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135_智能伺服驱动器

135_智能伺服驱动器
135_智能伺服驱动器

智能伺服驱动器

无刷/DC、有刷电机智能伺服驱动器

DM240/640系列-240/640W智能伺服驱动器

IDM240/640是嵌入式智能、高精密、全数

字化的伺服驱动器,可驱动方波或正弦波无刷伺

服电机(PMSM),直流有伺服电机,通过CAN

或RS-485接口可组成多达256个轴的分布式智

能网络运动系统,嵌入的高级可编程运动语言

(TML)提供各种高级运动控制和PLC专用功

能。

主要特点:

?分布式智能,单轴主控运行或从动轴模式

?控制模式:位置,速度,转矩,电压,外部变量

?运动模式:脉冲+方向,电子齿轮,Profiling,Contouring

?可编程保护:位置误差,过流,过压或欠压,I2t,

?DSP控制技术:基于MotionChipTM 技术

?RS232/485串行接口,波特率可达115KB

?CAN2.0局域总线,兼容CANopen,波特率可达1MHz

?输出电流:连续电流5A/8A,峰值电流16A,

?电源电压:12-48VDC(IDM240) ,12-48VDC(逻辑电源)/80V(电机)(IDM640)

?紧凑结构设计:136 x 84.5 x 26 mm

IDM240/640系列不同的模块具有不同的专用I/O和传感器配置,下表描述这些模块的可用

高级图形化评估分析编程工具EasyMotion Studio平台快速设置电机、驱动器参数及编程运动程序,TML_LIB函数库是智能化伺服驱动器在PC上执行运动控制应用的一个函数库,在C/C++、Basic、Delphi、Labview开发的应用程序中调用库中的.DLL文件执行后,能直接与驱动器通信、设置参数、查询状态、传送命令、定义运动事件,测试输入输出口状态等。

Starter Kit for IDM640

包含驱动器的完整组件,包括一个IDM640驱动器,一个电机,一个I/O板,EasyMotion Studio 软件,以及应用程序的帮助和完整文件。是测试您的运动控制程序的理想实验平台。如上所述均包含在一个可立即运行、即插即用的组件中。

订货信息:

产品型号产品描述

P034.001.E002 EasyMotion Studio software

P051.001.E002 IDM240-5EI; 8V, 5A, encoder, Opto-isolated I/O, CAN

P048.001.E101 IDM640-8EI; 80V, 8A, encoder, Opto-isolated I/O, CAN

P048.001.E102 IDM640-8RI; 80V, 8A, resolver, Opto-isolated I/O, CAN

P048.001.E106 IDM640-8LI; 80V, 8A, linear Hall, Opto-isolated I/O, CAN

P048.001.E085 Starter Kit for IDM640 (brushless)

P051.001.E084 Starter Kit for IDM240 (stepper)

P040.001.E101 TML_LIB for Visual C, Visual Basic or Delphi

P040.001.E201 TML_LIB for LabVIEW

ISM4803 - 智能伺服模块

ISM4803是一个高性能的智能伺服模块,集

成了运动控制器、驱动器和PLC等的功能。

ISM4803模块可以用于最大功率为150W,最

大电压为48V的直流有刷、直流无刷或步进电机

控制,而且可以实现分布式和协同控制功能,是

一个灵活的且性价比非常高的解决方案。

可使用高级语言Technosoft Motion Language

(TML)编程,ISM4803将先进的运动控制技术

和PLC特有的功能结合到一起。

广泛应用于分布式电机控制、用子齿轮或

CAM功能,可选CAN网络。

主要特点:

?适用于直流无刷电机,交流无刷电机(矢量控制),直流有刷电机和二相步进电机的控制。

?紧凑的开放式结构设计64 x 104 x 16 mm)

?控制模式:力矩,速度,位置;电子齿轮,轨迹跟踪,路径规划;步进电机仿真;

外部变量控制(压力,水流,温度等)

?单轴或多轴控制(主/从模式);存储运动指令的单机操作

?RS-232 串口通讯

?可选:CAN总线2.0B,高达1Mbit/s

?可编程的数字输入/输出和模拟输入

?4个通用输入/4个通用输出

?增量编码器,数字霍尔传感接口

?线性霍尔传感接口

?3个模拟输入,范围+/-5V

?驱动电源:48V;逻辑电源:5V

?输出电流:额定3A,峰值6A

?保护:过流,短路,接地故障,电压过高或过压,I2t,控制错误

EasyMotion Studio是一个用于快速配置、调整和运动编程的图形化控制平台。ISM4803与EasyMotion Studio结合使用,是一个可以适用于大部分应用领域,灵活的、容易执行的解决方案。

订购信息:

产品型号产品描述

P034.001.E102 EasyMotion Studio software

P030.001.E001 ISM4803; 48V, 3A, RS232

P030.001.E002 ISM4803; 48V, 3A, RS232, CAN

P030.001.E084 ISM4803 Starter Kit - brushless

P030.001.E085 ISM4803 Starter Kit - stepper

IBL2403-75W智能伺服驱动器

驱动方波或正弦波无刷伺服电机(PMSM),直流有

刷伺服电机,步进电机的通用型驱动器。

IBL2403是一个集运动控制器,驱动器,PLC功能

于一体的全新高性能智能伺服驱动器,尤其对于需

要无刷、有刷和步进等不同类型电机分布和多轴协

同控制的场合中,它是一个灵活,低成本,紧凑的

解决方案,典型的应用在需要有齿轮和电子CAM分

布式电机控制功能的CAN网络中。

可配合编程高级运动语言TML(Technosoft Motion Language)使用。

主要特点

?主从模式,单轴或多轴控制

?控制模式:位置,速度,转矩,电压,外部变量

?多个外部数字或模拟变量输入(压力,温度,流量。。。等)

?运动模式:脉冲+方向,电子齿轮,梯形、S形等曲线

?18个可编程触发事件,在线更改运动模式

?可编程保护:位置误差,过流,过压或欠压,I2t,短路,接地保护

?DSP控制技术:基于MotionChipTM 技术

?精密位置扑获编码器Index输入

?RS232/485串行接口,波特率可达115KB

?CAN2.0局域总线,兼容CANopen,波特率可达1MHz

?可编程数字输入或输出和模拟量输入

?5个数字输入,5V或24V兼容,(使能,脉冲+方向,限位)

?2个数字输出,5V或24V兼容,(准备,通用)

?差分式编码器和霍尔传感器接口

?正余弦编码器和差分霍尔传感器接口

?2个模拟量输入,+/-10V 或0/+5V范围

?输出电流:连续电流3A,峰值电流6A

?单电源供电:12-48VDC

?极小体积:65x58x19mm

高级图形化评估分析编程工具EasyMotion Studio平台快速设置电机、驱动器参数及编程运动程序,TML_LIB函数库是智能化伺服驱动器在PC上执行运动控制应用的一个函数库,在C/C++、Basic、Delphi、Labview开发的应用程序中调用库中的.DLL文件执行后,能直接与驱动器通信、设置参数、查询状态、传送命令、定义运动事件,测试输入输出口状态等。

