工作方式的情况下,如果只是使用一路伺服输出时,请将另外一路短接或接上小负载。

4.4.7 校验过程

在进行完上述步骤后,进行校验过程。如果校验完毕后,(D7,D0,D1)指示灯亮,这时应该检查是否使用了长LVDT但是只用了很短行程,或是使用了短行程LVDT,在这种情况下可以适当加大激励。但是最好选用与行程匹配的LVDT。

4.4.8 初始化的使用

一般情况下,除非外部情况有故障,校验过程完全可以覆盖存储的LVDT 校验所得值。如果屡次校验不成功,可以用初始化过程来检验串行存储器是否损坏,如果清除成功而校验还是不成功,则请检查外部接口信号。

如果不能清除,则卡件有故障。

5 故障指示

交流伺服电机选型重点学习的手册范本.doc

ST 系列交流伺服电机型号编号说明 1:表示电机外径 , 单位 :mm。 2:表示电机是正弦波驱动的永磁同步交流伺服电机。 3:表示电机安装的反馈元件,M—光电编码器,X—旋转变压器。 4:表示电机零速转矩,其值为三位数×,单位:Nm。 5:表示电机额定转速,其值为二位数×100,单位: rpm。 6:表示电机适配的驱动器工作电压,L— AC220V, H— AC380V。 7:表示反馈元件的规格,F—复合式增量光电编码器(2500 C/T ), R— 1 对极旋转变压器。 8:表示电机类型,B—基本型。 9:表示电机安装了失电制动器。 SD系列交流伺服驱动器型号编号说明 1:表示采用空间矢量调制方式(SVPWM)的交流伺服驱动器 2:表示 IPM 模块的额定电流( 15/20/30/50/75A ) 3:表示功能代码( M:数字量与模拟量兼容) ●交流伺服电机与伺服驱动器适配表 ST系列电机ST系列电机ST 系列电机主要参数 适配驱动器 额定功率 电机型号额定转矩额定转速外形尺寸零售价 ( 元 ) 110ST-M02030 2 Nm 3000rpm 110×110×158 1500 110ST-M04030 4 Nm 3000rpm 110×110×185 1700 110ST-M05030 5 Nm 3000rpm 110×110×2001800 110ST-M06020 6 Nm 2000rpm SD15M 110×110×217 1900 SD20MN 110ST-M06030 6 Nm 3000rpm SD30MN 110×110×217 1900 SD50MN 130ST-M04025 4 Nm 2500rpm SD75MN 130×130×163 1800 130ST-M05025 5 Nm 2500rpm 130×130×171 2100 130ST-M06025 6 Nm 2500rpm 130×130×181 2400 130ST-M07720Nm2000rpm130×130×1952900

新力川伺服驱动使用说明

感谢您使用本产品,本使用操作手册提供LCDA系列伺服驱动器的相关信息。内容包括: ●伺服驱动器和伺服电机的安装与检查 ●伺服驱动器的组成说明 ●试运行操作的步骤 ●伺服驱动器的控制功能介绍与调整方法 ●所有参数说明 ●通讯协议说明 ●检测与保养 ●异常排除 ●应用例解说 本使用操作手册适合下列使用者参考: ●伺服系统设计者 ●安装或配线人员 ●试运行调机人员 ●维护或检查人员 在使用前,请您仔细详读本手册以确保使用上的正确。此外,请将它妥善保存在安全的地点以便随时查阅。下列在您尚未读完本手册时,务必遵守事项: ●安装的环境必须没有水气,腐蚀性气体或可燃性气体。 ●接线时,禁止将三相电源接至马达U、V、W的连接器,因为一旦接错 时将损坏伺服驱动器。 ●接地工程必须确实实施。 ●在通电时,请勿拆解驱动器、马达或更改配线。 ●在通电动作前,请确定紧急停机装置是否随时开启。 ●在通电动作时,请勿接触散热片,以免烫伤。 如果您在使用上仍有问题,请洽询经销商或者本公司客服中心。

安全注意事项 LCDA 系列为一开放型(Open Type )伺服驱动器,操作时须安装于遮蔽式的控制箱内。本驱动器利用精密的回授控制与结合高速运算能力的数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP ),控制IGBT 产生精确的电流输出,用来驱动三相永磁式同步交流伺服马达(PMSM )达到精准定位。 LCDA 系列可使用于工业应用场合上,且建议安装于使用手册中的配线(电)箱环境(驱动器、线材与电机都必须安装于符合环境等级的安装环境最低要求规格)。 在按收检验、安装、配线、操作、维护与检查时,应随时注意以下安全注意事项。 标志[危险]、[警告]与[禁止]代表的含义: ? 意指可能潜藏危险,若未遵守要求可能会对人员造成严 重伤或致命 ? 意指可能潜藏危险,若未遵守可能会对人员造成中度的 伤害,或导致产品严重损坏,甚至故障 ? 意指绝对禁止的行动,若未遵守可能会导致产品损坏, 或甚至故障而无法使用

《凯奇伺服用户手册》word版

1.HA系列交流伺服简介 HA系列数字式交流永磁同步电机伺服驱动器(以下简称伺服驱动器)采用了国际上先进的DSP 芯片(数字信号处理器)对电机的位置、转速、转矩进行数字化智能控制。该伺服驱动器不仅可靠性高、性能优异,而且可以通过设定用户参数,对系统进行任意组态。例如:可以组成位置控制系统、速度控制系统、转矩控制系统等。 1.1HA系列交流伺服的使用方法 1.1.1 速度控制方式 速度控制方式的伺服驱动器标准使用方法,如下图所示: 如上图所示,在上位机侧组成位置控制环。在上位机中,进行位置指令和位置反馈的比较操作,即进行位置环调节的计算,输出模拟速度指令给伺服驱动器。 伺服驱动器接收上位机的模拟速度指令,进行速度环控制。 在这种控制方式下,上位机的位置反馈可以是伺服驱动器输出的电机编码器信号,也可以是安装在机械上的直线位置测量信号(例如光栅尺、磁栅尺、感应同步器等),即可以组成位置全闭环系统。 1.1.2 位置控制方式 位置控制方式的伺服驱动器标准使用方法,如下图所示:

