用于启动、停止频率高的场合,要事先确认是否在允许的频率范围内。允许的频率范围随电机种类、容量、负载惯量、电机转速的不同而不同。在负载惯量为m倍电机惯量的条件下,伺服电机所允许的启停频率及推荐加减速时间(参数PA-4,PA-5) 如下:
负载惯量倍数 m≤3 m≤5 m>5 允许的启停频率 >100次/分钟:加减速时间100mS或更少 60~100次/分钟:加减速时间150mS或更少 <60次/分钟:加减速时间150mS以上
(2)伺服电机的影响
不同型号伺服电机所允许的启停频率及加减速时间随负载条件、运行时间、占载率、环境温度等因素而不同,请参考电机说明书、根据具体情况进行调整,避免因过热而报警或影响使用寿命。 (3)调整方法
一般负载惯量应在电机转子惯量5倍以内,在大负载惯量下使用,可能会经常发生在减速时主电路过电压或制动异常,这时可以采用下面方法处理: ⊙ 增加加减速时间,可以先设得大一点,再逐步降低至合适值。 ⊙ 减小内部转矩限制值,降低电流限制值。 ⊙ 降低电机最高转速。
⊙ 更换功率、惯量大一点的电机。
第八章 产品规格
8.1 驱动器规格
输出功率(KW)* 电机额定转矩(Nm) 输入电源 温度 0.4~0.8 2~4 单相或三相 AC220V –15~+10% 50/60Hz 1.0~1.5 1.6~2.3 4~10 8~12 三相 AC220V -15~+10% 50/60Hz 使用 环境 工作:0~55°C 存贮:-20°C ~80°C 小于0.5G(4.9m/S2),10~60Hz(非连续运行) ①位置控制 ②速度控制 ③速度试运行 ④JOG运行 内置 湿度 小于90%(无结露) 振动 控制方式 再生制动 速度频率响应: <400Hz 控制特性 速度波动率: <±0.03(负载0~100%);<±0.02(电源-15~+10%)(数值对应于额定速度) 调 速 比: 1:5000 脉冲频率: ≤600kHz 控制输入 控制输出 ① 伺服使能 ②报警清除 ③偏差计数器清零 ④指令脉冲禁止 ①伺服准备好输出 ②伺服报警输出 ③定位完成输出 输入方式 位置控制 电子齿轮比 反馈脉冲 ①脉冲+符号 ②CCW脉冲/CW脉冲 1~32767 10000脉冲/转 加减速功能 监视功能 保护功能 显示、操作 适用负载惯量 重量 尺寸 参数设置加减速时间6~1530mS (0r/min←→1000r/min) 转速、指令脉冲积累、位置偏差、电机转矩、电机电流、运行状态、等 超速、主电源过压,欠压、过流、过载、制动异常、编码器异常、位置超差等 6位LED数码管、4个按键 小于电机惯量的5倍 2.5Kg 25531103150mm(参见外形图)
第九章 订货指导
9.1 容量选择
伺服系统容量的确定,必须综合考虑负载惯量、负荷转矩、要求的定位精度、要求的最高速度,建议按下述步骤考虑: 1)计算负荷惯量和转矩
参照有关资料计算出负荷惯量、负荷转矩、加减速转矩、有效转矩,作为下一步选择的依据。
2)初步确定机械齿轮比
根据要求的最高速度和电机的最高转速计算出最大机械减速比,用此减速比和电机的最小回转单位核算能否满足最小位置单位的要求,如果位置精度要求较高,可增大机械减速比(实际最高速度降低)或选用转速更高的电机。 3)核算惯量和转矩
用机械减速比把负荷惯量和负荷转矩折算到电机轴上,折算出的惯量应不大于电机转子惯量的5倍,折算出来的负荷转矩、有效转矩应不大于电机额定转矩。如果不能满足上述要求,可采取增大机械减速比(实际最高速度降低)或选用容量更大的电机。
9.2 电子齿轮比
电子齿轮比G的意义、调整方法请参阅第四章(表4.2参数功能)、第六章(6.3参数设置)、第七章(7.3调整)。
位置控制方式下,负载实际速度为:
指令脉冲速度3G3机械减速比。 位置控制方式下,负载实际最小位移为:
最小指令脉冲行程3G3机械减速比。
【注】 当电子齿轮比G不为1时,进行齿轮比除法运算可能会有余数,此时会存
在位置偏差,最大偏差为电机的最小转动量(最小分辨率)。
9.3 停止特性
