SD伺服驱动器说明书.docx

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SD伺服驱动器说明书

第一章简介

1．1　产品简介

　　交流伺服技术自八十年代初发展至今，技术日臻成熟，性能不断提高，现已广泛应用于数控机床、印刷包装机械、纺织机械、自动化生产线等自动化领域。

SDXXX系列交流伺服是本公司自主研发的新一代交流伺服驱动器，主要采用最新的IRMCK201作为核心运算单元，并采用了复杂可编程器件EPLD及三菱智能功率模块，具有集成度高，体积小，响应速度快，保护完善，可靠性高等一系列优点。

适用于高精度的数控机床、自动化生产线、机械制造业等工业控制自动化领域。

与以往驱动系统相比，SDXXX交流伺服系统具有以下优点：

★伺服电机自带编码器，位置信号反馈至伺服驱动器，与开环位置控制器一起构成半闭环控制系统。

★调速比为1：

5000，从低速到高速都具有稳定的转矩特性。

★伺服电机最高转速可达5000rpm，回转定位精度1/10000r（注：

不同型号电机最高转速不同）。

★通过修改参数可对伺服系统的工作方式、运行特性作出适当的设置，以适应不同的要求。

★改进的空间矢量控制算法，比普通的SPWM产生的力矩更大，噪音更小。

★高达3倍的过载能力，带负载能力强。

★完善的保护功能：

过流，过压，欠压和编码器故障等保护。

★监视功能允许显示18个参数状态，包括位置误差，电机转速、反馈脉冲、指令脉冲、电机电流、报警记录等。

★高适应性，能够适应高速高精度电机，可以配套2~8磁极,400-6000线编码器的各型号电机。

1．2型号意义

1．伺服驱动器型号

S　D30MT

　　　　　　　　　　功能代码（M：

数字量与模拟量兼容）　

　　　　　　　　　　IPM模块的额定电流（15/20/30/50/75A）

　　　　　　　　采用空间矢量调制方式（SVPWM）的交流伺服驱动器

第二章安装

【注意】

☆　产品的储存和安装必须满足环境条件要求。

☆　产品的安装需要防火材料，不得安装在易燃物上面或附近，防止火灾。

☆　伺服驱动器须安装在电气控制柜内，防止尘埃、腐蚀性气体、导电物体、液体及易燃物侵入。

☆　伺服驱动器和伺服电机应避免振动，禁止承受冲击。

☆　严禁拖拽伺服电机电线、电机轴和编码器。

2．1　安装场合

◎电气控制柜内的安装

驱动器的使用寿命与环境温度有很大的关系。

电气控制柜内部电气设备的发热以及控制柜内的散热条件，都会影响伺服驱动器周围的温度，所以在考虑机箱设计时，应考虑驱动器的散热冷却以及控制柜内的配置情况，以保证伺服驱动器周围环境温度在55℃以下，相对湿度95%以下。