上位机进行完定位及插补计算后,将位置指令以脉冲串的形式传送给伺服驱动器,由伺服驱动器进行位置指令和位置反馈的比较操作,即进行位置环调节的计算。这种形式的伺服驱动器包含了位置控制环。 作为位置指令的脉冲串,可以是下面的任一种,在伺服驱动器侧可以通过设定用户常数进行选择: 1)符号位+脉冲列 2)具有90°相位差的两相脉冲序列 3)正转脉冲序列 + 反转脉冲序列 1.2 HA系列交流伺服驱动器的内置功能 HA系列伺服控制器的内置功能说明如下: 1)控制方式转换 通过数字操作器设定用户常数,可以使伺服驱动器工作于位置控制方式或速度控制方式。为了防止误操作,在伺服电机运行时(伺服使能状态),不能改变控制方式。2)再生能量处理功能 伺服驱动器内置再生能量处理电路和再生制动电阻。当伺服电机起制动频繁或负载惯量过大时,则必须使用外置再生制动电阻。 3)能耗制动功能 在伺服驱动器断电、伺服驱动器故障时,电机处于不受控状态。能耗制动功能可以使电机处于能耗制动状态,使电机马上停止,避免机械部件受损。 4)双电子齿轮功能 为满足机械加工的需要,伺服驱动器内置有双电子齿轮功能,即通过外部触点信号来切换第一电子齿轮比和第二电子齿轮比。 5)位置信号输出功能 伺服驱动器将光电编码器信号经长线驱动器输出,可以用作上位机的位置反馈信号。 6)内部速度指令功能 伺服驱动器可以通过外部接点选择内部预置的四种速度。

PLC控制伺服电机应用实例

PLC控制伺服电机应用实例,写出组成整个系统的PLC模块及外围器件,并附相关程序。 PLC品牌不限。 以松下FP1系列PLC和A4系列伺服驱动为例,编制控制伺服电机定长正、反旋转的PLC程序并设计外围接线图,此方案不采用松下的位置控制模块FPG--PP11\12\21\22等,而是用晶体管输出式的PLC,让其特定输出点给出位置指令脉冲串,直接发送到伺服输入端,此时松下A4伺服工作在位置模式。在PLC 程序中设定伺服电机旋转速度,单位为(rpm),设伺服电机设定为1000个脉冲转一圈。PLC输出脉冲频率=(速度设定值/6)*100(HZ)。假设该伺服系统的驱动直线定位精度为±0.1mm,伺服电机每转一圈滚珠丝杠副移动10mm,伺服电机转一圈需要的脉冲数为1000,故该系统的脉冲当量或者说驱动分辨率为0.01mm(一个丝);PLC输出脉冲数=长度设定值*10。 以上的结论是在伺服电机参数设定完的基础上得出的。也就是说,在计算PLC发出脉冲频率与脉冲前,先根据机械条件,综合考虑精度与速度要求设定好伺服电机的电子齿轮比!大致过程如下: 机械机构确定后,伺服电机转动一圈的行走长度已经固定(如上面所说的10mm),设计要求的定位精度为0.1mm(10个丝)。为了保证此精度,一般情况下是让一个脉冲的行走长度低于0.1mm,如设定一个脉冲的行走长度为如上所述的0.01mm,于是电机转一圈所需要脉冲数即为1000个脉冲。此种设定当电机速度要求为1200转/分时,PLC应该发出的脉冲频率为20K。松下FP1---40T 的PLC的CPU本体可以发脉冲频率为50KHz,完全可以满足要求。 如果电机转动一圈为100mm,设定一个脉冲行走仍然是0.01mm,电机转一圈所需要脉冲数即为10000 个脉冲,电机速度为1200转时所需要脉冲频率就是200K。PLC的CPU输出点工作频率就不够了。需要位置控制专用模块等方式。 有了以上频率与脉冲数的算法就只需应用PLC的相应脉冲指令发出脉冲即可实现控制了。假设使用松下 A4伺服,其工作在位置模式,伺服电机参数设置与接线方式如下: 一、按照伺服电机驱动器说明书上的“位置控制模式控制信号接线图”接线: pin3(PULS1),pin4(PULS2)为脉冲信号端子,PULS1连接直流电源正极(24V电源需串连2K左右的电阻),PULS2连接控制器(如PLC的输出端子)。 pin5(SIGN1),pin6(SIGN2)为控制方向信号端子,SIGN1连接直流电源正极(24V电源需串连2K左右的电阻),SIGN2连接控制器(如PLC的输出端子)。当此端子接收信号变化时,伺服电机的运转方向改变。实际运转方向由伺服电机驱动器的P41,P42这两个参数控制,pin7(com+)与外接24V直流电源的正极相连。pin29(SRV-0N),伺服使能信号,此端子与外接24V直流电源的负极相连,则伺服电机进入使能状态,通俗地讲就是伺服电机已经准备好,接收脉冲即可以运转。 上面所述的六根线连接完毕(电源、编码器、电机线当然不能忘),伺服电机即可根据控制器发出的脉冲与方向信号运转。其他的信号端子,如伺服报警、偏差计数清零、定位完成等可根据您的要求接入控制器构成更完善的控制系统。