订货信息:

产品型号产品描述

P034.001.E002 EasyMotion Studio software

P040.001.E101 TML_LIB for Visual C, Visual Basic or Delphi

P040.001.E201 TML_LIB for LabVIEW

P037.001.E001 IBL2403 48V, 3A, RS232

P037.001.E002 IBL2403 48V, 3A, RS232 and CAN

P037.001.E084 IBL2403 Starter Kit brushless

P037.001.E085 IBL2403 Starter Kit stepper

步进电机智能伺服驱动器

IDS240 / IDS640 系列

240/640 W 智能步进驱动器

IDS240/IDS640是高精度,全数字步进驱动器,内

置智能芯片和240W/640W功率放大器。这种驱动器

可驱动开环或者闭环系统中的两相步进电机,也可用

于细分模式或全步模式。

由于具有CAN总线,因此可以应用在分布式智能

系统或网络系统中,最多可达256轴。使用高级语言

Technosoft Motion language(TML)编程环境,IDS640

将先进的运动控制和PLC特有的功能集成于一块。

特点:

?单轴驱动,可工作于主从模式(分布式系统)。

?可编程运作在全步,半步和细分模式下,最多可达256微步进。

?控制模式:开环控制;位置,速度和全闭环控制。

?运动模式:T型曲线,S型曲线,脉冲加方向,电子齿轮。

?速度范围:0.003到10000。(脉冲数/秒)。

?自我保护:过电流保护,过电压和低电压保护。

?输出电流:5 A (IDS240), 8 A (IDS640) , 峰值16 A 。

?电压:电机,12到48V DC(IDS240);12到48V DC(逻辑)/80V (电机)(IDS640)。

?紧凑的结构设计(136 x 84.5 x 26)mm 。

?基于DSP的控制技术和Technosoft MotionChipTM 技术。

?10位PWM,20kHz 。

?RS-232 或 RS-485 通信接口,最大波特率可达115k。

?基于Technosoft CAN协议的现场总线CAN2.0B,最大可达1MHz 。

?在多轴系统中,可以通过CAN或者RS-485进行通信。

?增量式编码器接口。

?2路限位开关信号和一路驱动使能信号。(24V光电耦合)。

?4路可编程通用输入(24 V 光电耦合) 。

?6路可编程通用输出 (24 V 光电耦合) 。

?2条可编程的模拟输入通道,可作为参考,反馈,力矩上限等输入,由用户定义。

结合EasyMotion Studio使用,EasyMotion Studio是一个可以进行快速配置,调整和运动编程的图形化平台。IDS240和IDS640给各方面的应用领域都提供了一种容易的柔性解决方案。通过集成CAN开放通信结构和TechnoCAN协议,在相同的物理总线和CAN开放式设备之间,可利用IDS进行连接。体现了TML柔性的优越性。

IDS640的启动工具包

包含一个完整的驱动控制系统组件,包括一个IDS640驱动器,一个步进电机,I/O板,EasyMotion Studio软件和使用帮助和全部的文档。采用该驱动器建立和测试您的应用程序是一个理想的解决方案,且全部都是可以即时运行的,并支持即插即用。

订货信息:

产品型号产品描述

P034.001.E002 EasyMotion Studio 软件

P051.001.E102 IDS240 智能步进驱动48V, 5A

P048.001.E001 IDS640 智能步进驱动80V, 8A

P048.001.E084 IDS640SK-ST 启动组件(步进)

P051.001.E085 IDS240SK-ST 启动组件(步进)

IPS110系列 25W智能步进微驱动器

IPS110 是一种高精度,全数字化步进微型

驱动器,是一个嵌入式的智能控制系统,包含

25W的功率放大器。可驱动开环或者闭环系统

中的两相步进电机。

使用高级语言Technosoft Motion

language(TML)编程环境,IPS110将先进的运

动控制和PLC特有的功能集成于一块。利用

EasyMotion Stutio 进行快速配置、调整及运动编

程,IPS110为步进控制系统提供了一个柔性的容

易的解决方法。。

特点:

?全数字化步进放大器,拥有嵌入式智能和PLC功能。

?可利用TML软件编程进行快速轴构建和调整。

?多种控制模式:

- 速度和位置控制。

- 开环/闭环控制, 可设置细分。

- 电子齿轮,T型曲线,S型曲线

?高分辨率达到256细分

?强大的TML指令集合,可进行定义和执行运动控制在以下情况下:

- 单轴或多轴控制(主从模式)

- 通过存储的指令序列进行连续操作

?RS-232串口通信,波特率最大可达 115 Kb

?CAN总线 2.0B 最大可达1Mbit/s (可选)

?可选的外部输入和输出:

- 两路可编程输入输出

- 异步脉冲加方向输入

- 增量型编码器输入

- SIN/COS编码器输入

?逻辑电压5V,电机供电电压12-45V

?额定电流 500 mA

?过电流,短路,接地错误,过温,过压,低压,控制错误保护.

?最小尺寸:DIP24(50 x 26 mm)

?可选启动组件,包括驱动器,电机,I/O板, EasyMotion Studio 软件和全部文档.

结合图形化的EasyMotion 软件平台,可进行快速调整和运动编程。IPS110提供了一种柔性的、容易的解决方法。

IPS110的启动工具包

完整的驱动控制组件,包括一个IPS110,一个步进电机,I/O板,EasyMotion Studio软件和使用帮助和全部的文档。采用该驱动器建立和测试您的应用程序是一个理想的解决方案,且全部都是可以即时运行,并支持即插即用。

订货信息:

产品型号描述

P034.001.E002 EasyMotion Studio 软件

P045.001.E001 IPS110, 48V, 0.5A, 有RS-232

P045.001.E002 PS110, 48V, 0.5A, 有RS-232 和CAN2.0B

P045.001.E084 IPS110SK-ST 启动组件

P045.001.E085 IPS110SK-DC 启动组件(DC 电机)

感应电机智能伺服驱动器

INTELLMO-评估软件包

为INTELLMO 智能伺服驱动模块定制

INTELLMO是一个可即时执行的,高精度,

全数字的伺服模块,将Technosoft

MotionChip TM技术嵌入iNTERO TM模块。可用

高级语言Technosoft Motion Language (TML)

编程

INTELLMO EVALUATION KIT是一个基于

INTELLMO模块的完整的运动控制开发平台。

包含IPM Motion Studio的图形化运动编程环境

和评价IDE软件,同时还有一个基于INTELLMO

模块的完整的实验硬件平台。

将工具包与PC机连接,打开系统电源,开

启系统并使用IPM Motion Studio来配置驱动器

参数,执行基本的电机和驱动器测试,确定您的

电机参数并且调整控制系统环。

然后,使用IPM Motion Studio想到的自动生成TML代码的功能,您只要点击一下鼠标就可以生成运动命令。高级图形数据导入和控制面板可以分析系统的特性。

根据需要使用高层TML_LIB库,PC运动控制可以很容易地用C、Visual Basic或Delphi 实现。

订货信息:

