三菱伺服新教材ppt課件

1、交流伺服進階課程MR-J3-A系列伺服放大器主要內(nèi)容主要內(nèi)容 l 伺服放大器基本原理主回路和控制回路）l 伺服的作用l 三菱伺服介紹（ 包括產(chǎn)品分類及軟件的使用 ）l AC 伺服在傳送帶上的應用速度控制l AC 伺服在收放卷設備上的應用轉矩控制l AC伺服在機床設備上的應用位置控制l 伺服產(chǎn)品的安裝維護及相關報警l 絕對位置控制系統(tǒng)原理簡介1.1 AC1.1 AC伺服原理伺服原理構成伺服機構的元件叫伺服元件。由驅動放大器構成伺服機構的元件叫伺服元件。由驅動放大器ACAC放大器），放大器），驅動電機驅動電機ACAC伺服驅動電機和檢測器組成。伺服驅動電機和檢測器組成。1.2.1 1.2.1 伺服放

2、大器主回路伺服放大器主回路l a a 整流回路：整流回路：l 將交流轉變成直流，可分為單相和三相整流橋。將交流轉變成直流，可分為單相和三相整流橋。l 平滑電容：對整流電源進行平滑，減少其脈動成分。平滑電容：對整流電源進行平滑，減少其脈動成分。l c c再生制動：再生制動：l 所謂再生制動就是指馬達的實際轉速高于指令速度時，所謂再生制動就是指馬達的實際轉速高于指令速度時， l 產(chǎn)生能量回饋的現(xiàn)象。產(chǎn)生能量回饋的現(xiàn)象。l 再生制動回路就是用來消耗這些回饋能源的裝置。再生制動回路就是用來消耗這些回饋能源的裝置。l 1.2.1 1.2.1 伺服放大器主回路伺服放大器主回路l 按照再生制動回路的種類，可

3、以分為：按照再生制動回路的種類，可以分為：l （1 1小容量小容量0.4kw0.4kw以下）以下）電容再生方式電容再生方式l （2) 2) 中容量中容量0.4kw0.4kw至至11kw11kw）電阻再生制動方式電阻再生制動方式l 其中又可分為：內(nèi)置電阻方式其中又可分為：內(nèi)置電阻方式l 外接電阻方式外接電阻方式l 外接制動單元方式外接制動單元方式l （3 3大容量大容量11kw11kw以上）以上）電源再生方式電源再生方式l d d 逆變回路：逆變回路：l 生成適合馬達轉速的頻率、適合負載轉矩大小的電流，驅動馬達。生成適合馬達轉速的頻率、適合負載轉矩大小的電流，驅動馬達。l 逆變模塊采用逆變模塊采

4、用IGBTIGBT開關元件。開關元件。l e e 動態(tài)制動器：動態(tài)制動器：l 具有在基極斷路時，在伺服馬達端子間加上適當?shù)碾娮杵鬟M行短路具有在基極斷路時，在伺服馬達端子間加上適當?shù)碾娮杵鬟M行短路消耗旋轉能，使之迅速停轉的功能。消耗旋轉能，使之迅速停轉的功能。1.2.1 1.2.1 伺服放大器主回路伺服放大器主回路1.2.2 1.2.2 伺服電機伺服電機 轉矩特性三菱伺服電機屬于永磁同步電機。三菱伺服電機屬于永磁同步電機。伺服電機的輸出轉矩與電流成正比伺服電機的輸出轉矩與電流成正比其從低速到高速都可以以恒定轉矩運轉其從低速到高速都可以以恒定轉矩運轉考慮：伺服電機與普通三相異步電機的區(qū)別？考慮：伺

5、服電機與普通三相異步電機的區(qū)別？連續(xù)運轉區(qū)域瞬時運轉區(qū)域1.2.2 1.2.2 伺服電機伺服電機 編碼器種類和結構1.3.1 1.3.1 伺服放大器控制回路伺服放大器控制回路 伺服控制回路位置環(huán)速度環(huán)電流環(huán)l 位置控制處理流程位置控制處理流程1.3.1 1.3.1 伺服放大器控制回路伺服放大器控制回路 假設脈沖指令為1個脈沖，輸入時動作為： 偏差計數(shù)器成為+1 轉變?yōu)?個脈沖對應的電壓進入放大器 放大器產(chǎn)生SPWM波驅動馬達旋轉 編碼器也相應旋轉，發(fā)出1脈沖的震蕩 1脈沖的震蕩再次輸入到偏差計數(shù) 器 中，從原來的指令+1減去1脈沖的震 蕩，計數(shù)器值成為0 結果使DA轉換輸出0V到放大器， 放大