交流伺服驱动器用户手册2

1.SA系列交流伺服简介 SA系列数字式交流永磁同步电机伺服驱动器(以下简称伺服驱动器)采用了国际上先进的DSP 芯片(数字信号处理器)对电机的位置、转速、转矩进行数字化智能控制。该伺服驱动器不仅可靠性高、性能优异,而且可以通过设定用户参数,对系统进行任意组态。例如:可以组成位置控制系统、速度控制系统、转矩控制系统等。 1.1SA系列交流伺服的使用方法 1.1.1 速度控制方式 速度控制方式的伺服驱动器标准使用方法,如下图所示: 如上图所示,在上位机侧组成位置控制环。在上位机中,进行位置指令和位置反馈的比较操作,即进行位置环调节的计算,输出模拟速度指令给伺服驱动器。 伺服驱动器接收上位机的模拟速度指令,进行速度环控制。 在这种控制方式下,上位机的位置反馈可以是伺服驱动器输出的电机编码器信号,也可以是安装在机械上的直线位置测量信号(例如光栅尺、磁栅尺、感应同步器等),即可以组成位置全闭环系统。 1.1.2 位置控制方式 位置控制方式的伺服驱动器标准使用方法,如下图所示: 1

上位机进行完定位及插补计算后,将位置指令以脉冲串的形式传送给伺服驱动器,由伺服驱动器进行位置指令和位置反馈的比较操作,即进行位置环调节的计算。这种形式的伺服驱动器包含了位置控制环。 作为位置指令的脉冲串,可以是下面的任一种,在伺服驱动器侧可以通过设定用户常数进行选择: 1)符号位+脉冲列 2)具有90°相位差的两相脉冲序列 3)正转脉冲序列+ 反转脉冲序列 1.2 SA系列交流伺服驱动器的内置功能 SA系列伺服控制器的内置功能说明如下: 1)控制方式转换 通过数字操作器设定用户常数,可以使伺服驱动器工作于位置控制方式或速度控制方式。为了防止误操作,在伺服电机运行时(伺服使能状态),不能改变控制方式。2)再生能量处理功能 伺服驱动器内置再生能量处理电路和再生制动电阻。当伺服电机起制动频繁或负载惯量过大时,则必须使用外置再生制动电阻。 3)能耗制动功能 在伺服驱动器断电、伺服驱动器故障时,电机处于不受控状态。能耗制动功能可以使电机处于能耗制动状态,使电机马上停止,避免机械部件受损。 4)双电子齿轮功能 为满足机械加工的需要,伺服驱动器内置有双电子齿轮功能,即通过外部触点信号来切换第一电子齿轮比和第二电子齿轮比。 5)位置信号输出功能 伺服驱动器将光电编码器信号经长线驱动器输出,可以用作上位机的位置反馈信号。 6)内部速度指令功能 伺服驱动器可以通过外部接点选择内部预置的四种速度。

伺服电机计算选择应用实例全解

伺服电机计算选择应用实例 1. 选择电机时的计算条件 本节叙述水平运动伺服轴(见下图)的电机选择步骤。 例:工作台和工件的 W :运动部件(工作台及工件)的重量(kgf )=1000 kgf 机械规格 μ :滑动表面的摩擦系数=0.05 π :驱动系统(包括滚珠丝杠)的效率=0.9 fg :镶条锁紧力(kgf )=50 kgf Fc :由切削力引起的反推力(kgf )=100 kgf Fcf :由切削力矩引起的滑动表面上工作台受到的力(kgf ) =30kgf Z1/Z2: 变速比=1/1 例:进给丝杠的(滚珠 Db :轴径=32 mm 丝杠)的规格 Lb :轴长=1000 mm P :节距=8 mm 例:电机轴的运行规格 Ta :加速力矩(kgf.cm ) Vm :快速移动时的电机速度(mm -1)=3000 mm -1 ta :加速时间(s)=0.10 s Jm :电机的惯量(kgf.cm.sec 2) Jl :负载惯量(kgf.cm.sec 2) ks :伺服的位置回路增益(sec -1)=30 sec -1 1.1 负载力矩和惯量的计算 计算负载力矩 加到电机轴上的负载力矩通常由下式算出: Tm = + Tf Tm :加到电机轴上的负载力矩(Nm) F :沿坐标轴移动一个部件(工作台或刀架)所需的力(kgf) L :电机转一转机床的移动距离=P ×(Z1/Z2)=8 mm Tf :滚珠丝杠螺母或轴承加到电机轴上的摩擦力矩=2Nm F ×L 2πη

无论是否在切削,是垂直轴还是水平轴,F值取决于工作台的重量, 摩擦系数。若坐标轴是垂直轴,F值还与平衡锤有关。对于水平工 作台,F值可按下列公式计算: 不切削时: F = μ(W+fg) 例如: F=0.05×(1000+50)=52.5 (kgf) Tm = (52.5×0.8) / (2×μ×0.9)+2=9.4(kgf.cm) = 0.9(Nm) 切削时: F = Fc+μ(W+fg+Fcf) 例如: F=100+0.05×(1000+50+30)=154(kgf) Tmc=(154×0.8) / (2×μ×0.9)+2=21.8(kgf.cm) =2.1(Nm) 为了满足条件1,应根据数据单选择电机,其负载力矩在不切削时 应大于0.9(Nm),最高转速应高于3000(min-1)。考虑到加/减速, 可选择α2/3000(其静止时的额定转矩为2.0 Nm)。 ·注计算力矩时,要注意以下几点: 。考虑由镶条锁紧力(fg)引起的摩擦力矩 根据运动部件的重量和摩擦系数计算的力矩通常相当小。镶条 锁紧力和滑动表面的质量对力矩有很大影响。 。滚珠丝杠的轴承和螺母的预加负荷,丝杠的预应力及其它一些因 素有可能使得滚动接触的Fc相当大。小型和轻型机床其摩擦力矩 会大大影响电机的承受的力矩。 。考虑由切削力引起的滑动表面摩擦力(Fcf)的增加。切削力和驱 动力通常并不作用在一个公共点上如下图所示。当切削力很大时, 造成的力矩会增加滑动表面的负载。 当计算切削时的力矩时要考虑由负载引起的摩擦力矩。 。进给速度会使摩擦力矩变化很大。欲得到精确的摩擦力矩值,应 仔细研究速度变化,工作台支撑结构(滑动接触,滚动接触和静压 力等),滑动表面材料,润滑情况和其它因素对摩擦力的影响。 。机床的装配情况,环境温度,润滑状况对一台机床的摩擦力矩影 响也很大。大量搜集同一型号机床的数据可以较为精确的计算其负