产品型号描述

P039.001.E084 INTELLMO 1215 Evaluation Kit

智能电机智能伺服驱动器

IM23x 系列——智能电机

IM23x 是TECHNOSOFT 智能无刷电机的一个新系列——它把电机、运动控制器和驱动集成在一起,由一个12—48V 电源供电。

IM23x 提供了一个低成本、紧凑的的解决方案,特别适合于智能集成或者是分布式运动控制等应用领域。

以大量的使用为目标,IM23x 以基于成本最优的设计,将很多运动控制功能和基本的数字逻辑信号,以及模拟量IO 信号集成于电机内部。

基本特点:

全数字智能无刷电机,嵌入式驱动和运动控制器,电源:

12-48v 结构紧凑性,减少配线,降低成本

三种电机长度可选,提供从0.1-0.3Nm 的扭矩(型号IM231, IM232, IM233)

R S232通讯接口,通讯速度:

115kb

256-kbit 内部EEROM 存储器,用于存储数据和程序。

集成2000bit/R 编码器

集成过电流、过温 、12t ,控制错误保护

与图形化的EasyMotion Studio 软件平台相结合,可以很快的对系统进行参数配置,IM23x

智能电机提供了一个灵活的且易于实现的运动控制解决方案。

订货信息:

231 motor 0.1 Nm 232 motor

0.2 Nm

233 motor

0.3 Nm

Digital Servo

IM231-DS

P042.001.E101

IM232-DS

P042.001.E201

IM233-DS

P042.001.E301

Intelligent Motor

IM231-IS

P042.001.E102

IM232-IS

P042.001.E202

IM233-IS

P042.001.E302

Multi-Axis Motor IM231-MA

P042.001.E103

IM232-MA

P042.001.E203

IM233-MA

P042.001.E303

+ EasyMotion Studio software, P034.001.E001

IS23x-DS系列-数字步进电机系列

IS23x是一种新型的TECHNOSOFT数字步进电

机,把电机和数字驱动集成于一块,由一个12-8v单

电源供电。

IS23x表现出低成本、紧凑的解决方案,特别适

用于分布式控制系统。

以大量的使用为目标,IM23x-DS电机采用成本

优化的设计,在电机内嵌入所有基本的电机控制功能。

基本特点

?全数字步进电机,含嵌入式驱动,电源:12-48v

?紧凑的结构设计,减少了配线,降低成本。

?理想的步进系统替代品,无需改变系统的软硬件。

?三种电机长度可选,提供从0.1-0.3Nm的连续扭矩(型号IM231, IM232, IM233)?内部EEROM存储器可以用于存储配置参数。

?高细分:256细分/全步

?运动和保持模式中的自动控制电流。

?参数:

——电机运动/保持电流。

——运动方向与方向输入相对应

——细分:1到256 细分/步

?以脉冲加方向作为位置指令输入方式(标准设置),电压5或24 v

?以模拟量(±10V)输入作为位置或速度的参考值(两者任选其一)。

?电机使能输入(5-24v可选)

?电机准备/错误输出,open-collector(0——48)v/50mA

?简单的使用Windows设置程序,通过RS-232通讯总线(必需适配器)

?编程适配器(兼容RS-232)(可选)

IS23x-DS 电机可利用EasySetUp程序进行配置,它是一个简单的Windows应用程序,用于电机参数设置和测试

订购信息

P034.001.E036EasySetUp for IS23x motors

P036.001.E101IS231-DS Digital Stepper Drive

P036.001.E201IS232-DS Digital Stepper Drive

P036.001.E301IS233-DS Digital Stepper Drive

P038.001.E036IS23x programming adapter (RS-232)

伺服控制系统(设计)

第一章伺服系统概述 伺服系统是以机械参数为控制对象的自动控制系统。在伺服系统中,输出量能够自动、快速、准确地跟随输入量的变化,因此又称之为随动系统或自动跟踪系统。机械参数主要包括位移、角度、力、转矩、速度和加速度。 近年来,随着微电子技术、电力电子技术、计算机技术、现代控制技术、材料技术的快速发展以及电机制造工艺水平的逐步提高,伺服技术已迎来了新的发展机遇,伺服系统由传统的步进伺服、直流伺服发展到以永磁同步电机、感应电机为伺服电机的新一代交流伺服系统。 目前,伺服控制系统不仅在工农业生产以及日常生活中得到了广泛的应用,而且在许多高科技领域,如激光加工、机器人、数控机床、大规模集成电路制造、办公自动化设备、卫星姿态控制、雷达和各种军用武器随动系统、柔性制造系统以及自动化生产线等领域中的应用也迅速发展。 1.1伺服系统的基本概念 1.1.1伺服系统的定义 “伺服系统”是指执行机构按照控制信号的要求而动作,即控制信号到来之前,被控对象时静止不动的;接收到控制信号后,被控对象则按要求动作;控制信号消失之后,被控对象应自行停止。 伺服系统的主要任务是按照控制命令要求,对信号进行变换、调控和功率放大等处理,使驱动装置输出的转矩、速度及位置都能灵活方便的控制。

1.1.2伺服系统的组成 伺服系统是具有反馈的闭环自动控制系统。它由检测部分、误差放大部分、部分及被控对象组成。 1.1.3伺服系统性能的基本要求 1)精度高。伺服系统的精度是指输出量能复现出输入量的精确程度。 2)稳定性好。稳定是指系统在给定输入或外界干扰的作用下,能在短暂的调节过程后,达到新的或者恢复到原来的平衡状态。 3)快速响应。响应速度是伺服系统动态品质的重要指标,它反映了系统的跟踪精度。 4)调速范围宽。调速范围是指生产机械要求电机能提供的最高转速和最低转速之比。 5)低速大转矩。在伺服控制系统中,通常要求在低速时为恒转矩控制,电机能够提供较大的输出转矩;在高速时为恒功率控制,具有足够大的输出功率。 6)能够频繁的启动、制动以及正反转切换。 1.1.4 伺服系统的种类 伺服系统按照伺服驱动机的不同可分为电气式、液压式和气动式三种;按照功能的不同可分为计量伺服和功率伺服系统,模拟伺服和功率伺服系统,位置

