低压单轴伺服驱动产品介绍

标题文本样式：黑体/26号 Arial/26pt,第一级内容文本样式：黑体/20号 Arial/20pt,第二级内容文本样式：华文细黑/18号 Arial/18pt,第三级内容文本样式：华文细黑/16号 Arial/16pt,第四级内容文本样式：华文细黑/14号 Arial/14pt,第五级内容文本样式：华文细黑/12号 Arial/12pt,武汉华中数控股份有限公司,标题文本样式：黑体/26号 Arial/26pt,第一级内容文本样式：黑体/20号 Arial/20pt,第二级内容文本样式：华文细黑/18号 Arial/18pt,第三级内容文本样式：华文细黑/16号 Arial/16pt,第四级内容文本样式：华文细黑/14号 Arial/14pt,第五级内容文本样式：华文细黑/12号 Arial/12pt,武汉华中数控股份有限公司,低压单轴伺服驱动产品介绍,伺服驱动产品部 张华锋,介绍内容,一、低压单轴伺服驱动产品简介,二、驱动产品选型,三、伺服驱动产品使用说明,四、调试及报警处理简述,一、,低压单轴伺服驱动产品简介,1,1,.,低压单轴驱动产品家族图谱,2 .,产品特性简介,3. HSV160B+,及,HSV160C,技术改进,1 .,低压单轴伺服驱动家族图谱,HSV-16-020/030A,HSV-160-010/020/030,HSV-160B(+),HSV-16B-020/030A,HSV-16L-050/075A,2008-05,2010-11,HSV-160C,2 .,低压单轴伺服驱动产品简介,1),HSV16/16B/16L,系列伺服驱动,特点：,控制芯片采用,DSP(ADMC401)+FPGA,方案,指令接口与,I/O,信号接口分开,主回路全部采用直插器件,控制电源为单相,220V,输入,开关电源采用单片电源方案,外壳结构件为钣金件,区别：,HSV16/16B,产品规格有,020A,030A,HSV16L,产品规格有,050A,075A,2 .,低压单轴伺服驱动产品简介,2),HSV160/160A,系列伺服驱动,特点：,控制芯片采用,DSP(ADI)+FPGA,方案,(HSV160),控制芯片采用,DSP(TI) (HSV160A),指令接口与,I/O,信号接口,合并,主回路大部分采用,表贴,器件,外壳结构件为,塑料,件,控制电源为单相,220V,输入,开关电源采用单片电源方案,区别：,HSV160,产品规格有,010A,020A,030A,HSV160A,产品规格有,020A,030A,3),HSV160B,系列伺服驱动,特点： 控制芯片采用,DSP(TI),指令接口与,I/O,信号接口,合并,主回路大部分采用,表贴,器件,外壳结构件为,塑料,件,取消单相,220V,输入控制电源,开关电源采用,UC3844,单片电源方案,区别：,HSV160B,产品规格有,010A,020A,030A,050,075,2 .,低压单轴伺服驱动产品简介,3 . HSV160B+,伺服驱动技术改进,硬件： 取消单相,220V,输入控制电源,开关电源采用,UC3844,单片电源方案,接口与,HSV160,系列保持一致,软件：,增加电机代码设置，可自动匹配电机参数,增加增益切换功能,I/O,信号自定义功能,优化多种状态监控参数,结构： 优化散热结构,3 . HSV160C,伺服驱动技术改进,硬件： 驱动板与,HSV160B+,通用,接口与,HSV160B+,系列保持一致,增加对绝对值编码器的支持,软件：,增加电机代码设置，可自动匹配电机参数,增加增益切换功能及参数自整定功能,绝对式电机参数读写及调零,配套串口通讯软件使用,PC,机控制,结构： 同,HSV160B+,2,二、驱动产品选型指南,1,.,机床选配伺服电机原则,2 .,驱动单元与伺服驱动匹配原则,1.,机床选配伺服电机原则,1,）电机编码器类型选择,选择伺服电机时，首先根据加工要求的精度及速度，选择配合适类型的编码器的电机。,简而言之，加工精度要求高的场合，选择分辨率高的绝对式编码器电机；,加工精度不高的场合，选择分辨率相对较低的增量式编码器电机；,对加工速度有要求的应用场合，选用,30005000,转较高速电机；,加工速度不高但处理要求较高的应用，同等功率下选用低速电机。,电机的合理选择基于对应用要求的了解和掌握。,2,）电机扭矩规格的选择,1.,机床选配伺服电机原则,机床选配伺服电机应以电机额定转矩（,Mn,）为准。选型时必须确保所选的电机额定力矩满足机床加工要求。对于未标注电机额定转矩（,Mn,）指标，只标注了电机静额定转矩（,Mo,）指标的，需要先将指标换算。