长期安全工作温度在45℃以下。

◎伺服驱动器附近有发热设备

伺服驱动器在高温条件下工作，会使其寿命明显缩短，并易产生故障。

所以应保证伺服驱动器在热对流和热辐射的条件下周围湿度在55℃以下。

◎伺服驱动器附近有振动设备

采用各种防振措施，保证伺服驱动器不受振动影响，振动保证在0.5g（4.9m/s2）以下。

◎伺服驱动器在恶劣环境下使用

伺服驱动器在恶劣环境下使用时，接触腐蚀性气体、潮湿、金属粉尘、水以及加工液体，会使驱动器发生故障。

所以在安装时，必须采取防护措施，保证驱动器的工作环境。

◎伺服驱动器附近有干扰设备

伺服驱动器附近有干扰设备时，对伺服驱动器的电源线以及控制线有很大的干扰影响，易使驱动器产生误动作。

可以加入噪声滤波器以及其它各种抗干扰措施，保证驱动器的正常工作。

注意加入噪声滤波器后，漏电流会增大，为了避免这种情况，可以使用隔离变压器。

特别注意驱动器的控制信号线很容易受到干扰，要有合理的走线和屏蔽措施。

2．2　驱动器安装

注：

☆　伺服驱动器必须安装在保护良好的电柜内。

☆　伺服驱动器必须按规定的方向和间隔安装，并保证良好的散热条件。

☆　不可安装在易燃物体上面或附近，防止火灾。

1.安装环境

（1）防护

伺服驱动器自身结构无防护，因此必须安装在防护良好的电柜内，并防接触腐蚀性、易燃性气体，防止导电物体、金属粉尘、油雾及液体进入内部。

（2）温湿度

环境温度0－50℃，长期安全工作温度在45℃以下，相对湿度在90%以下，并应保证良好的散热条件。

（3）振动与冲击

驱动器安装应避免振动，采取减振措施控制振动在0.5g（4.9m/S2）以下，驱动器安装应不得承受重压和冲击。

2、通风间隔

3、安装方法

（1）安装方式

电机采用凸缘安装方式，电机安装方向任意。

（2）安装注意事项

◎拆装带轮时，不可敲击电机或电机轴，防止损坏编码器。

应采用螺旋式压拔工具拆装。

◎电机不可承受大的轴向，径向负荷。

建议选用弹性联轴器连接负载。

◎固定电机时需用止松垫圈紧固，防止电机松脱。

4、安装尺寸

图2-1:

SD15MT安装尺寸

图2-2:

SD20MT安装尺寸

图2-3:

SD30MT安装尺寸

图2-3:

SD50MN安装尺寸

第三章接线

【注意】

☆外部交流电必须经隔离变压器后才能接到伺服驱动器上。

☆　必须按端子电压和极性接线，防止设备损坏或人员伤害。

☆　驱动器和伺服电机必须良好接地。

☆　U、V、W与电机绕组必须一一对应，否则会损坏电机或驱动器。

☆　电缆及导线须固定好，并避免靠近驱动器散热器和电机，以免因受热降低绝缘性能。

☆　驱动器内有大容量高压电解电容，在断电后5分钟内不可触摸端子或导线。

3．1　标准接线：

本交流伺服驱动的接线与控制方式等有关。

1．在位置/模拟量控制模式下SD15MT/SD20MT/SD30MT/SD50MN请按照：

图3-1：

SD15MT位置/模拟量控制方式（华大电机、温岭宇海、常州常华、常州新月）标准接线。

图3-2：

SD15MT位置/模拟量控制方式（武汉登奇）标准接线

图3-3：

SD15MT位置/模拟量控制方式（南京苏强SQA系列）标准接线

图3-4：

SD20MT/SD30MT/SD50MN位置/模拟量控制方式（华大电机、温岭宇海、常州常华、常州新月）标准接线

图3-5：

SD20MT/SD30MT/SD50MN位置/模拟量控制方式（武汉登奇）标准接线

图3-6：

SD20MT/SD30MT/SD50MN位置/模拟量控制方式（南京苏强SQA系列）标准接线

2．配线

（1）电源端子TB

⊙　R、S、T、U、V、W各端子线径必须≥1.5mm2（AWG14－16），r、t端子线径需≥1.0mm2（AWG16－18）。

⊙　PE接地线的线径为2mm2以上。

驱动器和伺服电机必须在驱动器的PE端子上一点接地，接地电阻应＜100Ω。

⊙　本机接线端子采用JUT-1.5－3冷压预绝缘端子，务必连接牢固。

⊙　SD15M应当采用单相隔离变压器供电，SD20MN、SD30MN，SD50MN，SD75MN应当采用三相隔离变压器供电，以减少电机伤人之可能性。

在市电与隔离变压器之间最好能加装噪声滤波器，提高系统之抗干扰能力。

⊙　请安装非熔断型（NFB）断路器，使驱动器故障时能及时切断外部电源。

（2）控制信号CN2端子、反馈信号CN1端子

⊙　线径：

采用屏蔽电缆（最好选用绞合屏蔽电缆），线径≥0.12mm2，屏蔽层须接FG端子。

⊙　线长：

电缆长度尽可能短，控制信号CN2电缆不超过3米，反馈信号CN1电缆长度不超过20米。

⊙　布线：

远离动力线路布线，以防干扰串入。

⊙　请给相关线路中的感性元件（线圈）安装浪涌吸收元件：

直流线圈反向并联续流二极管，交流线圈并联阻容吸收回路。

图3-1：

SD15MT位置/模拟量控制方式（华大电机、温岭宇海、常州常华、常州新月）标准接线

图3-2：

SD15MT位置/模拟量控制方式（武汉登奇）标准接线

图3-3：

SD15MT位置/模拟量控制方式（南京苏强SQA系列）标准接线

图3-4：

SD20MT/SD30MT/SD50MN位置/模拟量控制方式（华大电机、温岭宇海、常州常华、常州新月）标准接线

图3-5：

SD20MT/SD30MT/SD50MN位置/模拟量控制方式（武汉登奇）标准接线

图3-6：

SD20MT/SD30MT/SD50MN位置/模拟量控制方式（南京苏强SQA系列）标准接线

3．2　SD15MT/SD20MT/SD30MT/SD50MN端子功能

1．端子配置

图3-7为伺服驱动器接口端子配置图。

其中TB1为SD15MT/SD20MT/30MT/端子排,TB2为50MN端子排；CN2为DB25接插件，插座为针式，插头为孔式；CN1也为DB25接插件，插座为孔式，插头为针式。