伺服驱动器硬件设计方案

伺服驱动器硬件设计方案 伺服驱动器的硬件研发主要包括控制板和电源板的设计,控制板承担与上位机进行交互和实时生成精准的PWM信号。电源板的作用根据PWM信号,利用调制的原理产生特定频率,特定相位和特定幅值的三相电流以驱动电机以达到最优控制。 一控制板研发 1)控制板的架构主要的任务就是核心器件的选择。 安川、西门子等国际知名的公司都是采样ASIC的方式的芯片,这样就可以按照自己 的设计需要来制造专用于伺服控制的芯片,由于采样ASIC方式,所以芯片的运行速 度非常快,那么就比较容易实现电流环的快速响应,并且可以并行工作,那么也很 容易实现多轴的一体化设计。采样ASIC的方式有很多的好处,比如加密等。但是采 样ASIC的风险和前期的投入也是非常的巨大的,并且还要受该国的芯片设计和制造 工艺的限制。 根据我国的实际的国情和国际的因素等多种原因,核心芯片比较适宜采样通用的 DSP,ARM等处理器,比如Ti的C2000飞思卡尔的K60,英飞凌的XE164等。研究 台达的伺服驱动器发现其架构是采用Ti的DSP 2812+CPLD,这和我们公司GSK的方 案基本一样。我们也是采用DSP2812加CPLD(EPM570T144)来实现核心的控制功能。 2)核心器件的控制功能的分工。 DSP实现位置环、速度环、电流环的控制以及利用事件管理器PWM接口实现产生特 定的PWM信号。可以利用其灵活的编程特性快速的运算能力实现特定的控制算法等,还可以利用其自身的A/D完成对电机电流的转换,但是DSP自身的A/D精度普遍较 低,并且还受基准电压电源的纹波PCB的LAYOUT模数混合电路的处理技巧影响, 所以高档的伺服几乎都采用了外部A/D来完成电流采样的处理。比如路斯特安川等。 也有一些高档的伺服使用一些特殊的电流传感器,该传感器的输出已经是数字信 号,这样就可以节省了外部A/D芯片和增强抗干扰能力。如西门子的变频器采用 ACPL7860,发那克用于机器人的六驱一体的伺服也是采用了ACPL7860,西门子的伺 服S120采用了Ti的芯片AMC1203。 CPLD的作用是用来协助DSP以减少其自身的开销,比如完成速度的计算,位置的 计算,控制外部A/D对电机电流进行转换,因此当实现位置环速度环电流环所需要 的位置数据,速度数据,电流数据,那么DSP就可以直接从CPLD/FPGA处读取,不 需要耗费DSP的宝贵时间来计算这些数据。如果是增量式编码器采用M/T法测速效 果是最好的,但M/T法对DSP处理器的资源开销很大, 而CPLD/FPGA可以非常方便 使用M/T法进行测速。如果是绝对式编码器也可以非常方便采用CPLD/FPGA来解 析通信协议,并实现测速。一些高档的伺服也采用了CPLD/FPGA实现总线和以太网 功能。

伺服驱动器维修检测以及方法

伺服驱动器维修检测以及方法 1、示波器检查驱动器的电流监控输出端时,发现它全为噪声,无法读出; 故障原因:电流监控输出端没有与交流电源相隔离(变压器)。 处理方法:可以用直流电压表检测观察。 2、电机在一个方向上比另一个方向跑得快; (1) 故障原因:无刷电机的相位搞错。 处理方法:检测或查出正确的相位。 (2) 故障原因:在不用于测试时,测试/偏差开关打在测试位置。 处理方法:将测试/偏差开关打在偏差位置。 (3) 故障原因:偏差电位器位置不正确。 处理方法:重新设定。 3、电机失速; (1) 故障原因:速度反馈的极性搞错。 处理方法:可以尝试以下方法。 a. 如果可能,将位置反馈极性开关打到另一位置。(某些驱动器上可以) b. 如使用测速机,将驱动器上的TACH+和TACH-对调接入。 c. 如使用编码器,将驱动器上的ENC A和ENC B对调接入。 d. 如在HALL速度模式下,将驱动器上的HALL-1和HALL-3对调,再将Motor-A和Motor-B对调接好。 (2) 故障原因:编码器速度反馈时,编码器电源失电。 处理方法:检查连接5V编码器电源。确保该电源能提供足够的电流。如使用外部电源,确保该电压是对驱动器信号地的。 4、LED灯是绿的,但是电机不动; (1) 故障原因:一个或多个方向的电机禁止动作。 处理方法:检查+INHIBIT 和–INHIBIT 端口。 (2) 故障原因:命令信号不是对驱动器信号地的。 处理方法:将命令信号地和驱动器信号地相连。 5、上电后,驱动器的LED灯不亮; 故障原因:供电电压太低,小于最小电压值要求。 处理方法:检查并提高供电电压。 6、当电机转动时, LED灯闪烁; (1) 故障原因:HALL相位错误。 处理方法:检查电机相位设定开关(60°/120°)是否正确。多数无刷电机都是120°相差。 (2) 故障原因:HALL传感器故障 处理方法:当电机转动时检测Hall A, Hall B, Hall C的电压。电压值应该在5VDC和0之间。 7、LED灯始终保持红色; 故障原因:存在故障。 处理方法:原因: 过压、欠压、短路、过热、驱动器禁止、HALL无效。

富士伺服电机选型计算资料

附录 ■容量选择计算■电脑编程器■参数表

附 附录 容量选择计算 (1) 机械系统的种类 用可变速电机驱动的机械系统,一般有以下几类。 机构特点 滚珠丝杠(直接连接) 用于距离较短的高精度定位。 电机和滚珠丝杠只用联轴节连接,没有间隙。 滚珠丝杠(减速) 选择减速比,可加大向机械系统传递的转矩。 由于产生齿轮侧隙,需要采取补偿措施。 齿条和小齿轮 用于距离较长的(台车驱动等)定位。小齿轮转 动一圈包含了π值,因此需要修正。 同步皮带(传送带) 与链条比较,形态上的自由度变大。 主要用于轻载。皮带轮转动一圈的移动量中包含π 值,因此需要修正。 将伺服系统用于机械系统中时,请注意以下各点。 ①减速比 为了有效利用伺服电机的功率,应在接近电机的额定速度(最高旋转速度)数值的范围使用。在最高旋 转速度下连续输出转矩,还是比额定转矩小。 ②预压转矩 对丝杠加预压力,刚性增强,负载转矩值增大。 由预压产生的摩擦转矩,请参照滚珠丝杠规格书。 ③保持转矩 升降机械在停止时,伺服电机继续输出保持力。 在时间充裕的场合,建议使用保持制动。

附-2

附录附 机构特点 链条驱动 多用于输送线上。必须考虑链条本身的伸长并采取相应的措施。在减速 比比较大的状态下使用,机械系统的移动速度小。 进料辊 将板带上的材料夹入辊间送出。 由于未严密确定辊子直径,在尺寸长的物件上将产生误差,需进行π补 偿。 如果急剧加速,将产生打滑,送出量不足。 转盘分度 转盘的惯性矩大,需要设定足够的减速比。 转盘的转速低,多使用蜗轮蜗杆。 主轴驱动 在卷绕线材时,由于惯性矩大,需要设定够的减速比。 在等圆周速度控制中,必须把周边机械考虑进来研究。