交流伺服电机选型手册

ST系列交流伺服电机型号编号说明? 1: 表示电机外径,单位:mm。? 2:表示电机是正弦波驱动的永磁同步交流伺服电机。? 3:表示电机安装的反馈元件,M—光电编码器,X—旋转变压器。? 4:表示电机零速转矩,其值为三位数×,单位:Nm。? 5:表示电机额定转速,其值为二位数×100,单位:rpm。? 6:表示电机适配的驱动器工作电压,L—AC220V,H—AC380V。? 7:表示反馈元件的规格,F—复合式增量光电编码器(2500 C/T),R—1对极旋转变压器。? 8:表示电机类型,B—基本型。? 9:表示电机安装了失电制动器。 SD系列交流伺服驱动器型号编号说明? 1:表示采用空间矢量调制方式(SVPWM)的交流伺服驱动器? 2:表示IPM模块的额定电流(15/20/30/50/75A)? 3:表示功能代码(M:数字量与模拟量兼容) ●交流伺服电机与伺服驱动器适配表 ST系列电机主要参数 适配驱动器 ST系列电机ST系列电机电机型号额定转矩额定转速额定功率外形尺寸零售价(元) 110ST-M02030 2 Nm3000rpm SD15M SD20MN SD30MN SD50MN SD75MN 110×110×1581500 110ST-M04030 4 Nm3000rpm110×110×1851700 110ST-M05030 5 Nm3000rpm110×110×2001800 110ST-M06020 6 Nm2000rpm110×110×2171900 110ST-M06030 6 Nm3000rpm110×110×2171900 130ST-M04025 4 Nm2500rpm130×130×1631800 130ST-M05025 5 Nm2500rpm130×130×1712100 130ST-M06025 6 Nm2500rpm130×130×1812400 130ST-M07720 Nm2000rpm130×130×1952900 130ST-M07730 Nm3000rpm130×130×1952900 130ST-M1001510 Nm1500rpm130×130×2193200 130ST-M1002510 Nm2500rpm130×130×2193200 130ST-M1501515 Nm1500rpm130×130×2673620 130ST-M1502515 Nm2500rpm130×130×2673620 ST系列交流伺服电机

伺服驱动器使用说明书

MMT- 直流伺服驱动器使用手册济南科亚电子科技有限公司

直流伺服驱动器使用说明书 一、概述: 该伺服驱动器采用全方位保护设计,具有高效率传动性能:控制精度高、线形度好、运行平稳、可靠、响应时间快、采用全隔离方式控制等特点,尤其在低转速运行下有较高的扭矩及良好的性能,在某些场合下和交流无刷伺服相比更能显示其优异的特性,并广泛应用于各种传动机械设备上。 二、产品特征: ◇PWM控制H桥驱动 ◇四象限工作模式 ◇全隔离方式设计 ◇线形度好、控制精度高 ◇零点漂移极小 ◇转速闭环反馈电压等级可选 ◇标准信号接口输入0--±10V ◇开关量换向功能 ◇零信号时马达锁定功能 ◇上/下限位保护功能 ◇使能控制功能 ◇上/下限速度设定 ◇输出电流设定功能 ◇具有过压、过流、过温、输出短路、马达过温、反馈异常等保护及报警功能

三、主要技术参数 ◇控制电源电压AC: 110系列:AC :110V±10% 220系列:AC :220V±10% ◇主电源电压AC: 110系列:AC 40----110V 220系列:AC50---- 220V ◇输出电压DC: 110系列:0—130V或其它电压可设定 220系列:0—230V或其它电压可设定◇额定输出电流:DC 5A(最大输出电流10A) DC 10A(最大输出电流15A) DC 20A(最大输出电流25A)◇控制精度:0.1% ◇输入给定信号:0—±10V ◇测速反馈电压: 7V/1000R 9.5V/1000R 13.5V/1000R 20V/1000R 可经由PC板内插片选定并可接受其它规格订制四、安装环境要求: ◇环境温度:-5oC ~ +50oC ◇环境湿度:相对湿度≤80RH。(无结露) ◇避免有腐蚀气体及可燃性气体环境下使用

伺服电机控制技术的应用与发展

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/60924542.html, 伺服电机控制技术的应用与发展 作者:黄新宇 来源:《科学导报·科学工程与电力》2019年第07期 【摘要】现阶段,随着社会的发展,我国的科学技术的发展也有了很大的进步。电机的 主要功能是将电能转变为机械能,应用领域非常广泛,涉及航空、机械运转以及运输等多个行业。电力电子技术水平的不断提升,使电机功能更加多样化,尤其是在信息时代下,更体现了智能化的特点。电机为电机控制技术发展提供推动力,使其可以更加多方位地满足安全需求。处理器和数字化伺服系统的协调发展,相应提高了数控系统计算性能,达到了缩减时间的目的。硬件伺服控制系统实现了向软件伺服控制系统的转变,提高了伺服系统运行性能。这些变革都为加工技术提供了推动力。 【关键词】伺服电机;控制技术;应用与发展 1 伺服控制系统 1.1 开环伺服系统 开环伺服系统中并未设置检测反馈设备,因此也不存在运动反馈控制回路。一旦设备发出了脉冲指令,这时电动机便开始运行。虽然可能存在运动误差,但是不会做出任何信息错误反馈。期间,步进电动机在开环伺服中是最为关键的驱动部件。步进电机在步距角精度、机械传动精度等方面具有极大优势,直接关系到开环系统的精准度。通常,针对开环系统精準度没有过高要求。尽管步进电动机的转速不高,部件运行期间也存在限制,但其结构精简、可靠性高、制造成本低,所以为控制电路赋予了简单的特点。因此,开环控制系统内部没有对精度和速度提出严格要求的装置,一般会使用步进电动机。 1.2 半闭环伺服系统 该系统中的主要装置为无刷旋转变压器,用以检测位置、速度,而最关键的部件是装载中放置的脉冲编码器。电机轴中装载了系统内全部反馈信号,此外也包括负责系统机械传动的装置。非线性因素不会对系统运行造成影响,相反还会为安装调试提供便利。机械传动装置精准度与半闭环伺服系统定位精准度有直接关系,即便是机械传动装置的精度低,但是通过数控装置中具备的误差补偿和间隙补偿两种功能,也会提升其精准度。所以,半闭环伺服系统更多被应用于数控机床。 图1所示是伺服电机控制系统,它以C8051F060为核心,同时还有显示电路、编码器、编码器处理电路、RS485通信电路、伺服电机驱动电路、伺服电机。 2 伺服电机控制技术的应用