说明：

在模拟量速度控制模式时：

Vin为模拟量输入端，Vingnd为模拟量输入地。

AOUT+、AOUT-、BOUT+、BOUT-、ZOUT+、ZOUT-是编码器反馈到系统的信号。

图3-7：

SD15MT/SD20MT/SD30MT/SD50MN伺服驱动器接口端子配置图

2．电源端子TB2

表3.1　电源端子TB

端子号

端子记号

信号名称

功能

TB－1

R

主回路电源

单相或三相

主回路电源端子

～220V50HZ

注意：

不要同电机输出端子U、V、W连接

TB－2

S

TB－3

T

TB－4

PE

系统接地

接地端子

接地电阻﹤100欧;

伺服电机输出和电源输入公共一点接地

TB－5

U

伺服电机输出

伺服电机输出端子

必须与电机U、V、W端子对应连接

TB－6

V

TB－7

W

TB－8

ｒ

控制电源

单相

控制回路电源输入端子～220V50Hz

备注：

在SD15MT的TB1中不用接。

TB－9

t

3．控制端子CN2

控制方式简称：

P代表位置控制方式

　　　　　　　S代表模拟量速度控制方式

表3.2　控制信号输入/输出端子CN2

端子号

信号名称

记号

I/O

方式

功能

CN2－8

输入端子的电源正极

COM＋

Type1

输入端子的电源正极

用来驱动输入端子的光电耦合器DC12～24V，电流≥100mA

CN2－20

指令脉冲禁止

INH

Type1

P

位置指令脉冲禁止输入端子

INHON：

指令脉冲输入禁止

INHOFF：

指令脉冲输入有效

CN2－21

伺服使能

SON

Type1

P,S

伺服使能输入端子

SONON：

允许驱动器工作

SONOFF：

驱动器关闭，停止工作

　　　　　电机处于自由状态

注1：

当从SONOFF打到SONON前，电机必须是静止的

注2：

打到SONON后，至少等待5ms再输入命令

注3：

如果用PA27打开内部使能，则SON信号不检测。

CN2－9

报警消除

ALRS

Type1

P,S

报警清除输入端子

ALRSON：

清除系统报警

ALRSOFF：

保持系统报警

CN2－23

偏差计数器清零

CLE

Type1

P

位置偏差计数器清零输入端子

CLEON：

位置控制时，位置偏差计数器清零

CN2－12

模拟量输入端

Vin

Type4

S

外部模拟速度指令输入端子，单端方式，输入阻抗10千欧姆，输入范围－10V～＋10V。

CN2－13

模拟量输入地

Vingnd

模拟输入的地线。

CN2－1

伺服准备好输出　

SRDY

Type2

P,S

伺服准备好输出端子

SRDYON：

控制电源和主电源正常，驱动器没有报警，伺服准备好输出ON

SRDYOFF：

主电源未合或驱动器有报警，伺服准备好输出OFF

CN2－15

伺服报警输出

ALM

Type2

P,S

伺服报警输出端子。

可以用PA27参数来改变报警输出电平高或低有效。

CN2－14

定位完成输出

COIN

Type2

P

定位完成输出端子

COINON：

当位置偏差计数器数值在设定的定位范围时，定位完成输出ON

CN2－4

超程保护

RSTP

Type1

P,S

外接超程保护信号，信号有效时产生Err—32报警

CN2－3

输出端子

的公共端

DG

控制信号输出端子（除CZ外）的地线公共端

CN2－17

编码器A相信号

AOUT＋

Type5

P,S

1．编码器A、B、Z信号差分驱动输出（26LS31输出，相当于RS422）；

2．非隔离输出（非绝缘）。

CN2－16

AOUT－

CN2－22

编码器B相信号

BOUT＋

Type5

P,S

CN2－10

BOUT－

P,S

CN2－24

编码器Z相信号

ZOUT＋

Type5

P,S

CN2－11

ZOUT－

P,S

CN2－2

编码器Z相集电极开路输出

CZ

Type6

P,S

1．编码器Z相信号由集电极开路输出，编码器Z相信号出现时，输出ON（输出导通），否则输出OFF（输出截止）；

2．非隔离输出（非绝缘）；

3．在上位机，通常Z相信号脉冲很窄，故请用高速光电耦合器接受。

CN2－5

编码器Z相输出的公共端

CZCOM

编码器Z相输出端子的公共端

CN2－18

指令脉冲PLUS输入

PULS＋

Type3

P