运动伺服一般都是三环控制系统

运动伺服一般都是三环控制系统,从内到外依次是电流环速度环位置环。 1、首先电流环:电流环的输入是速度环PID调节后的那个输出,我们称为“电流环给定”吧,然后呢就是电流环的这个给定和“电流环的反馈”值进行比较后的差值在电流环内做PID 调节输出给电机,“电流环的输出”就是电机的每相的相电流,“电流环的反馈”不是编码器的反馈而是在驱动器内部安装在每相的霍尔元件(磁场感应变为电流电压信号)反馈给电流环的。 2、速度环:速度环的输入就是位置环PID调节后的输出以及位置设定的前馈值,我们称为“速度设定”,这个“速度设定”和“速度环反馈”值进行比较后的差值在速度环做PID调节(主要是比例增益和积分处理)后输出就是上面讲到的“电流环的给定”。速度环的反馈来自于编码器的反馈后的值经过“速度运算器”得到的。 3、位置环:位置环的输入就是外部的脉冲(通常情况下,直接写数据到驱动器地址的伺服例外),外部的脉冲经过平滑滤波处理和电子齿轮计算后作为“位置环的设定”,设定和来自编码器反馈的脉冲信号经过偏差计数器的计算后的数值在经过位置环的PID调节(比例增益调节,无积分微分环节)后输出和位置给定的前馈信号的合值就构成了上面讲的速度环的给定。位置环的反馈也来自于编码器。 编码器安装于伺服电机尾部,它和电流环没有任何联系,他采样来自于电机的转动而不是电机电流,和电流环的输入、输出、反馈没有任何联系。而电流环是在驱动器内部形成的,即使没有电机,只要在每相上安装模拟负载(例如电灯泡)电流环就能形成反馈工作。 谈谈PID各自对差值调节对系统的影响: 1、单独的P(比例)就是将差值进行成比例的运算,它的显著特点就是有差调节,有差的意义就是调节过程结束后,被调量不可能与设定值准确相等,它们之间一定有残差,残差具体值您可以通过比例关系计算出。。。增加比例将会有效减小残差并增加系统响应,但容易导致系统激烈震荡甚至不稳定。。。 2、单独的I(积分)就是使调节器的输出信号的变化速度与差值信号成正比,大家不难理解,如果差值大,则积分环节的变化速度大,这个环节的正比常数的比例倒数我们在伺服系统里通常叫它为积分时间常数,积分时间常数越小意味着系统的变化速度越快,所以同样如果增大积分速度(也就是减小积分时间常数)将会降低控制系统的稳定程度,直到最后出现发散的震荡过程,。。。这个环节最大的好处就是被调量最后是没有残差的。。。

