交流伺服驱动器原理及调试

会计学1交流伺服驱动器原理及调试交流伺服驱动器原理及调试华中数控华中数控伺服驱动器的内部结构华中数控minmax/nrnn华中数控华中数控5. 低速大转矩，过载能力强 一般来说，伺服驱动器具有数分钟甚至半小时内1.5倍以上的过载能力，在短时间内可以过载46倍而不损坏。6. 可靠性高 要求数控机床的进给驱动系统可靠性高、工作稳定性好，具有较强的温度、湿度、振动等环境适应能力和很强的抗干扰的能力。华中数控1、从最低速到最高速电机都能平稳运转，转矩波动要 小，尤其在低速如0.1r/min或更低速时，仍有平稳的 速度而无爬行现象。 2、电机应具有大的较长时间的过载能力，以满足低速 大转矩的要求。一般直流伺服电机要求在数分钟内 过载46倍而不损坏。 3、为了满足快速响应的要求，电机应有较小的转动惯 量和大的堵转转矩，并具有尽可能小的时间常数和 启动电压。 4、电机应能承受频繁启、制动和反转。华中数控对电机的要求对电机的要求 华中数控键盘、显示RS232I/oDSP逻辑门阵列模拟输入电源、制动IGBT逆变器交流伺服电机故障检测、保护位置传感器 开关电源 P N 直流公共母线 编码器 输出接口 脉冲输入接口 模拟量接口 第二编码器 输入接口 RS232串行口 键盘及 显示 I/O控制 PG 三相整流器 软 起动 及泵 生控 制电 路 IPM 逆逆变变器器 开关电源 DSP ADMC401 FPGA A42MX09 MPU AT89S8252 门极驱动电路 故障检测电路 SPINDLE (SERVO) MOTOR ia ib 霍尔元件 R S T 220V 控制 电源 三相 380V 电源 HSV-20P电源模块 逆变器 制动控制 PB BK2 BK1 P N 内部制动电阻止 保险 T PE XT1 RST POWOK DCRDY T1 三相整流桥 24V 24V-GND PWROK1 PWROK2 其它监测信号 220AA 输入输出 T S R XT1 控制电源 220BB 母线电压监测 XT2 微 控 制 器 状态 显示 光电隔离 晶闸管 直流电抗器 软启动电阻 华中数控 驱动保护电路开关电源FPGA显示、按键26LS32EPROMM26LS31光耦光耦光耦285 DSP(ADSP2181)X25163电平变换16C550AD7888IPMPMSM三相220V单相220V编码器输出信号输出输入脉冲接口RS232串行接口模拟接口编码器输入接口6PG+光耦开开关关电电源源 直直流流公公共共母母线线 三三相相整整流流器器 软软 起起动动 及及泵泵 生生控控 制制电电 路路 IPM逆逆变变器器 开开关关电电源源 ADMC401 FPGA 89C51ED2-IM单单片片机机 门门极极驱驱动动电电路路 键键盘盘及及 显显示示 RS232串串 口口+CAN总总线线接接口口 I/O 控控制制 故故障障检检测测电电路路 脉脉冲冲输输入入接接口口 模模拟拟量量接接口口 PMSM MOTOR 旋旋转转变变压压器器 ia ib 霍霍尔尔元元件件 L1 L2 L3 220V 控控制制 电电源源 三三相相 380V 电电源源 整整流流电电源源 控控制制电电路路 逆逆变变器器 华中数控华中数控华中数控伺服系统主回路的接线图华中数控SANYO DENKISANYO DENKIAC SERVO DRIVEAC SERVO DRIVECN1 Z/ZB/BA/A0V+5VFG78563417,199,12CN2SRV-ONA-RSTCONT-COMOA+OA-OB+OB-OZ+OZ-GNDOUT-PWRS-RDYA-RDYF-PCR-PC264728483456781249414337155024V24VX20X17RVV 5X0.5RVVP 6*2*0.14Z/ZB/BA/A0V+5VFG(红)( (白白) )(黑)(绿/黄)PEAC SERVO MOTORMS3PGUZVZWZUZVZWZ+KA10RSTrtRVV4X1.5RSTUVW9220A220BCNARVV2X0.5PE321548768A+A-B+B-Z+Z-GNDCP0+CP0-DIR0+DIR0-12330CNC0V+5V16,18,2010,11黄棕绿 蓝红紫黑白Y16100/F-PC/R-PCV-REFSG2120OUTAGND510欧R2伺服驱动的强电回路及反馈回路接线图华中数控单 相AC220V 控 制 电 源 输 入 POWOK RST DCRDY 24V N 24V-GND 1 2 3 4 5 6 7 复 位 就 绪 电 源 准 备 好 外 部24V输 入 220A 220B P N 直 流 母 线 电 压 输 出 PBBK2 BK1 XT1 L1 L2 L3 P 三 相AC380V 主 回 路 电 源 输 入 T 1 XT2 HSV-20P 电 源 模 块 R S T PWROK1 故 障 连 锁 PE PWROK2 