可按如下公式近似换算：,Mn,0.75 Mo,做机床配置时，应先根据机床工况、加工条件、加工要求等选择匹配的伺服电机，负载、惯量、动态响应等要求高的场合，需要留有足够裕量。,电机选配好以后，再根据驱动单元与伺服电机的选型匹配原则选配驱动单元,驱动单元选配电机以电流匹配为原则，以过载倍数为参考。,2.,驱动单元与伺服电机匹配原则,驱动单元选配电机时需要参考的电气性能指标有：,驱动单元额定输出电流（,In,servo,）；驱动单元短时最大输出电流（,Im,servo,）；,驱动单元额定输出功率（,Po,servo,）；伺服电机额定相电流（,Io,motor,），,伺服电机额定功率（,Pn,motor,）；过载倍数,K,。,驱动单元与电机匹配时要注意：,In,servo,Io,motor,；,K = Im,servo,/ Io,motor,（,1.5,K,3.0,）,Po,servo,Pn,motor,在对动态响应要求较高，负载惯量比较高的场合，过载倍数,K,宜取较大值。,3,三、伺服驱动产品的使用说明,1,. HSV160B+,的使用说明,2 . HSV160C,的使用说明,1,）软件功能强化，增加电机代码设置功能,1. HSV160B+,的使用说明,技术改进,HSV160B+,伺服驱动器增加了电机代码设置功能，能根据电机代码自动配置电机参数，方便了用户的使用，可有效简化机床的调试工作。更丰富的状态监控、自定义,I/O,设置，针对动态负载的增益切换功能，对省线式编码器电机的支持,2,）结构设计优化,HSV160B+,散热结构改进：将风扇改为直接对散热器散热；使用钣金外罩；合理设置通风孔。这样能解决大部分恶劣环境下的防护问题。,3,）取消单相,220V,电源输入,HSV160B+,伺服驱动器取消了单相,220V,电源输入端子，开关电源直接从母线上取电压。这一改进简化了电柜设计的同时，还减少了驱动器的故障点，提高了产品的可靠性。,4,）改进开关电源设计,HSV160B+,伺服驱动器开关电源方案由,TOP,单片电源方案改为更为成熟稳定的,UC3844,电源方案。这一改进提高了开关电源的性能。,1. HSV160B+,的使用说明,技术改进,1,）预设代码的电机,设置电机代码,1. HSV160B+,的使用说明,电机参数设置,预设代码的电机，只需要在,参数中合理设置电机代码，保存重启后，驱动器会自动匹配电机相关参数及初步预设增益参数。,设置电机代码需要先将,参数设为,。需要保存参数再将,设为,。,2,）电机代码 参数 的确定,1,：华大,0 : 10A ,查表,2,：登奇,4: 75A,千位表示,电机,百位表示,驱动型号,十位和个位,电机型号表示,3,）非标配电机参数设置,对于说明书列表中未标注的电机，需要手动修改电机参数：将参数,PA 34,输入密码,2003,，修改,PB 24,（额定电流）、,PB 25,（额定转速）、,PB 26,（转子惯量）、,PB 27,（额定转矩）、,PA 24,(,电机极对数,),、,PA 25,（电机编码器分辨率）、,PA 26,（电机偏移量）输入当前电机参数；,1. HSV160B+,的使用说明,电机参数设置,PA 27,参数设置：,PA27=L10,3,K,fc,1240/10,6,；（,L:,电机电感（单位,mH,）；,K,fc :,电流反馈系数,:,）,PA 28,参数设置：,PA28=L,（电机电感，单位：,mH)/R(,电机电阻，单位：,)(,单位：,ms)10,1,）输入接口的配置,Pb 15Pb 20,映射,DIN1DIN6,接口的功能：,当设为正值时,则输入端开关接通时功能起效,;,当设为负值时,则输入端开关断开时功能起效,;,0,：输入无效,1,：伺服使能,2,：报警清除,3,：偏差清除,4,：脉冲禁止,5,：,CW,向机械限位（超程）,6,：,CCW,向机械限位（超程）,7,：零速锁定,8,：增益切换开关,9,：电子齿轮切换开关,0 10,：电子齿轮切换开关,1,11,：正转矩限制；,12,：负转矩限制,13,：位置方式下切换为内部速度模式,14,：模拟量方向选择顺时针方向,15,：模拟量方向选择逆时针方向,1. HSV160B+,的使用说明,输入接口的配置,1,）模拟量电平的选择,HSV160B+,产品允许接收两种电平规格的信号：（,-10V,+10V,）及（,0,10V,）。单极性电平信号也能实现正反转控制：,STA 11,：模拟量输入方式选择,(,0,：,-10V,+10V ; 1,：,0,10V ),单极性电平时，使用输入点控制方向。将对应输入点的映射参数分别设为,14,和,15,，使用时使对应输入点有效即可。