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

菲仕伺服电机选型样本

Type U301.20.30.94Nm 1.18Nm 2000Rpm 2500Rpm 0.45A 0.57A 0.20Kw 2.30Nm/A 139V/Krpm 133Hz 118.34Ohm 120.80mH -V 370V 0.13mkgm2 2.2kg 2.9kg U301.60.30.95Nm 1.39Nm 6000Rpm 7400Rpm 1.30A 2.00A 0.60Kw 0.48Nm/A 29V/Krpm 400Hz 10.17Ohm 14.53mH -V 372V 0.13mkgm2 2.2kg 2.9kg U302.20.3 2.00Nm 2.48Nm 2000Rpm 2500Rpm 0.98A 1.19A 0.42Kw 2.30Nm/A 139V/Krpm 133Hz 41.30Ohm 59.20mH -V 371V 0.194mkgm2 2.7kg 3.4kg U302.50.3 2.00Nm 2.60Nm 5000Rpm 6000Rpm 2.00A 2.60A 1.05Kw 1.09Nm/A 66V/Krpm 333Hz 8.51Ohm 14.55mH -V 333V 0.194mkgm2 2.7kg 3.4kg U304.10.3 3.90Nm 3.95Nm 1000Rpm 1500Rpm 1.00A 1.10A 0.41Kw 3.95Nm/A 239V/Krpm 67Hz 87.44Ohm 120.36mH -V 380V 0.156mkgm2 4.5kg 5.2kg U304.20.3 4.18Nm 4.91Nm 2000Rpm 2500Rpm 2.00A 2.36A 0.88Kw 2.29Nm/A 139V/Krpm 133Hz 15.85Ohm 29.58mH -V 371V 0.156mkgm2 4.5kg 5.2kg U304.50.2 3.95Nm 4.00Nm 5000Rpm 7500Rpm 10.00A 10.00A 2.07Kw 0.43Nm/A 26V/Krpm 333Hz 0.48Ohm 1.40mH 201V -V 0.156mkgm2 4.5kg 5.2kg U304.50.3 3.95Nm 4.00Nm 5000Rpm 7500Rpm 5.50A 6.10A 2.07Kw 0.73Nm/A 44V/Krpm 333Hz 1.40Ohm 4.10mH -V 344V 0.156mkgm2 4.5kg 5.2kg U503.20.3 3.80Nm 4.42Nm 2000Rpm 2628Rpm 1.65A 1.80A 0.80Kw 2.28Nm/A 138V/Krpm 133Hz 16.88Ohm 63.67mH -V 338V 0.97mkgm2 4.8kg 5.8kg U503.30.3 3.00Nm 3.50Nm 3000Rpm 3200Rpm 2.20A 2.56A 0.94Kw 1.36Nm/A 82V/Krpm 200Hz 7.01Ohm 31.60mH -V 374V 0.97mkgm2 4.8kg 5.8kg U503.40.3 2.80Nm 3.50Nm 4000Rpm 6000Rpm 3.20A 4.30A 1.17Kw 0.93Nm/A 56V/Krpm 267Hz 3.30Ohm 9.00mH -V 375V 0.97mkgm2 4.8kg 5.8kg U503.50.3 2.00Nm 3.50Nm 5000Rpm 5200Rpm 2.20A 3.80A 1.05Kw 1.00Nm/A 61V/Krpm 333Hz 3.14Ohm 14.30mH -V 376V 0.97mkgm2 4.8kg 5.8kg U505.20.3 5.08Nm 5.30Nm 1500Rpm 2244Rpm 2.00A 2.10A 0.80Kw 2.71Nm/A 164V/Krpm 133Hz 13.96Ohm 56.43mH -V 295V 1.13mkgm2 5.7kg 6.7kg U505.30.2 3.50Nm 5.00Nm 3000Rpm 4000Rpm 6.00A 7.00A 1.10Kw 0.65Nm/A 39V/Krpm 200Hz 0.97Ohm 2.94mH 170V -V 1.13mkgm2 5.7kg 6.7kg U505.40.3 4.00Nm 5.52Nm 4000Rpm 4800Rpm 4.20A 4.30A 1.68Kw 1.36Nm/A 82V/Krpm 267Hz 3.65Ohm 14.05mH -V 372V 1.13mkgm2 5.7kg 6.7kg U506.20.3 6.44Nm 7.34Nm 2000Rpm 2568Rpm 2.90A 3.30A 1.35Kw 2.32Nm/A 141V/Krpm 133Hz 6.92Ohm 31.04mH -V 322V 1.13mkgm2 6.8kg 7.8kg U506.20.2 5.70Nm 7.62Nm 2000Rpm 2500Rpm 4.40A 5.87A 1.19Kw 1.36Nm/A 82V/Krpm 133Hz 2.12Ohm 9.68mH 180V -V 1.13mkgm2 6.8kg 7.8kg U506.30.3 5.50Nm 6.63Nm 3000Rpm 3200Rpm 3.53A 4.24A 1.73Kw 1.56Nm/A 94V/Krpm 200Hz 3.37Ohm 20.60mH -V 349V 1.13mkgm2 6.8kg 7.8kg U506.30.2 5.80Nm 7.62Nm 3000Rpm 4000Rpm 8.53A 13.96A 1.82Kw 0.68Nm/A 41V/Krpm 200Hz 0.65Ohm 2.42mH 175V -V 1.13mkgm2 6.8kg 7.8kg U506.40.3 4.50Nm 5.87Nm 4000Rpm 5000Rpm 3.20A 4.80A 1.88Kw 1.29Nm/A 78V/Krpm 267Hz 2.25Ohm 9.79mH -V 375V 1.13mkgm2 6.8kg 7.8kg U509.30.2 6.60Nm 9.20Nm 3000Rpm 4000Rpm 8.50A 12.40A 2.07Kw 0.85Nm/A 51V/Krpm 200Hz 0.54Ohm 2.03mH 211V -V 1.33mkgm28.8kg 9.8kg U509.20.39.16Nm 10.40Nm 2000Rpm 2378Rpm 3.70A 4.05A 1.92Kw 2.55Nm/A 154V/Krpm 133Hz 4.83Ohm 25.77mH -V 346V 1.33mkgm28.8kg 9.8kg U509.40.3 6.00Nm 9.98Nm 4000Rpm 4200Rpm 4.00A 8.00A 2.51Kw 1.28Nm/A 77V/Krpm 267Hz 1.12Ohm 7.74mH -V 378V 1.33mkgm28.8kg 9.8kg U512.20.311.24Nm 13.18Nm 2000Rpm 2473Rpm 4.80A 5.50A 2.35Kw 2.52Nm/A 153V/Krpm 133Hz 2.97Ohm 17.29mH -V 334V 1.42mkgm210.8kg 11.8kg U512.40.3 6.00Nm 12.84Nm 2500Rpm 4500Rpm 5.00A 11.00A 1.57Kw 1.22Nm/A 74V/Krpm 267Hz 0.80Ohm 5.27mH -V 378V 1.42mkgm210.8kg 11.8kg U710.10.3 6.40Nm 7.80Nm 1000Rpm 1500Rpm 1.50A 1.90A 0.67Kw 4.33Nm/A 262.08V/Krpm 67Hz 18.90Ohm 90.20mH -V 373V 0.73mkgm28.5kg 11.5kg U710.40.39.60Nm 10.50Nm 4000Rpm 4100Rpm 6.70A 6.70A 4.02Kw 1.58Nm/A 95.63V/Krpm 267Hz 1.99Ohm 10.73mH -V 391V 0.73mkgm28.5kg 11.5kg U710.50.3 5.89Nm 8.98Nm 5175Rpm 5300Rpm 5.35A 8.60A 3.19Kw 1.10Nm/A 66.58V/Krpm 333Hz 1.03Ohm 8.10mH -V 375V 0.73mkgm28.5kg 11.5kg U715.35.312.35Nm 12.74Nm 3500Rpm 5000Rpm 7.10A 7.70A 4.53Kw 1.74Nm/A 105.32V/Krpm 233Hz 1.38Ohm 12.08mH -V 394V 1.0mkgm210.2kg 13.2kg U715.50.2 6.00Nm 12.00Nm 4500Rpm 5000Rpm 10.00A 21.60A 2.83Kw 0.62Nm/A 37.53V/Krpm 333Hz 0.14Ohm 1.53mH 174V -V 1.0mkgm210.2kg 13.2kg U720.05.316.80Nm 18.40Nm 500Rpm 800Rpm 2.00A 2.20A 0.88Kw 9.20Nm/A 556.85V/Krpm 33Hz 26.90Ohm 193.60mH -V 330V 1.3mkgm211.9kg 14.9kg U720.15.317.00Nm 19.00Nm 1500Rpm 1800Rpm 5.73A 6.44A 2.67Kw 3.29Nm/A 199.13V/Krpm 100Hz 2.88Ohm 31.24mH -V 371V 1.3mkgm211.9kg 14.9kg U720.20.311.70Nm 16.00Nm 2000Rpm 2500Rpm 5.09A 6.61A 2.45Kw 2.53Nm/A 153.13V/Krpm 133Hz 2.33Ohm 14.88mH -V 322V 1.3mkgm211.9kg 14.9kg U720.30.216.00Nm 19.00Nm 3000Rpm 4000Rpm 16.50A 20.67A 5.03Kw 0.99Nm/A 59.92V/Krpm 200Hz 0.36Ohm 3.96mH 204V -V 1.3mkgm211.9kg 14.9kg U720.30.316.80Nm 16.80Nm 3000Rpm 3700Rpm 11.80A 11.80A 5.28Kw 1.59Nm/A 95.94V/Krpm 200Hz 0.67Ohm 5.70mH -V 291V 1.3mkgm211.9kg 14.9kg U720.40.312.40Nm 17.79Nm 4000Rpm 4800Rpm 10.50A 15.19A 5.19Kw 1.28Nm/A 77.47V/Krpm 267Hz 0.55Ohm 3.90mH -V 319V 1.3mkgm213.6kg 16.6kg U725.50.214.00Nm 23.16Nm 4500Rpm 5000Rpm 20.00A 37.95A 6.60Kw 0.67Nm/A 40.55V/Krpm 333Hz 0.08Ohm 1.03mH 176V -V 1.6mkgm213.6kg 16.6kg U730.15.322.00Nm 23.80Nm 1500Rpm 2000Rpm 7.50A 8.00A 3.46Kw 3.22Nm/A 194.90V/Krpm 100Hz 2.00Ohm 20.06mH -V 317V 1.9mkgm215.2kg 18.2kg U730.20.322.00Nm 23.00Nm 2000Rpm 2150Rpm 8.50A 9.70A 4.61Kw 2.65Nm/A 160.40V/Krpm 133Hz 2.00Ohm 23.20mH -V 345V 1.9mkgm215.2kg 18.2kg U730.30.316.90Nm 26.60Nm 3000Rpm 3200Rpm 11.60A 18.90A 5.31Kw 1.52Nm/A 92.00V/Krpm 200Hz 0.38Ohm 3.50mH -V 287V 1.9mkgm215.2kg 18.2kg U740.05.324.00Nm 42.00Nm 500Rpm 800Rpm 2.50A 5.23A 1.26Kw 9.00Nm/A 544.74V/Krpm 33Hz 10.30Ohm 96.50mH -V 314V 2.4mkgm218.5kg 21.5kg U740.20.324.00Nm 34.00Nm 2000Rpm 2180Rpm 7.08A 13.48A 5.03Kw 2.72Nm/A 164.63V/Krpm 133Hz 0.80Ohm 8.04mH -V 327V 2.4mkgm218.5kg 21.5kg U740.30.321.80Nm 33.00Nm 3000Rpm 3200Rpm 14.00A 21.70A 6.85Kw 1.63Nm/A 98.66V/Krpm 200Hz 0.29Ohm 3.00mH -V 304V 2.4mkgm218.5kg 21.5kg We reserve the right to make technical changes. ULTRACT III Stand-still Weight (without Nominal Inductance Max Nominal Torque power Frequency Constant still speed torque brake)phase Weight (with brake)current Winding Stand-Back EMF between Nominal torque Nominal current Nominal speed Winding Resistance Rotor Inertia 400VAC Nominal Voltage (Supply Voltage)230VAC