COM+INHCLSRV-ONGAINDIVZEROSPDC-MODEA-CLRCCWLCWLS-RDY+S-RDY-ALM+ALM-COIN-COIN+BRKOFF+BRKOFF-TLCZSPCOM-FGPULS1PULS2SIGN1SIGN2GNDOA+OA-OB+OB-GNDCZSPR/TRQRGNDCCWTL/TRQRGNDOZ+OZ-CWTLSPMIMCNI/F4.7K分频器20K10K10K10K10K指令脉冲输入禁止计数清零伺服-ONP运行/第2增益选择指令脉冲分配选择控制方式选择报警清除CCW驱动禁止CW驱动禁止伺服准备好伺服报警位置到位机械制动释放转矩限制中零速检出PR0A选择PR09选择1K1KVDC1224V指令脉冲输入A相脉冲输入B相脉冲输入C相脉冲输入Z相脉冲开集电极输出CCW转矩限制输入(0-+10伏)CW转矩限制输入(-10-0伏)速度监视输出转矩监视输出73330292728263231983534373639381110401241124356132122484923242519141516171843424647图3 CN1/F位置控制接线图华中数控松下伺服驱动器I/F速度控制接线图华中数控松下伺服驱动器I/F位置控制接线图华中数控三洋伺服系统与数控系统连接图华中数控华中数控位置比例增益位置比例增益华中数控位置前馈增益位置前馈增益华中数控速度比例增益速度比例增益华中数控速度积分时间常数速度积分时间常数华中数控速度反馈滤波因子速度反馈滤波因子华中数控最大输出转矩设置最大输出转矩设置华中数控定位完成范围定位完成范围设置值是表示电机从设置值是表示电机从0200002000r/minr/min的加速时间或从的加速时间或从 20000 20000r/minr/min的减速时间。的减速时间。加减速特性是线性的。加减速特性是线性的。华中数控加减速时间常数加减速时间常数到达速度范围到达速度范围华中数控伺服电机的磁极对数伺服电机的磁极对数华中数控编码器分辨率编码器分辨率华中数控位置指令脉冲输入方式位置指令脉冲输入方式华中数控控制方式选择控制方式选择华中数控速度指令零漂补偿速度指令零漂补偿华中数控最高速度限制最高速度限制空载下调试实验华中数控键 名标志输入时间功能确认键WR1秒钟以上确认选择和写入后的编辑数据光标键一秒以内选择光标位上键一秒以内在正确的光标位置按键改变数据,当按下1秒或更长时间,数据上下移动下键一秒以内模式键MODE一秒以内选择显示模式华中数控华中数控华中数控华中数控(3).然后进入选择测试调整模式“Ad05”手动操作， 按WR键一秒钟以上，D数码显示为“y_ _ _n”后选 择yes. 数码显示为“rdy”. 然后按up键电机按正 方向运转，按down键时电机按反方向运转，松开 手电机则停止运转华中数控位置比例增益值5203020050010001500系统跟踪误差值 Z轴运行状态 华中数控速度比例增益值5203020050010001500系统跟踪误差值 Z轴运行状态 华中数控（3） PA003速度积分时间常数（20）设定速度调节器的积分时间常数。设置值越小，积分速度越快。参数数值根据具体的伺服驱动系统型号和负载情况确定。一般情况下，负载惯量越大，设定值越大。在系统不产生振荡的条件下，尽量设定较小的值速度环比例增益值8 005 002 00502061系统跟踪误差值 Z轴运行状态 华中数控位置环比例增益值51530501503006001 2001500速度环比例增益值52050701402003004 00800速度环比例增益值1 0005 0020151210751系统跟踪误差 Z轴运行状态 伺服电机运行状态 华中数控华中数控华中数控5. 低速大转矩，过载能力强 一般来说，伺服驱动器具有数分钟甚至半小时内1.5倍以上的过载能力，在短时间内可以过载46倍而不损坏。6. 可靠性高 要求数控机床的进给驱动系统可靠性高、工作稳定性好，具有较强的温度、湿度、振动等环境适应能力和很强的抗干扰的能力。华中数控 制动控制 PB BK2 BK1 P N 内部制动电阻止 保险 T PE XT1 RST POWOK DCRDY T1 三相整流桥 24V 24V-GND PWROK1 PWROK2 其它监测信号 220AA 输入输出 T S R XT1 控制电源 220BB 母线电压监测 XT2 微 控 制 器 状态 显示 光电隔离 晶闸管 直流电抗器 软启动电阻 COM+INHCLSRV-ONGAINDIVZEROSPDC-MODEA-CLRCCWLCWLS-RDY+S-RDY-ALM+ALM-COIN-COIN+BRKOFF+BRKOFF-TLCZSPCOM-FGPULS1PULS2SIGN1SIGN2GNDOA+OA-OB+OB-GNDCZSPR/TRQRGNDCCWTL/TRQRGNDOZ+OZ-CWTLSPMIMCNI/F4.7K分频器20K10K10K10K10K指令脉冲输入禁止计数清零伺服-ONP运行/第2增益选择指令脉冲分配选择控制方式选择报警清除CCW驱动禁止CW驱动禁止伺服准备好伺服报警位置到位机械制动释放转矩限制中零速检出PR0A选择PR09选择1K1KVDC1224V指令脉冲输入A相脉冲输入B相脉冲输入C相脉冲输入Z相脉冲开集电极输出CCW转矩限制输入(0-+10伏)CW转矩限制输入(-10-0伏)速度监视输出转矩监视输出73330292728263231983534373639381110401241124356132122484923242519141516171843424647图3 CN1/F位置控制接线图华中数控松下伺服驱动器I/F速度控制接线图华中数控华中数控控制方式选择控制方式选择