交流伺服电机驱动器使用说明书.

交流伺服电机驱动器使用说明书 1 ?特点 16位CPU+32位DSP三环(位置、速度、电流)全数字化控制脉冲序列、速度、转矩 多种指令及其组合控制 转速、转矩实时动态显示 完善的自诊断保护功能,免维护型产品交流同步全封闭伺服电机适应各种恶劣环境体 积小、重量轻 2 ?指标 输入电源三相200V -10%?+15% 50/60HZ 控制方法IGBT PWM(正弦波) 反馈增量式编码器(2500P/r ) 控制输入伺服-ON报警清除CW、CCW驱动、静止 指令输入输入电压土10V 控制电源DC12?24V 最大200mA 保护功能OU LU OS OL OH REG OC ST CPU 错误,DSP错误,系统错误 通讯RS232C 频率特性200Hz或更高(Jm=Jc时)体积L250 X W85 X H205 重量3.8Kg 3?原理 见米纳斯驱动器方框图(图1)和控制方框图(图2) 4?接线 4.1主回路 卸下盖板坚固螺丝;取下端子盖板。用足够线经和连接器尺寸作连接,导线应采用额定温度600C以上的铜体线,装上端子盖板,拧紧盖板螺丝。螺丝拧紧力矩大于 1.2Nm M4或 2.0 Nm M5时才可能损坏端子,接地线径为2.0mn i 具体见接线图3 4.2CN SIG 连接器[ 具体见接线图4 驱动器和电机之间的电缆长度最大20M 这些线至少要离开主电路接线30cm,不要让这些线与电源进线走一线槽; 或让它们捆扎在一起 线经0.18mm2或以上屏蔽双绞线,有足够的耐弯曲力 屏蔽驱动器侧的屏蔽应连接到CN.SIG连接器的20脚,电机侧应连接到J 脚 若电缆长于10M,则编码器电源线+5V、0V应接双线 4.3CN I/F 连接 控制器等周边设备与驱动器之间距离最大为3M 这些线至少和主电路接线相隔30cm ,不要让这些线与电源进线走同一线槽 或和它们捆扎在一起 COM和COM之间的控制电源(V DC)由用户供给 控制信号输出端子可以接受最大24V或50mA不要施加超过此限位的电压 和电流 若用控制信号直接使继电器动作要象左图所示那样,并联一只二极管到继电 器。不接二极管或接错了二极管的极性,都将可能损坏驱动器 机身接地点(FG)要接到驱动器的一个接地端子具体见接线图5 5.参数

东汽伺服卡使用手册

版本号:B 东方汽轮机厂 电液伺服阀控制器说明书 编号:M902-007000BSM 第全册 2003年12 月

编号:M902-007000BSM 编制: 校对: 审核: 会签: 审定: 批准:

修改记录表

目录 序号章一节名称页数备注 1 1 前言 1 2 2 硬件简介 1 3 3 功能简介 2 4 4 使用说明9 5 5 故障指示 2 6 6 性能和参数 1 7 7 使用注意说明 1

1 前言 DEA伺服卡是为全电调控制系统DEH配套而专门设计的。该卡采用了16位单片机80C196芯片和高性能的可编程逻辑阵列CPLD构成控制核心,同时采用了16位A/D和D/A芯片提高转换精度。电源部分采用了先进的DC-DC隔离转换器,确保卡件的工作电源和供电电源的充分隔离,使卡件的电源回路工作有效可靠。在实现带电插拔的技术上采用了飞利浦的I2C串行总线技术,在校验过程中将LVDT的全关值和全开值存入E2PROM中,从而实现带电插拔。 伺服卡的工作原理是通过采集LVDT的测量值与控制系统发出的给定值构成比较环节,然后通过PI运算,最终输出调节电流控制调节阀门的运动,使阀门的开度到达给定期望到达的位置。 编制:校对:审核:标审:录入员: 1-1