伺服驱动器的工作原理

伺服驱动器的工作原理 。速度控制和转矩控制都是用模拟量来控制的。位置控制是通过发脉冲来控制的。具体采用什么控制方式要根据客户的要求,满足何种运动功能来选择。如果您对电机的速度、位置都没有要求,只要输出一个恒转矩,当然是用转矩模式。如果对位置和速度有一定的精度要求,而对实时转矩不是很关心,用转矩模式不太方便,用速度或位置模式比较好。如果上位控制器有比较好的死循环控制功能,用速度控制效果会好一点。如果本身要求不是很高,或者,基本没有实时性的要求,用位置控制方式对上位控制器没有很高的要求。就伺服驱动器的响应速度来看,转矩模式运算量最小,驱动器对控制信号的响应最快;位置模式运算量最大,驱动器对控制信号的响应最慢。对运动中的动态性能有比较高的要求时,需要实时对电机进行调整。那么如果控制器本身的运算速度很慢(比如PLC,或低端运动控制器),就用位置方式控制。如果控制器运算速度比较快,可以用速度方式,把位置环从驱动器移到控制器上,减少驱动器的工作量,提高效率(比如大部分中高端运动控制器);如果有更好的上位控制器,还可以用转矩方式控制,把速度环也从驱动器上移开,这一般只是高端专用控制器才能这么干,而且,这时完全不需要使用伺服电机。换一种说法是:

1、转矩控制:转矩控制方式是通过外部模拟量的输入或直接的地址的赋值来设定电机轴对外的输出转矩的大小,具体表现为例如10V对应5Nm的话,当外部模拟量设定为5V时电机轴输出为 2、5Nm:如果电机轴负载低于 2、5Nm时电机正转,外部负载等于 2、5Nm时电机不转,大于 2、5Nm时电机反转(通常在有重力负载情况下产生)。可以通过实时的改变模拟量的设定来改变设定的力矩大小,也可通过通讯方式改变对应的地址的数值来实现。应用主要在对材质的受力有严格要求的缠绕和放卷的装置中,例如饶线装置或拉光纤设备,转矩的设定要根据缠绕的半径的变化随时更改以确保材质的受力不会随着缠绕半径的变化而改变。 2、位置控制:位置控制模式一般是通过外部输入的脉冲的频率来确定转动速度的大小,通过脉冲的个数来确定转动的角度,也有些伺服可以通过通讯方式直接对速度和位移进行赋值。由于位置模式可以对速度和位置都有很严格的控制,所以一般应用于定位装置。应用领域如数控机床、印刷机械等等。 3、速度模式:通过模拟量的输入或脉冲的频率都可以进行转动速度的控制,在有上位控制装置的外环PID控制时速度模式也可以进行定位,但必须把电机的位置信号或直接负载的位置信号给上位回馈以做运算用。位置模式也支持直接负载外环检测位置信号,此时的电机轴端的编码器只检测电机转速,位置信号就由

伺服电机工作原理

伺服电机的工作原理图 伺服电机工作原理——伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器控制的U/V/W 三相电形成电磁场,转子在此磁场的作用下转动,同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器,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。 1、永磁交流伺服系统具有以下等优点: (1)电动机无电刷和换向器,工作可靠,维护和保养简单; (2)定子绕组散热快; (3)惯量小,易提高系统的快速性; (4)适应于高速大力矩工作状态; (5)相同功率下,体积和重量较小,广泛的应用于机床、机械设备、搬运机构、印刷设备、装配机器人、加工机械、高速卷绕机、纺织机械等场合,满足了传动领域的发展需求。 永磁交流伺服系统的驱动器经历了模拟式、模式混合式的发展后,目前已经进入了全数字的时代。全数字伺服驱动器不仅克服了模拟式伺服的分散性大、零漂、低可靠性等确定,还充分发挥了数字控制在控制精度上的优势和控制方法的灵活,使伺服驱动器不仅结构简单,而且性能更加的可靠。现在,高性能的伺服系统,大多数采用永磁交流伺服系统其中包括永磁同步交流伺服电动机和全数字交流永磁同步伺服驱动器两部分。伺服驱动器有两部分组成:驱动器硬件和控制算法。控制算法是决定交流伺服系统性能好坏的关键技术之一,是国外交流伺服技术封锁的主要部分,也是在技术垄断的核心。 2、交流永磁伺服系统的基本结构 交流永磁同步伺服驱动器主要有伺服控制单元、功率驱动单元、通讯接口单元、伺服电动机及相应的反馈检测器件组成,其结构组成如图1所示。其中伺服控制单元包括位置控制器、速度控制器、转矩和电流控制器等等。我们的交流永磁同步驱动器其集先进的控制技术和控制策略为一体,使其非常适用于高精度、高性能要求的伺服驱动领域,还体现了强大的智能化、柔性化是传统的驱动系统所不可比拟的。 目前主流的伺服驱动器均采用数字信号处理器(DSP)作为控制核心,其优点是可以实现比较复杂的控制算法,事项数字化、网络化和智能化。功率器件普遍采用以智能功率模块(IPM)为核心设计的驱动电路,IPM内部集成了驱动电路,同时具有过电压、过电流、过热、欠压等故障检测保护电路,在主回路中还加入软启动电路,以减小启动过程对驱动器的冲击。