,1. HSV160B+,的使用说明,模拟量的使用,2,）零漂的抑制,HSV160B+,产品可实现零漂自动补偿：,在保证初始模拟量信号电平为,0V,的情况下，可通过设置参数实现零漂自动补偿。,STA 13,：零漂自动补偿允许 （,0,：不允许 ；,1,：允许）,1,）预设代码的电机,设置电机代码,2. HSV160C,的使用说明,电机参数设置,预设代码的电机，只需要在,参数中合理设置电机代码，保存重启后，驱动器会自动匹配电机相关参数及初步预设增益参数。,设置电机代码需要先将,参数设为,。需要保存参数再将,设为,。,2,）电机代码 参数 的确定,1,：,HSV160C,0 : 10A ,查表,2,：登奇,4: 75A,千位表示,驱动器类型,百位表示,驱动型号,十位和个位,电机型号表示,3,）,HSV160C,支持的编码器类型,PA 25,设置编码器类型：,0,：编码器分辨率,1024 Pusle/r(TTL,方波,),；,1,：编码器分辨率,2000 Pusle/r(TTL,方波,),；,2,：编码器分辨率,2500 Pusle/r(TTL,方波,),；,3,：编码器分辨率,6000 Pusle/r(TTL,方波,),；,4,：,ENDAT2.1,协议绝对式编码器,5,：,BISS,协议绝对式编码器,6,：,HiperFACE,协议绝对式编码器,7,：,TAMAGAWA,编码器,8,：正余弦编码器,9,：保留,2. HSV160C,的使用说明,电机参数设置,1,）电子齿轮的选择,HSV160C,产品允许两种电子齿轮比的设置方式：,STB 4,：电子齿轮功能选择 （,0,：使用,PA 13/PA14,；,1,：使用,PB 41,计算）,PB 41,：指令脉冲输入对应的电机反馈脉冲个数,（上位机输出的对应电机转动一圈的脉冲数（,4,）,2,）分频输出设置,2. HSV160C,的使用说明,电子齿轮及分频输出,HSV160C,产品允许两种脉冲输出方式：,STB 10,：脉冲分频输出方式使能（,0,：增量式编码器直接输出；,1,：使用,PB 40,参数，数字式绝对编码器分频输出）,PB 40,：反馈脉冲输出分频系数,（电机反馈输出到上位机的每转脉冲个数（,4,）,4,三、伺服驱动调试及报警处理,1,.,伺服驱动调试方法,2 .,伺服驱动报警处理,1,）调试方法简述,首先保证电源线接线正确无误，电机动力线相序正确；,建议先进行空载调试后，再作负载调试；,设置参数时，建议先根据,伺服驱动与电机的匹配情况,及采用的,控制策略,，设置,电机参数,及,控制方式,参数,；,特性调节时，建议先设为,内部速度,模式，调节,速度环,参数，再在位置控制方式下调节,位置环,参数；,根据试运行情况，调整,负载调节,参数；,1.,伺服驱动调试方法,简述,1,）出力不够,表现：低速下爬行,原因及处理方法：驱动器输出转矩电流不足；,需增大,PA_2,设置,，,辅助调节,PA_0,，增大设置值，,若,PA_2,加到极限仍无法调整到合适的刚性，建议更换更大功率的 驱动器和电机。,1.,伺服驱动调试方法,典型现象处理,2,）转矩不足,表现：低速下电机轴来回摆动,原因及处理方法：负载的惯量过大；,需减小,PA_0,设置；,辅助调节,PA_2,，增大设置值，若,PA_2,加到极限仍无法调整到合适的刚性，建议更换更大功率的 驱动器和电机。,3,）电流嚣叫声的消除,处理方法：,需减小,PA_27,设置，,辅助调节,PA_28,，增大设置值,若无法完全消除，则增加,PA_4,设置值。,1.,伺服驱动调试方法,典型现象处理,4,）电机抖动,首先判断抖动产生是否因为刚性太强，若是，择降低刚性。,处理方法：,需将,PA_32,设置到,48,之间，,辅助调节,PA_3,，增大设置值，到,50100,。两者需同时调整才能生效,1,）报警的应对,报警只是驱动单元对异常状态的一种指示，不要一见报警就认为驱动器有故障，需要具体排查现象，找出原因，做对应的应对。,排查故障时用排除法：,先断开指令线，直接用伺服带电机运行，判断问题在上位机还是在伺服系统；,与无故障的轴交换电机，判断问题出在伺服还是电机上,2.,伺服驱动报警处理,报警的应对,2,）现场问题调查及反馈,现场排查故障及向维修部门和技术支持部门反馈时，要注意了解以下要点：,1,、故障现象描述清楚,2,、故障发生时的情况（运行时发生还是上电时发生,）,3,、故障发生时是驱动器还是数控系统报警，报何种警,4,、可以再次上电的，把参数检查一遍,5,、有条件用交换法排查故障部件,6,、反馈情况要清晰，明确,2.,伺服驱动报警处理,报现场问题调查及反馈,THE END,THANG YOU！,THE END,THANG YOU！,