6、器使馬達停止 完成1脈沖的定位l 速度控制處理流程速度控制處理流程 模擬量形式的速度指令進入速度模擬量形式的速度指令進入速度 運算器，使電機開始運行運算器，使電機開始運行 電機運行后使用編碼器旋轉，發(fā)出電機運行后使用編碼器旋轉，發(fā)出 脈沖反饋脈沖反饋 脈沖反饋經(jīng)過脈沖反饋經(jīng)過FVFV轉化為相應的模轉化為相應的模擬擬 量進入伺服驅動器量進入伺服驅動器 反饋值與給定值相比較，如果有偏反饋值與給定值相比較，如果有偏 差通過電流環(huán)輸出控制電流使用其差通過電流環(huán)輸出控制電流使用其 差值改為零差值改為零 1.3.1 1.3.1 伺服放大器控制回路伺服放大器控制回路l 伺服放大器三種控制方式l 1 轉矩控制

7、： 通過外部模擬量的輸入或直接的地址的賦值來設定電機l 軸對外的輸出轉矩的大小，主要應用于需要嚴格控制轉l 矩的場合。l 電流環(huán)控制l 2 速度控制： 通過模擬量的輸入或脈沖的頻率對轉動速度的控制。l 速度環(huán)控制l 3 位置控制： 伺服中最常用的控制，位置控制模式一般是通過外部輸入l 的脈沖的頻率來確定轉動速度的大小，通過脈沖的個數(shù)來l 確定轉動的角度,所以一般應用于定位裝置 。l 三環(huán)控制l 考慮：三環(huán)中哪個環(huán)的響應性最快？1.3.1 1.3.1 伺服放大器控制回路伺服放大器控制回路1.3.1 1.3.1 伺服放大器控制回路伺服放大器控制回路l變頻器與伺服放大器在主回路與控制回路上的區(qū)別：變

8、頻器與伺服放大器在主回路與控制回路上的區(qū)別：l由變頻器變更為伺服時，需考慮：由變頻器變更為伺服時，需考慮：l（1 1） 機械的剛性機械的剛性l（2 2換算到電機軸的負載慣量換算到電機軸的負載慣量l（3 3電機軸的振動電機軸的振動l（4 4減速機構的打滑減速機構的打滑l按照定位指令裝置輸出的脈沖串，對工件進行定位控制。按照定位指令裝置輸出的脈沖串，對工件進行定位控制。l 伺服電機鎖定功能伺服電機鎖定功能l 當偏差計數(shù)器的輸出為零時，如果有外力使伺服電機轉當偏差計數(shù)器的輸出為零時，如果有外力使伺服電機轉動，由編碼器將反饋脈沖輸入偏差計數(shù)器，偏差計數(shù)器發(fā)出速度動，由編碼器將反饋脈沖輸入偏差計數(shù)器，偏

9、差計數(shù)器發(fā)出速度指令，旋轉修正電機使之停止在滯留脈沖為零的位置上，該停留指令，旋轉修正電機使之停止在滯留脈沖為零的位置上，該停留于固定位置的功能，稱為伺服鎖定。于固定位置的功能，稱為伺服鎖定。l 進行適合機械負荷的位置環(huán)路增益和速度環(huán)路增益調整。進行適合機械負荷的位置環(huán)路增益和速度環(huán)路增益調整。2.2 2.2 伺服的作用伺服的作用3.1 3.1 三菱伺服產(chǎn)品介紹三菱伺服產(chǎn)品介紹 MR-J3 MR-J3交流伺服系統(tǒng)交流伺服系統(tǒng) 豐富的產(chǎn)品線豐富的產(chǎn)品線3.1 3.1 三菱伺服產(chǎn)品介紹三菱伺服產(chǎn)品介紹 MR-J3系列放大器型號構成MR-J3-MR-J3- - 無無 單相單相/3/3相相200-23

10、0VAC200-230VAC 1 1 單相單相100-120VAC100-120VAC 4 4 三相三相400VAC400VAC A A 通用脈沖串接口通用脈沖串接口B B 兼容兼容SSCNET IIISSCNET III，高速串行總線，高速串行總線T CC LINKT CC LINK連接內(nèi)置定位控制連接內(nèi)置定位控制放大器容量如放大器容量如1010為為100w100w） RJ004 RJ004 兼容直線伺服電兼容直線伺服電機機 RJ006 RJ006 兼容全閉環(huán)兼容全閉環(huán)系統(tǒng)系統(tǒng) 3.1 3.1 三菱伺服產(chǎn)品介紹三菱伺服產(chǎn)品介紹 MR-J3 MR-J3系列伺服電機型號構成系列伺服電機型號構成H