2 硬件简介 伺服卡控制器的硬件主要包括伺服卡件和机箱组件: 2.1 伺服卡件 伺服卡采用的是四层印制板布线工艺,具有极高的EMC抗干扰能力。板上 主要元器件均采用进口优质元件。 2.1.1 CPU采用INTEL先进的16位单片机80C196,运算处理速度极快。该单片 机内置WATCH_DOG功能,自恢复能力强。 2.1.2 采用Xilinx公司的可编程逻辑阵列XC95108作为单片机的接口部件。该 芯片可以将众多的硬逻辑功能用软件实现,访问速度极快。同时该芯片有 许多的I/O,可以方便的实现外部接口。这样可以使伺服卡增加许多功能 而外围电路极为简单,卡件的集成度大幅度增加而可靠性也大为提高。2.1.3 采用了16位的A/D、D/A芯片作为模拟量信号的采集和输出转换,转换精 度高。其中一片A/D通过前置的通道选择器件采集各种模拟信号,两片D/A 中一片作为阀位输出信号,另外一片作为PI运算后输出电流用。伺服卡 的所有模拟量信号通道均采用了隔离放大器与外部接口实现隔离。 2.1.4 采用飞利浦的I2C串行总线技术,在校验过程中将校验所得的LVDT的全关 值和全开值存入到E2PROM中,从而使卡件在失电后不影响其使用。 2.1.5 采用DC-DC直流电源转换器,确保卡件的工作电源与供电电源实现隔离, 使卡件的电源回路和模拟信号通道在使用中更为安全可靠。伺服卡的所有 开关量信号全部用光电隔离器件与外部信号进行了隔离,确保卡件的工作 尽量不受外部信号的干扰 2.1.6 采用了双路LVDT采集通道,在其中一路LVDT工作不正常时可以实现切换。 内置振荡电路,可以作为LVDT的激励信号用,激励信号的频率和幅值可 以通过卡件上的跳线来设置。 2.1.7 面板上设有多个指示灯以指示各种状态,并有颤动量调节孔和测试端。2.1.8 伺服卡由主卡和插接在其上的数模卡构成。主卡上包括CPU、可编程逻辑 阵列、电源、输入和输出回路等;数模卡主要包含D/A、A/D等构成模拟 量回路。 2.2 机箱组件 2.2.1 机箱采用19”的电磁屏蔽机箱及组件。机箱后面的接线端子统一焊接到电 源母板上,接线方便。 2.2.2 卡件插入机箱时使用推拉式结构,拔插也十分方便。

伺服电机和伺服驱动器的使用介绍

伺服电机和伺服驱动器的使用介绍 一、伺服电机? 伺服驱动器的控制原理 伺服电机和伺服驱动器是一个有机的整体,伺服电动机的运行性能是电动机及其驱动器二者配合所反映的综合效果。 1、永磁式同步伺服电动机的基本结构 图1为一台8极的永磁式同步伺服电动机结构截面图,其定子为硅钢片叠成的铁芯和三相绕组,转子是由高矫顽力稀土磁性材料(例如钕铁錋)制成的磁极。为了检测转子磁极的位置,在电动机非负载端的端盖外面还安装上光电编码器。驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)。 图1 永磁式同步伺服电动机的结构 图2 所示为一个两极的永磁式同步电机工作示意图,当定子绕组通上交流电源后,就产生一旋转磁场,在图中以一对旋转磁极N、S表示。当定子磁场以同步速n1逆时针方向旋转时,根据异性相吸的原理,定子旋转磁极就吸引转子磁极,带动转子一起旋转,转子的旋转速度与定子磁场的旋转速度(同步转速n1)相等。当电机转子上的负载转矩增大时,定、转子磁极轴线间的夹角θ就相应增大,导致穿过各定子绕组平面法线方向的磁通量减少,定子绕组感应电动势随之减小,而使定子电流增大,直到恢复电源电压与定子绕组感应电动势的平衡。这时电磁转矩也相应增大,最后达到新的稳定状态,定、转子磁极轴线间的夹角θ称为功率角。虽然夹角θ会随负载的变化而改变,但只要负载不超过某一极限,转子就始终跟着定子旋转磁场以同步转速n1转动,即转子的转速为: (1-1)

图 2 永磁同步电动机的工作原理 电磁转矩与定子电流大小的关系并不是一个线性关系。事实上,只有定子旋转磁极对转子磁极的切向吸力才能产生带动转子旋转的电磁力矩。因此,可把定子电流所产生的磁势分解为两个方向的分量,沿着转子磁极方向的为直轴(或称d轴)分量,与转子磁极方向正交的为交轴(或称q轴)分量。显然,只有q轴分量才能产生电磁转矩。 由此可见,不能简单地通过调节定子电流来控制电磁转矩,而是要根据定、转子磁极轴线间的夹角θ确定定子电流磁势的q轴和d轴分量的方向和幅值,进而分别对q 轴分量和d轴分量加以控制,才能实现电磁转矩的控制。这种按励磁磁场方向对定子电流磁势定向再行控制的方法称为“磁场定向”的矢量控制。 2、位置控制模式下的伺服系统是一个三闭环控制系统,两个内环分别是电流环和速度环。 图 3 ? 稳态误差接近为零; ? 动态:在偏差信号作用下驱动电机加速或减速。