外部指令脉冲输入端子

注1：

用PA--9设定脉冲输入方式

1）指令脉冲＋符号方式

2）CCW/CW指令脉冲方式

CN2－6

PULS－

CN2－19

指令脉冲SIGN输入

SIGN＋

Type3

P

CN2－7

SIGN－

CN2－25

屏蔽地线

FG

屏蔽地线端子

4．反馈信号端子CN1

表3.3　反馈信号端子CN2

端子号

信号名称

端子记号

颜色

功能

记号

I/O

方式

CN1－5

CN1－6

CN1－17

CN1－18

5V电源

＋5V

伺服电机光电编码器用＋5V电源；电缆长度较长时，应使用多根芯线并联，减小线路压降。

CN1－1

CN1－2

CN1－3

CN1－4

CN1－16

电源公共地

0V

CN1－24

编码器A＋输入

A＋

Type4

与伺服电机光电编码器A＋相连接

CN1－12

编码器A－输入

A－

与伺服电机光电编码器A－相连接

CN1－23

编码器B＋输入

B＋

Type4

与伺服电机光电编码器B＋相连接

CN2－11

编码器B－输入

B－

与伺服电机光电编码器B－相连接

CN2－22

编码器Z＋输入

Z＋

Type4

与伺服电机光电编码器Z＋相连接

CN2－10

编码器Z－输入

Z－

与伺服电机光电编码器Z－相连接

CN1－21

编码器U＋输入

U＋

Type4

与伺服电机光电编码器U＋相连接

CN1－9

编码器U－输入

U－

与伺服电机光电编码器U－相连接

CN1－20

编码器V＋输入

V＋

Type4

与伺服电机光电编码器V＋相连接

CN1－8

编码器V－输入

V－

与伺服电机光电编码器V－相连接

CN1－19

编码器W＋输入

W＋

Type4

与伺服电机光电编码器W＋相连接

CN1－7

编码器W－输入

W－

Type4

与伺服电机光电编码器W－相连接

3．3　I/O接口原理

1．开关量输入接口

图3-8　Type1开关量输入接口

（1）由用户提供电源，DC12～24V，电流≥100mA；

（2）注意，如果电流极性接反，会使伺服驱动器不能工作。

2．开关量输出接口

图3-9　Type2开关量输出接口

（1）外部电源由用户提供，但是必需注意，如果电源的极性接反，会使伺服驱动器损坏。

（2）输出为集电极开路形式，最大电流50mA，外部电源最大电压25V。

因

此，开关量输出信号的负载必须满足这个限定要求。

如果超过限定要求或输出直接与电源连接，会使伺服驱动器损坏。

（3）如果负载是继电器等电感性负载，必须在负载两端反并联续流二极管。

如果续流二极管接反，会使伺服驱动器损坏。

3．脉冲量输入接口

图3-10Type3脉冲量输入接口的差分驱动方式

图3-11　Type3脉冲量输入接口的单端驱动方式

（1）为了正确地传送脉冲量数据，建议采用差分驱动方式；

（2）差分驱动方式下，采用AM26LS31、MC3487或类似的RS422线驱动器；

（3）采用单端驱动方式，会使动作频率降低。

根据脉冲量输入电路，驱动电流10～15mA，限定外部电源最大电压25V的条件，确定电阻R的数值。

经验数据：

VCC＝24V，R＝1.3～2k；VCC＝12V，R＝510～820Ω；VCC＝5V，R＝82～120Ω。

（4）采用单端驱动方式时，外部电源由用户提供。

但必需注意，如果电源极性接反，会使伺服驱动器损坏。

（5）脉冲输入形式详见表3.4　　箭头表示计数沿，表3.5　是脉冲输入时序及参数。

表3.4　脉冲输入形式

脉冲指令形式

CCWCW

参数设定值

脉　冲　列

符　号

PULS

SIGN

0

指令脉冲＋符号

CCW脉冲列

CW脉冲列

PULS

SIGN

1

CCW脉冲/

CCW脉冲

表3.5　脉冲输入时序参数

参数

差分驱动输入

单端驱动输入

tck

>2uS

>5uS

th

>1uS

>2.5uS

tl

>1uS

>2.5uS

trh

<0.2uS

<0.3uS

trl

<0.2uS

<0.3uS

ts

>1uS

>2.5uS

tqck

>8uS

>10uS

tqh

>4uS

>5uS

tql

>4uS

>5uS

tqrh

<0.2uS

<0.3uS

tqrl

<0.2uS

<0.3uS

tqs

>1uS

>2.5uS

图3-12脉冲＋符号输入接口时序图（最高脉冲频率500kHz）