11、 H- -P P HC-MP HC-MP 超低慣量，小容量超低慣量，小容量HC-KP HC-KP 低慣量，小容量低慣量，小容量HC-SP HC-SP 中慣量，中容量中慣量，中容量HC-RP HC-RP 超低慣量，中容量超低慣量，中容量HC-LP HC-LP 低慣量，中大容量低慣量，中大容量HC-UP HC-UP 扁平型，中容量扁平型，中容量 額定輸出容量額定輸出容量kwkw）電機額定轉速電機額定轉速r/minr/min） 無無 無電磁制動無電磁制動 B B 電磁制動電磁制動無無 無油封無油封 J J 油封油封 無無 標準標準軸軸 K K 帶帶鍵槽鍵槽 D D 帶帶D D型槽型槽 其他選件： 線

12、纜，接頭，再生制動選件，電池單元，功率改善電抗器， EMC濾波器，抗干擾產(chǎn)品。3.2 3.2 選件選件伺服放大器各部分構造伺服放大器各部分構造伺服放大器輸入電源電路伺服放大器輸入電源電路顯示和操作顯示和操作實驗實驗l 試運行試運行點動點動l 通過試運行模式中的點動運行確認電機是否可以正常動作通過試運行模式中的點動運行確認電機是否可以正常動作l 操作方法：操作方法：l 按住按住upup和和downdown鍵可使伺服電機旋轉鍵可使伺服電機旋轉松開，電機停止。松開，電機停止。通過伺服設置軟件可以修改轉速和加減速時間常數(shù)。通過伺服設置軟件可以修改轉速和加減速時間常數(shù)。3.3 3.3 伺服設置軟件介紹伺

13、服設置軟件介紹設置選型編程軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)3.3 3.3 伺服設置軟件介紹伺服設置軟件介紹設置軟件設置軟件 MR-Configurator setup221EMR-Configurator setup221E通訊連接通訊連接 1.1 1.1 通用接口通用接口 MR-J3-A 和和 B系列系列更快的響應速度更快的響應速度實時數(shù)據(jù)采集提高了實時數(shù)據(jù)采集提高了20倍以上倍以上與運動控制器的連接與運動控制器的連接 MR-J3-B只需一根線就可以連接所有伺服只需一根線就可以連接所有伺服 USBmini-BUSB USB BUSB相關操作：相關操作： 通訊設置通訊設置 讀寫保存參數(shù)讀寫保存參數(shù) 報警監(jiān)控報

14、警監(jiān)控 狀態(tài)監(jiān)控狀態(tài)監(jiān)控 趨勢圖采集趨勢圖采集3.3 3.3 伺服設置軟件介紹伺服設置軟件介紹3.3 3.3 伺服設置軟件介紹伺服設置軟件介紹機械分析器機械分析器更精確的機械性能更精確的機械性能 頻頻率范率范圍圍 10HZ1KHz 3HZ4.5KHz 檢測檢測能力得到很大提高能力得到很大提高 3.3 3.3 伺服設置軟件介紹伺服設置軟件介紹 趨勢圖趨勢圖功能功能通道 示波器 歷史查看功能（歷史數(shù)據(jù)重寫功能）同時監(jiān)控指令同時監(jiān)控指令/滯留脈沖滯留脈沖/力矩力矩曲線圖曲線圖整定整定/機械特性確認機械特性確認 采集數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù) : 0.4ms x 30000點點=12sec (J2S : 0.8ms

15、 x 1024點點)3.3 3.3 伺服設置軟件介紹伺服設置軟件介紹速度速度 / 力矩曲線數(shù)據(jù)監(jiān)控力矩曲線數(shù)據(jù)監(jiān)控 在操作模式中可以確認力矩余量在操作模式中可以確認力矩余量速度速度 力矩力矩 曲線監(jiān)控功能曲線監(jiān)控功能連続運転領域短時間運転領域實際運行曲線實際運行曲線3.4 3.4 容量選型軟件介紹容量選型軟件介紹選型軟件選型軟件MOTSZ111EMOTSZ111E3.4 3.4 容量選型軟件介紹容量選型軟件介紹機械設備傳動結構選擇機械設備傳動結構選擇放大器系列選擇放大器系列選擇伺服電機系列選擇伺服電機系列選擇連軸器與減速機構選擇連軸器與減速機構選擇運行曲線運行曲線機械參數(shù)機械參數(shù)選型結果選型結