交流伺服电机的应用领域

交流伺服电机的应用领域 下面我们来看一下伺服电机和其他电机(如步进电机)相比到底有什么优点 1、精度:实现了位置,速度和力矩的闭环控制;克服了步进电机失步的问题; 2、转速:高速性能好,一般额定转速能达到2000~3000转; 3、适应性:抗过载能力强,能承受三倍于额定转矩的负载,对有瞬间负载波动和要求快速起动的场合特别适用; 4、稳定:低速运行平稳,低速运行时不会产生类似于步进电机的步进运行现象。适用于有高速响应要求的场合; 5、及时性:电机加减速的动态相应时间短,一般在几十毫秒之内; 6、舒适性:发热和噪音明显降低。 简单点说就是:我们平常看到的那种普通的电机,断电后它还会因为自身的惯性再转一会儿,然后停下。而伺服电机和步进电机是说停就停,说走就走(反应极快)。但步进电机存在失步现象。 (当然有这么多好处价格就相应的上去了就看怎么选择了) 至于原理什么的我觉得就没有必要深入了解了(如果你是做销售的话) 应用领域就太多了。只要是要有动力源的,而且对精度有要求的一般都可能涉及到伺服电机。如机床、印刷设备、包装设备、纺织设备、激光加工设备、机器人、自动化生产线等对工艺精度、加工效率和工作可靠性等要求相对较高的设备。 本人感觉数控机床上用的尤其多,你重点跑一些数控机床厂,一台机床(就说小型数控),他的主轴部分就需要一台,进给部分也需要一台(其他部分根据要求厂家会选择动力源),比如客户会因为成本原因选择步进电机,但你值得一试 你也可以多关心一下那些老师傅们经常跑那些领域 谢谢不够的话你再补充一下问题,我可以再详细一点 步进电机是一种离散运动的装置,它和现代数字控制技术有着本质的联系。在目前国内的数字控制系统中,步进电机的应用十分广泛。随着全数字式交流伺服系统的出现,交流伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。为了适应数字控制的发展趋势,运动控制系统中大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行电动机。虽然两者在控制方式上相似(脉冲串和方向信号),但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异。现就二者的使用性能作一比较步进电机和交流伺服电机性能比较步进电机和交流伺服电机性能比较c。一、控制精度不同两相混合式步进电机步距角一般为3.6°、1.8°,五相混合式步进电机步距角一般为0.72 °、0.36°。也有一些高性能的步进电机步距角更小。如四通公司生产的一种用于慢走丝机床的步进电机,其步距角为0.09°;德国百格拉公司(BERGER LAHR)生产的三相混合式步进电机其步距角可通过拨码开关设置为1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°,兼容了两相和五相混合式步进电机的步距角。交流伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证。以松下全数字式交流伺服电机为例,对于带标准2500线编码器的电机而言,由于驱动器内部采用了四倍频技术,其脉冲当量为360°/10000=0.036°。对于带17位编码器的电机而言,驱动器每接收217=131072个脉冲电机转一圈,即其脉冲当量为360°/131072=9.89秒。是步距角为1.8°的步进电机的脉冲当量的1/655。二、低频特性不同步进电机在低速时易出现低频振动现象。振动频率与负载情况和驱动器性能有关,一般认为振动频率为电机空载起跳频率的一半。这种由步进电机的工作原理所决定的低频振动现象对于机器的正常运转非常不利。当步进电机工作在低速时,一般应采用阻尼技术来克服低频振动现象,比如在电机上加阻尼器,或驱动器上采用细分技术等。交流伺服电机运转非常平稳,即使在低速时也不会出现振动现象。交流伺服系统具有共振抑制功能,可涵盖机械的刚性不足,并且系统内部具有频率解析机能(FFT),可检测出机械的共振点,便于系统调整。三、矩频特性不同步进电机的输出力矩随转速升高而下降,且在较高转速时会急剧下降,所以其最高工作转速一般在300~600RPM。交流伺服电机为恒力矩输出,即在其额定转速(一般为2000RPM或3000RPM)以内,都能输出额定转矩,在额定转速以上为恒功率输出。四、过载能力

交流伺服电机驱动器使用说明书.

交流伺服电机驱动器使用说明书 1.特点 ●16位CPU+32位DSP三环(位置、速度、电流)全数字化控制 ●脉冲序列、速度、转矩多种指令及其组合控制 ●转速、转矩实时动态显示 ●完善的自诊断保护功能,免维护型产品 ●交流同步全封闭伺服电机适应各种恶劣环境 ●体积小、重量轻 2.指标 ●输入电源三相200V -10%~+15% 50/60HZ ●控制方法IGBT PWM(正弦波) ●反馈增量式编码器(2500P/r) ●控制输入伺服-ON 报警清除CW、CCW驱动、静止 ●指令输入输入电压±10V ●控制电源DC12~24V 最大200mA ●保护功能OU LU OS OL OH REG OC ST CPU错误,DSP错误,系统错误 ●通讯RS232C ●频率特性200Hz或更高(Jm=Jc时) ●体积L250 ×W85 ×H205 ●重量 3.8Kg 3.原理 见米纳斯驱动器方框图(图1)和控制方框图(图2) 4.接线 4.1主回路 卸下盖板坚固螺丝;取下端子盖板。用足够线经和连接器尺寸作连接,导线应采用额定温度600C以上的铜体线,装上端子盖板,拧紧盖板螺丝。螺丝拧紧力矩大于1.2Nm M4或2.0 Nm M5时才可能损坏端子,接地线径为2.0mm2 具体见接线图3 4.2 CN SIG 连接器[ 具体见接线图4 ●驱动器和电机之间的电缆长度最大20M ●这些线至少要离开主电路接线30cm,不要让这些线与电源进线走一线槽; 或让它们捆扎在一起 ●线经0.18mm2或以上屏蔽双绞线,有足够的耐弯曲力 ●屏蔽驱动器侧的屏蔽应连接到CN.SIG 连接器的20脚,电机侧应连接到J 脚 ●若电缆长于10M,则编码器电源线+5V、0V应接双线 4.3 CN I/F 连接 ●控制器等周边设备与驱动器之间距离最大为3M ●这些线至少和主电路接线相隔30cm ,不要让这些线与电源进线走同一线槽 或和它们捆扎在一起 ●COM+和COM-之间的控制电源(V DC)由用户供给

ASDA-M系列伺服使用手册

官方网址https://www.wendangku.net/doc/60924542.html, ASDA-M系列伺服使用手冊 产品检查 为了防止本产品在购买与运送过程中的疏忽,请详细检查下表所列出的项目:·是否是所欲购买的产品:分别检查电机与驱动器铭版上的产品型号,可参阅下节所列的型号说明。 ·电机轴是否运转平顺:用手旋转电机转轴,如果可以平顺运转,代表电机转轴是正常的。但是,附有电磁刹车的电机,则无法用手平滑运转! ·外观是否损伤:目视检查是否外观上有任何损坏或是刮伤。 ·是否有松脱的螺丝:是否有螺丝未锁紧或脱落。 如果任何上述情形发生,请与代理商联络以获得妥善的解决。 完整可操作的伺服组件应包括: (1)伺服驱动器及伺服电机。 (2)三条UVW 电机动力线,一端为连接至驱动器的母座,另一端为公座,连接至电机端。还有一条绿色地线,请锁在驱动器的接地处。(选购品) (3)三条编码器控制信号线与电机端编码器的母座相接,一端接头至驱动器CN2,另一端为公座。(选购品) (4)于CN1 使用50-PIN 接头(3M 模拟产品)。(选购品) (5)于CN2 使用20-PIN 接头(3M 模拟产品)。(选购品)