位置控制方式下用脉冲串控制伺服电机时,指令脉冲与反馈脉冲之间有一个差值,叫滞后脉冲,此值在位置偏差计数器中积累起来,它与指令脉冲频率、电子齿轮比和位置比例增益之间有以下关系: f* 3 G
ε=
Kp 式中:
ε:滞后脉冲(Puls); f*:指令脉冲频率(Hz); Kp:位置比例增益(1/S); G:电子齿轮比。
【注】 以上关系是在[位置前馈增益]为0%条件下得到,如果[位置前馈增益]
>0%,则滞后脉冲会比上式计算值小。
9.4 伺服系统与位置控制器选型计算方法
1. 指令位移与实际位移:
I CR DR 1 ZD S= 2 2 2 2 2L δ CD DD ST ZM
式中,S:为实际位移mm; DR:为伺服倍频系数
I:为指令位移mm; DD:为伺服分频系数
δ:为CNC最小单位mm; ST:为伺服电机每转分度数 CR:为指令倍频系数; ZD:为电机侧齿轮齿数 CD:为指令分频系数; ZM:为丝杆侧齿轮齿数 L:为丝杆螺距mm;
通常 S=I,指令值与实际值相等。
2. CNC最高指令速度: F CR
2 ≦fmax 603δ CD
式中 F:为指令速度mm/min; fmax:为CNC最高输出频率Hz
3. 伺服系统最高速度: DR Vmax=nmax3 3L DD
式中: Vmax:为伺服系统允许工作台最高速度mm/min; nmax:为伺服电机允许最高转速r/min; 机床实际最高速度受CNC及伺服系统最高速度限制。
4.机床最小移动量:
CR DR 1 ZD L α=INT INT N2 2 2 2 2 CD DD min ST ZM δ 式中: α:为机床最小移动量mm; N:为自然数; INT( ):表示取整;
INT[ ]min:表示最小整数。
第十章 调试方法
一:SD15B、SD20B、SD30B的调试方法
注意:SD15B、SD20B、SD30B只有脉冲接口,没有模拟量控制接口!
1:第一步必须在电机线未接的情况下,设置好PA35参数,使伺服驱动器与伺服电机相匹
配。
2:位置环增益PA6、位置环前馈系数PA7在一般情况下不需修改,因为位置环的刚性已经
足够。
3:请用户按照配套电机的额定电流值修改PA33参数。此参数会影响过流保护值和过载保
护值,以及PA38的值。 4:PA38的计算: SD30B: PA38=7748/PA33; SD15B、SD20B: PA38=3874/PA33; 按照上面的公式把结果取整后,输入到交流伺服驱动器中,重新上电后生效。
5:根据实际的传动比设置PA18、PA19电子齿轮比。建议用户把电子齿轮比设置到交流伺
服驱动器中,不要放到上位机。 6:刚性调整: 一般情况下,用户只需调整PA2、PA36、PA32和PA29这几个比例常数。PA3、PA37、
PA40和PA30这几个积分常数一般不需调整。刚性调整一般分为以下三步: ①第一步让电机工作在每分钟几转内,如选择进给速度F2、F5、F10,用千分表或百分
表测试工作台的移动是否均匀,此时主要是调整速度环比例增益PA36的大小。电机越大、负载越重、装配的越紧,PA36应越大,否则会爬行或发生Err-17过载保护。如果PA36太大,刚性过强,工作台会有明显的高频振动,此时应减小PA36的值。 ②低速调好后,让电机工作在每分钟十转以上即F100~F6000之间,此时应调整PA2的
值使工作台匀速且没有噪音。如果不行的话请降低PA29的值!一般情况下: PA2=PA36*(1.2~2) ③上面两步调好后,让电机工作在每分钟十转以内即F50左右,如果振动大请减小PA32
的值,如果爬行请加大PA32的值以加大刚性。 速度环比例常数PA2、PA36及PA32的关系如下图所示: 注:速度环积分常数PA3、PA37及PA40的关系与此图相似。 速度环比例常数 大 PA32 PA2
PA32 小 PA36 电机转速
7:如果希望伺服电机一上电就锁定,或者不用外部使能信号,请把PA27设为1或3; 8:如果设备没有可靠接大地,或有变频器工作的场合,驱动频繁发生Err--30报警时,建议
把PA23设为2,屏蔽编码器报警的发生。