项目六第三节PPT课件

自动生产线的设置与调整，项目六输送单元的设置与调整，相关知识伺服系统，02，01，永磁交流伺服系统概要，松下MINASA5系列交流伺服电机，一，永磁交流伺服系统概要，现代高性能伺服系统，多采用永磁交流伺服系统，其中1 .交流伺服电动机的动作原理伺服电动机内部的转子为永久磁铁，驱动器控制的u、v、w三相形成电磁场，转子在该磁场的作用下旋转，同时将电动机附带的编码器反馈信号提供给驱动器，驱动器将反馈值和目标值伺服电机的精度取决于编码器的精度(线数)。 交流永磁同步伺服驱动器主要由伺服控制部、电力驱动部、通信接口部、伺服马达以及对应的反馈检测元件构成，伺服控制部包括位置控制器、速度控制器、转矩以及电流控制器等。 结构组成如图6图14所示。 图6-14系统控制结构的一个方面是永磁交流伺服系统的概述，伺服驱动器都是以数字信号处理器(DSP )为控制核心的，其优点在于能够实现相对复杂的控制算法并实现数字化、网络化和智能化。 功率器件一般采用以智能功率模块(IPM )为中心设计的驱动电路，在IPM内部集成驱动电路，具备过电压、过电流、过热、欠电压等故障检测保护电路，在主电路中加入软启动电路，减少启动过程中对驱动器的冲击。 首先，电力驱动单元用整流电路对所输入的三相电力或商用电力进行整流，获得相应的直流电力。 用三相正弦PWM电压型逆变器逆变器驱动三相永磁式同步交流伺服电机。 逆变器部(DC-AC )采用功率器件集成驱动电路，关于保护电路和功率一体化的智能功率模块(IPM )，主要拓扑采用三相桥电路，电路图如图6-15所示。 利用作为脉冲宽度调制技术的pwm(pulsewidthmodulation )，通过改变功率晶体管交替导通的时间来改变逆变器输出波形的频率，每半周期改变晶体管的导通截止时间比，即通过改变脉冲宽度来改变逆变器输出电压的副值图6-15三相逆变器电路、一、永磁体交流伺服系统的概要、二、交流伺服系统的位置控制模式图6-14和图6-15中，(1)伺服驱动器向伺服电动机输出的三相电压波形不像步进电动机那样是三相脉冲序列，基本上是正弦波伺服系统作为定位控制使用时，位置指令输入位置控制器，速度控制器输入端前的电子开关切换为位置控制器输出端，同样，电流控制器输入端前的电子开关切换为速度控制器输出端。 因此，位置控制模式下的伺服系统为三个闭环控制系统，两个内圈分别为电流环和速度环。 根据自动控制理论，这种系统结构提高了系统的快速性、稳定性和抗干扰性。 足够高的开环增益下，系统的稳态误差接近零。 即，稳定时，伺服电机以指令脉冲和反馈脉冲大致相等的速度运行。 相反，系统经由偏差信号使电机加速或减速直到进入稳定状态。 指令脉冲突然消失时(例如紧急停止时PLC立即停止向伺服驱动器的驱动脉冲时)，伺服电机运行并停止，直至达到指令脉冲消失前的脉冲数。 另一方面，图6-16示出了永磁交流伺服系统的概要、三、位置控制模式下的电子齿轮的概念位置控制模式下的等效单闭环系统的框图。 以及与图6-16等效的单环位置控制系统的方框图，图中，指令脉冲信号和电机编码器反馈脉冲信号进入驱动器后，全部通过电子齿轮变换进行了偏差计算。电子齿轮实际上是分频电路，并且合理地组合这些分频值，以灵活地设置指令脉冲的行程。 例如，YL-335B使用的松下MINASA4系列AC伺服电机驱动器中，电机编码器反馈脉冲为2500pulse/rev。 默认情况下，驱动器反馈脉冲电子齿轮部分-倍增值为4倍。 想将指令脉冲设为6000pulse/rev时，请将指令脉冲电子齿轮的分-倍频值设为10000/6000。 PLC每输出6000脉冲，伺服电机旋转1圈，驱动机器人移动正好是60mm的整数倍的关系。 具体的设定方法将在下一节中进行说明。 