官方网址https://www.wendangku.net/doc/60924542.html, (6)于CN3 使用6-PIN 接头(IEEE1394 模拟产品),一般通讯(RS485)用。(选购品) (7)于CN4 使用4-PIN 接头(USB Type B 产品)。(选购品) (8)于CN6 使用RJ45 接头,高速通讯(CANopen)用。(选购品) (9)驱动器电源输入: (a)750W、1.5kW:2 PIN 快速接头端子(L1c、L2c) (b)750W、1.5kW:3 PIN 快速接头端子(R、S、T) (10)3-PIN 快速接头(U、V、W)3 组 (11)4-PIN 快速接头(P 、D、C、) (12)一支塑料压棒(全系列皆有) (13)一片金属短路片 (14)一本安装手册

伺服电机应用技术

3.2.4 定位运行 1、运行模式 NC213的定位运行模式有多种选择,分成两类。第一类称为direct operation,第二类称为memory operation,这两类操作是伺服控制模块普遍使用的方式。Memory operation一般用于较高级控制模块,direct operation则高、低级控制模块均可采用。 伺服控制模块为PLC系统中的一组扩充单元,由CPU模块指挥控制,direct operation 与memory operation差别就在于指挥方式的不同。 1)direct operation运行模式 如图3.23所示,CPU模块每下一次指令,控制器执行一次运行动作;如果要进行三个运行动作,必须由CPU按照程序下指令。因此,CPU工作负荷较重,而且指令下达需要传递处理,密集操作运动时不易掌控时间间隔,适合运动控制较不密集的系统。Direct operation 的控制参数较少,用户较易使用。 2)memory operation运行模式 如图3.24所示,CPU模块每下一次指令,控制器可执行连续不同的运行动作,运行动作之间的逻辑控制由伺服控制器自行处理。因此,CPU工作负荷较轻,可处理较多其他工作。Memory operation运行效率较佳,但控制参数较复杂,就好像管理者工作项目要交代清楚,而执行者必须全权处理的方式。NC213为双轴控制模块,memory operation运行模式可进行二轴直线补间运动等较复杂的运行动作控制。 2、direct operation参数设置区 Direct operation定位运行只要在已定义的参数区内设置运行参数即可,以绝对坐标定位及相对坐标定位所需参数如图3.25所示。必须注意的是,当前使用的模块型号为NC213,注意寄存器的分配方式。

三菱MR-E-口AG伺服放大器使用手册

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MR-E-
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注意 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 根据产品的重量采用正确的方法搬运。 堆放的层数不得超过规定限制数。 搬运伺服电机时不得握住电缆、轴和编码器。 搬运伺服放大器时不得握住前盖,否则有跌落的危险。 应遵照技术资料集的规定在能承受产品重量的场所进行安装。 产品上不得踩或坐,不得压以重物。 必须遵守安装方向。 伺服放大器与控制箱的内表面,或与其它装置之间的间隔要保持规定距离。 不要安装和运行有操作、零件有缺损的伺服放大器、伺服电机。 应避免螺钉、金属片等导电性物质及油等可燃性异物进入伺服放大器、伺服电机内部。 伺服放大器和伺服电机是精密设备,应注意避免跌落和受到强冲击。 应在下述环境条件下保管和使用。 环境 周围 温度 运行 保存 周围 运行 湿度 保存 空气 标高 条件 伺服放大器 0℃~+55℃(无冰冻) -20℃~+65℃(无冰冻) 伺服电机 0℃~+40℃(无冰冻) -15℃~+70℃(无冰冻) 80%RH以下(不结露) 90%RH以下(不结露) 90%RH以下(不结露) 室内(不受直射阳光照射)无腐蚀性气体、无可燃性气体、无油雾、无尘埃 海拔1000米以下 HC-KFE系列 X·Y:49m/s2 5.9m/s2以下 HC-SFE52~152 HC-SFE202 X·Y:24.5m/s2 X:24.5m/s2 Y:49m/s2
振动

200X200系列通用伺服电机使用说明

200X200系列通用伺服电动机 用户手册Ver0.0 苏州默纳克控制技术有限公司

前言 感谢您使用默纳克公司200X200系列通用交流伺服电机。该系列交流伺服电机是一种快速响应、精确定位的交流伺服电机。该产品需要配合伺服驱动器一起组成一套驱动系统,可用于各种需要精确定位、精密控制的场合。 在使用该系列电机之前,请您仔细阅读本使用说明书各项内容,以保证该电机的正确安装、连接、使用和维护。 注意事项 ?本使用说明书中的图例仅为了说明,可能会与您订购的产品有所不同。 ?由于产品升级或规格变更,以及为了提高说明书的便利性和准确性,本说明书的内容会及时进行变更。 ?由于损坏或遗失而需要订购使用说明书时,请与本公司各区域代理商联系,或直接与本公司客户服务中心联系。 ?如果您使用中仍有一些使用问题不明,请与本公司客户服务中心联系。 ?客服电话:400-777-1260

1 安全及注意事项 a 、使用前用500V 兆欧表检查电机U 、V 、W 对电机外壳的绝缘电阻,应该不低于5M ?。 b 、使用时应有良好的接地。 c 、电机转动时请不要用手触摸电机的轴伸。 d 、不要撞击电机,以免造成反馈元器件损坏。 e 、装机前电机须空载与伺服驱动器联调正常。 2 型号命名规则 ISM 系列伺服电机 A 100V U A X 一位字母和一位数字组成 1光轴实心带键轴连接方式 一位字母和一位数字组成 油封+减速器制动器+减速器 图2-1 命名规则

3 主要性能指标 3.1 产品使用环境 海拔高度:1000米以下 环境温度:0℃~40℃ 相对湿度:20-80%(不得结露) IP等级:全封闭自冷却IP65、风冷IP54(轴贯通部分除外)电机需要安装在通风良好、且不能够太阳直晒的室内环境。

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