低压单轴伺服驱动产品介绍.ppt

武汉华中数控股份有限公司 武汉华中数控股份有限公司 武汉华中数控股份有限公司 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 武汉华中数控股份有限公司 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 武汉华中数控股份有限公司 1 . 低压单轴伺服驱动家族图谱 HSV-16-020/030AHSV-160-010/020/030 HSV-160B(+) HSV-16B-020/030A HSV-16L-050/075A 2008-052010-11 HSV-160C 武汉华中数控股份有限公司 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 武汉华中数控股份有限公司 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 武汉华中数控股份有限公司 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 武汉华中数控股份有限公司 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 武汉华中数控股份有限公司 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+ 武汉华中数控股份有限公司 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 武汉华中数控股份有限公司 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。 武汉华中数控股份有限公司 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 武汉华中数控股份有限公司 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（Inservo）；驱动单元短时最大输出电流（Imservo）； 驱动单元额定输出功率（Poservo）；伺服电机额定相电流（Iomotor）， 伺服电机额定功率（Pnmotor）；过载倍数K。 驱动单元与电机匹配时要注意： Inservo Iomotor； K = Imservo / Iomotor （ 1.5 K 3.0） Poservo Pnmotor 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。 武汉华中数控股份有限公司 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 武汉华中数控股份有限公司 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。 武汉华中数控股份有限公司 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 武汉华中数控股份有限公司 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 武汉华中数控股份有限公司 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=L103Kfc1240/106；（L:电机电感（单位mH ）； Kfc :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 武汉华中数控股份有限公司 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 武汉华中数控股份有限公司 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： 010V ) 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） 武汉华中数控股份有限公司 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 武汉华中数控股份有限公司 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 武汉华中数控股份有限公司 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） 武汉华中数控股份有限公司 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 武汉华中数控股份有限公司 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 武汉华中数控股份有限公司 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。 武汉华中数控股份有限公司 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 武汉华中数控股份有限公司 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