另外，松下MINASA5系列AC伺服电动机在YL-335B的输送单元中采用松下MHMD022G1U永久磁铁同步交流伺服电动机和MADHT1506E全数字交流永久磁铁同步伺服驱动装置作为输送机器人的运动控制装置，伺服电动机的结构如图6所示1、伺服电机及驱动器型号的含义MHMD表示电机类型为大惯量，02表示电机的额定功率为200W，2表示电压规格为200V，g表示编码器为增量型编码器，脉冲数为20位，分辨率为1048566，输出信号线数为5条线。 MADHT1506E的含义： MADH为松下A5系列a型驱动器，T1的最大额定电流为10A，5的电源电压规格为单相/三相200V，06的电流监视器额定电流为6.5A。 驱动器的外观和面板如图6图18所示。 二、松下薄荷a5系列AC伺服电机、图6-18伺服驱动器的面板图、二、松下薄荷a5系列AC伺服电机、二、配线MADHT1506E伺服驱动器的面板上有多个配线端口。 XA :电源输入连接器、AC220V电源与L1、L3主电源端子连接，同时与控制电源端子L1C、L2C连接。 XB :电机接口和外置再生放电电阻器接口。 u、v、w端子用于连接电机。 电源电压必须按照驱动器铭牌上记载的指示，电动机连接端子(u、v、w )不能接地或短路，交流伺服电动机的旋转方向不会像感应电动机那样通过更换三相顺序而改变，驱动器的u、v、w、e连接端子和电动机主电路连接端子按照规定的顺序一对一地对应电机的连接端子和驱动器的接地端子以及滤波器的接地端子必须可靠地连接在同一接地点。 机体也必须接地。 B1、B3、B2端子为外置放电电阻，YL-335B不使用外置放电电阻。 X6 :请与电机的编码器信号接口连接，连接电缆选择带屏蔽层的双绞线，屏蔽层与电机侧的接地端子连接，编码器电缆的屏蔽层与连接器的外壳(FG )连接。 二、松下MINASA5系列AC伺服电机、X4:I/O控制信号端口、其中一部分针号定义与选择的控制模式有关，不同模式下的接线请参照松下A5系列伺服电机手册。 YL-335B输送单元中，伺服电机用于定位控制，选择了位置控制模式。 如图6-19所示，采用了简化接线的方式。图6-19伺服驱动器的电气配线图、二、松下MINASA5系列AC伺服电机、三、伺服驱动器的参数设定和调整松下的伺服驱动器分为位置控制、速度控制、转矩控制、位置/速度控制、位置/转矩、速度/转矩、全闭环控制7个控制位置方式是输入脉冲串对电机进行定位运行，电机的转速与脉冲串频率相关，电机的旋转角度与脉冲数相关的速度方式是通过输入直流-10V到-10V的指令电压进行调速的方式。 有选择驱动器内设置的内部速度进行调速的方式2种转矩方式，是通过从直流-10V输入-10V的指令电压来调节电机的输出转矩的方式，在该方式下运行需要速度限制，有设定驱动器内的参数来限制模拟电压限制速度的方法和输入方法4、参数设定方式操作说明MADHT1506E伺服驱动器的参数为218个，Pr000-Pr639，可以设定驱动器上的面板，面板构成如图6-20所示，各按钮的说明如表6-3所示。二、松下MINASA5系列AC伺服电机、图6-20驱动器的参数设定面板、二、松下MINASA5系列AC伺服电机、面板操作说明： (1)接通出厂值驱动器的电源后， 按下设定键s后，进入d01.SPd，按下模式键m 3次，进入辅助模式AF_ACL，按下6次向上键直到AF_ini出现，按下设定键s 1次，进入ini-模式，再按下约5秒后，ini-逐渐增加，显示FiniSh (2)参数的设定按下“Set”键，按下“Mode”键选择“Pr00”，然后按上下或左箭头键选择共通参数项目，按下“Set”键进行。 然后按上、下、左箭头键调整参数，调整结束后长按“s”键返回。 选择其他项目进行调整。 (3)保存参数，按“m”键选择“EE-SET”后，按“Set”键确认显示“EEP-”，按上键3秒显示“FINISH”或“reset”后，再次接通电源进行保存。 (4)一部分参数说明，二、松下MINASA5系列AC伺服电机在YL-335B中伺服驱动装置在位置控制模式下动作，S6-226的Q0.0作为伺服驱动器的位置指令输出脉冲，脉冲的数