伺服驱动器原理应用及选型

伺服驱动器原理应用及选型 伺服驱动器简介伺服驱动器(servo drives)又称为伺服控制器、伺服放大器,是用来控制伺服电机的一种控制器,其作用类似于变频器作用于普通交流马达,属于伺服系统的一部分,主要应用于高精度的定位系统。一般是通过位置、速度和力矩三种方式对伺服电机进行控制,实现高精度的传动系统定位,目前是传动技术的高端产品。 伺服驱动器是现代运动控制的重要组成部分,被广泛应用于工业机器人及数控加工中心等自动化设备中。尤其是应用于控制交流永磁同步电机的伺服驱动器已经成为国内外研究热点。当前交流伺服驱动器设计中普遍采用基于矢量控制的电流、速度、位置3闭环控制算法。该算法中速度闭环设计合理与否,对于整个伺服控制系统,特别是速度控制性能的发挥起到关键作用。 在伺服驱动器速度闭环中,电机转子实时速度测量精度对于改善速度环的转速控制动静态特性至关重要。为寻求测量精度与系统成本的平衡,一般采用增量式光电编码器作为测速传感器,与其对应的常用测速方法为M/T测速法。M/T测速法虽然具有一定的测量精度和较宽的测量范围,但这种方法有其固有的缺陷,主要包括: 1)测速周期内必须检测到至少一个完整的码盘脉冲,限制了最低可测转速; 2)用于测速的2个控制系统定时器开关难以严格保持同步,在速度变化较大的测量场合中无法保证测速精度。因此应用该测速法的传统速度环设计方案难以提高伺服驱动器速度跟随与控制性能。 伺服驱动器原理伺服驱动器均采用数字信号处理器(DSP)作为控制核心,可以实现比较复杂的控制算法,实现数字化、网络化和智能化;功率器件普遍采用以智能功率模块(IPM)为核心设计的驱动电路,IPM内部集成了驱动电路,同时具有过电压、过电流、过热、欠压等故障检测保护电路,在主回路中还加入了软启动电路,以减小启动过程对驱动器的冲击。

交流伺服电机选型手册范本

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 】 110×110×158 1500 110ST-M04030 4 Nm3000rpm110×110×1851700 110ST-M05030@ 5 Nm 3000rpm110×110×2001800 110ST-M06020 6 Nm2000rpm110×110×2171900 110ST-M06030 6 Nm3000rpm110×110×2171900 & 130ST-M04025 4 Nm2500rpm130×130×1631800 130ST-M0502 5 5 Nm2500rpm< 130×130×1712100 130ST-M06025 6 Nm2500rpm130×130×181( 2400

伺服控制系统

伺服系统:是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标(或给定值)的任意变化的自动控制系统。伺服的主要任务是按控制命令的要求、对功率进行放大、变换与调控等处理,使驱动装置输出的力矩、速度和位置控制的非常灵活方便。伺服电机工作原理: 伺服电机又称执行电动机,在自动控制系统中,用作执行元件,把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降。 伺服电机是一个典型闭环反馈系统,减速齿轮组由电机驱动,其终端(输出端)带动一个线性的比例电位器作位置检测,该电位器把转角坐标转换为一比例电压反馈给控制线路板,控制线路板将其与输入的控制脉冲信号比较,产生纠正脉冲,并驱动电机正向或反向地转动,使齿轮组的输出位置与期望值相符,令纠正脉冲趋于为0,从而达到使伺服电机精确定位的目的。 伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场,转子在此磁场的作用下转动,同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器,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)。 一、交流伺服电动机 交流伺服电动机定子的构造基本上与电容分相式单相异步电动机相似.其定子上装有两个位置互差90°的绕组,一个是励磁绕组Rf,它始终接在交流电压Uf上;另一个是控制绕组L,联接控制信号电压Uc。所以交流伺服电动机又称两个伺服电动机。 交流伺服电动机的转子通常做成鼠笼式,但为了使伺服电动机具有较宽的调速范围、线性的机械特性,无“自转”现象和快速响应的性能,它与普通电动机相比,应具有转子电阻大和转动惯量小这两个特点。目前应用较多的转子结构有两种形式:一种是采用高电阻率的导电材料做成的高电阻率导条的鼠笼转子,为了减小转子的转动惯量,转子做得细长;另一种是采用铝合金制成的空心杯形转子,杯壁很薄,仅0.2-0.3mm,为了减小磁路的磁阻,要在空心杯形转子内放置固定的内定子.空心杯形转子的转动惯量很小,反应迅速,而且运转平稳,因此被广泛采用。 交流伺服电动机在没有控制电压时,定子内只有励磁绕组产生的脉动磁场,转子静止不动。当有控制电压时,定子内便产生一个旋转磁场,转子沿旋转磁场的方向旋转,在负载恒定的情况下,电动机的转速随控制电压的大小而变化,当控制电压的相位相反时,伺服电动机将反转。 伺服使能,是伺服系统的输入信号,上位机输出信号给伺服系统使伺服系统处于使能状态,该信号有效时,驱动器控制电机绕组通电,允许接收其他控制指令;否则电机绕组断电,电机处于自由状态,为止偏差清零,不接收其他指令。 伺服准备好,是伺服系统的输出信号,当驱动器上电完成初始化,可以正常运行时,会输出该信号给上位机。

伺服驱动器硬件设计

伺服驱动器的硬件设计 永磁同步电机伺服驱动器的硬件由控制部分和功率部分组成,控制电路以ARM为控制核心,包括编码器接口电路、外围接口电路等等。控制电路实现以下功能:获得相关指令信号和反馈信号,运行矢量控制算法,生成用于控功率模块的PWM信号。功率电路包括整流电路、逆变电路、能耗制动电路、电流采样电路、功率模块及其驱动电路、辅助电源等,用以实现能量的交流-直流-交流形式变换,驱动电机实现对电机力矩、速度、位置的精确控制。 一、编码器接口电路 本系统针对采用增量式编码器的伺服电机设计,增量式编码器共有六对差分输出信号:A+-、B+-、Z+-、U+-、V+-、W+-,如下图所示6对差分信号的处理电路,其中选用了芯片AM26C32芯片。 器接口电路首先由AM26C32解差分,然后再由后经过RC低通滤波电路进行整形,得到3.3V 电平的单端信号。最后得到的Y_A-、Y_B-、Y_Z-输出到XMC4500,以获得电机的位置和速度信息,Y_U-、Y_V-、Y_W-输出给单片机以获得伺服电机的初始相角信息。 二、主回路设计 本系统主要是采用交-直-交电压型逆变的器的形式,主要有不控整流电路滤波电容、电流检测电路、只能功率模块(IPM)及电流采样电路。主回路的结构框图如下:

(一)整流电路设计 本系统采用的是电容滤波的单相不可控整流电路,这部分电路由输入保护电路、整流桥如下图所示: 主回路侧有220V交流进来先接一个2A断路器,以防止过电流,起到保护作用。然后安规电容增加3个安全电容来抑制EMI传导干扰。交流电源输入分为3个端子:火线(L)/零线(N)/地线(G)。在火线和地线之间以及在零线和地线之间并接的电容,一般统称为Y电容。这两个Y电容连接的位置比较关键,必须需要符合相关安全标准,以防引起电子设备漏电或机壳带电,容易危及人身安全及生命。它们都属于安全电容,从而要求电容值不能偏大,而耐压必须较高,Y电容的取值为4700PF。在火线和零线抑制之间并联的电容,一般称之为X 电容。由于这个电容连接的位置也比较关键,同样需要符合相关安全标准。X电容同样也属于安全电容之一。根据实际需要,X电容的容值允许比Y电容的容值大,但此时必须在X电容的两端并联一个安全电阻,用于防止电源线拔插时,由于该电容的充放电过程而致电源线插头长时间带电。选X2电容,电容值为0.47uF. (二)储能稳压及滤波电路 (三)功率模块及其驱动和保护电路 三、辅助电源设计

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。

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