图3-13CCW脉冲/CW脉冲输入接口时序图（最高脉冲频率500kHz）

图3-14　伺服电机光电编码器输入接口

第四章参数

【注意】

☆　参与参数调整的人员务必了解参数意义，错误的设置可能会引起设备损坏和人员伤害。

☆　建议参数调整先在伺服电机空载下进行。

4．1　参数设置（PA）一览表

本交流伺服驱动器提供工作参数的显示及修改功能。

备注：

不同型号的驱动有不同的出厂值。

操作EE—df可以调出驱动的出厂值。

表4.1　参数一览表

参数号

参数名称

适用方式

参数范围

出厂值

单位

PA－01

控制方式

P，S

1～3

1

PA－02

速度环比例常数（中、高速时）

P，S

10～1000

100

PA－03

速度环积分常数（中、高速时）

P，S

10～1000

100

PA－04

加速时间常数

P，S

6～1530

6

ms

PA－05

减速时间常数

P，S

6～1530

6

ms

PA－06

位置环增益

P

10～500

160

PA－07

位置环前馈系数

P

0～100

10

PA－08

默认显示内容

P，S

1～15

1

PA－09

位置指令脉冲方式选择

P

1～2

1

PA－10

位置指令脉冲方向取反

P

1～2

1

PA－11

位置超差检测范围

P

1～3000

900

*10脉冲

PA－12

位置超差忽略选项

P

1～2

1

PA－13

电机最大速度

P，S

0～3000

2000

Rpm

PA－14

速度反馈低通滤波器系数

S

1～30

12

PA－15

模拟速度指令零偏补偿值

S

3000～-3000

PA－16

模拟速度指令增益

S

1～100

24

PA－17

模拟速度指令方向取反

S

1～2

2

PA－18

电子齿轮分子

P

1～32767

1

PA－19

电子齿轮分母

P

1～32767

1

PA－20

电机过载系数

P，S

1.0～3.0

2.5

PA－21

备用

PA－22

位置控制反馈低通滤波器系数

P

0～200

50

PA－23

编码器报警的选择开关

P，S

1～2

1

PA－24

内部参数

P，S

PA－25

内部参数

P，S

PA－26

备用

PA－27

使能信号选择及报警电平选择

P，S

0～3

0

PA－28

定位完成范围

P，S

0～3000

10

脉冲

PA－29

电流环比例常数

P，S

500～5000

2400

PA―30

电流环积分常数

P，S

300～2000

1000

PA―31

备用

PA－32

速度环增益变化率

P，S

0～100

13

PA－33

电机额定电流

P，S

0～9.0

6.5

安培

PA－34

备用

PA－35

电机类型选择

P，S

1～18

PA－36

速度环比例常数的最小值（低速）

P，S

1～500

100

PA－37

速度环积分常数的变化率

P，S

0～100

10

PA－38

电机与IPM模块对应的系数

P，S

1～5000

15M：

601

20MN:

601

30MN:

1202

50MN:

1000

PA－39

低速时的电流环积分常数

P，S

1～5000

1

PA－40

速度环积分常数的最小值（低速）

P，S

1～1000

50

PA－41

清除历史报警

P，S

1～2

1

PA－42

自动零偏补偿选择

S

1～2

1

PA－43

最大电流限制参数

P，S

1000～8190

8190

PA－44

备用

S

1～200

1

PA－45

备用

S

0～100

0

PA－46

备用

S

1～100

1

PA－47

误差清除CLE信号开关选择

P

1～2

2

PA－48

脉冲禁止INH信号开关选择

P

1～2

2

PA－49

超程保护开关及电平选择

P，S

1～3

3

PA－50

伺服准备好电平选择

P，S

1～2

1

PA－51

备用

PA－52

备用

PA－53

备用

PA－54

备用

PA－55

备用

PA－56

备用

PA－57

备用

PA－58

备用

PA－59

备用

PA－60

备用

4．2　参数功能

PA－1：

控制方式选