16、果顯示計算結果曲線顯示計算結果曲線顯示計算過程顯示計算過程3.4 3.4 容量選型軟件介紹容量選型軟件介紹機械構成圖機械構成圖機械參數(shù)機械參數(shù)如選用如選用MR-J3系列伺服，電機容量應選擇多少？系列伺服，電機容量應選擇多少？ 工作臺質量工作臺質量WTWT200200KgKg負載重量負載重量WLWL5050KgKg負載推力負載推力FcFc0.010.01N N減速比減速比1/n1/n1 1負載慣量負載慣量JLJL10.4710.47kgckgc絲杠導程絲杠導程PBPB1010mmmm絲杠直徑絲杠直徑DBDB2020mmmm絲杠長度絲杠長度LBLB15001500mmmm最大運行速度最大運行速度V

17、0V02000020000mm/minmm/min定位長度定位長度/ /回回L L400400mmmm加減速時間加減速時間ta ta0.1570.157s s定位完成時間定位完成時間t0 t01.51.5s s一次循環(huán)時間一次循環(huán)時間tf tf2.32.3s s4.1 AC4.1 AC伺服在傳送帶上的應用伺服在傳送帶上的應用 控制方式：速度控制模式控制方式：速度控制模式 控制特點：讓電機以參數(shù)中或者外部模擬量速度指令設控制特點：讓電機以參數(shù)中或者外部模擬量速度指令設定的轉動速定的轉動速 度高精度地平穩(wěn)的運行。度高精度地平穩(wěn)的運行。 精細精細 速度范圍寬速度范圍寬 速度波動小速度波動小4.1 A

18、C4.1 AC伺服在傳送帶上的應用伺服在傳送帶上的應用4.3 4.3 速度控制使用時的接線速度控制使用時的接線4.4 4.4 實驗一實驗一: : 多段速多段速相關參數(shù)：相關參數(shù)：PA01 PA01 控制模式必需設定）控制模式必需設定） PC01 PC01 加速時間常數(shù)根據(jù)需要設定）加速時間常數(shù)根據(jù)需要設定） PC02 PC02 減速時間常數(shù)根據(jù)需要設定）減速時間常數(shù)根據(jù)需要設定） PC03 SPC03 S型加減速時間常數(shù)根據(jù)需要設定）型加減速時間常數(shù)根據(jù)需要設定） PC05PC11 PC05PC11 內(nèi)部速度指令，設定內(nèi)部內(nèi)部速度指令，設定內(nèi)部7 7段速必須設定）段速必須設定） PC37 PC

19、37 模擬量速度指令偏置模擬量速度指令偏置 PC12 PC12 模擬速度指令最大轉動速度模擬速度指令最大轉動速度 問題：問題：1. 1. 使用軟件的趨勢圖功能監(jiān)控速度與轉矩曲線使用軟件的趨勢圖功能監(jiān)控速度與轉矩曲線2. 2.外部模擬量和多段速同時有效時，哪個優(yōu)先外部模擬量和多段速同時有效時，哪個優(yōu)先? ?3. 3.如果需要設置三段以上的速度，如何定義如果需要設置三段以上的速度，如何定義SP3SP3端子？端子？4. 4. 外部電壓外部電壓0v0v輸入時，監(jiān)測仍存在輸入時，監(jiān)測仍存在50mv50mv的電壓，的電壓， 應如何設置參數(shù)使電機保持停止？應如何設置參數(shù)使電機保持停止？5. 5. 要求要求1

20、0v10v電壓對應電機轉速為電壓對應電機轉速為2000r/min2000r/min，參數(shù)如何設置？，參數(shù)如何設置？加速時間加速時間1s1s減速時間減速時間0s0s第一段速度第一段速度500r/min500r/min第二段速度第二段速度800r/min800r/min第三段速度第三段速度1200r/min1200r/min多段速端子與速度關系表多段速端子與速度關系表4.4 4.4 實驗二實驗二: : 速度模式下的轉矩限制速度模式下的轉矩限制作用：限制電機在運轉時的最大轉矩作用：限制電機在運轉時的最大轉矩相關參數(shù)：相關參數(shù)：PA11正轉轉矩限制，正轉轉矩限制，設定最大轉矩限制設定最大轉矩限制=10

21、0%PA12反轉轉矩限制，反轉轉矩限制，設定最大轉矩限制設定最大轉矩限制=100%方法一：內(nèi)部參數(shù)設定方法一：內(nèi)部參數(shù)設定方法二：外部模擬量給定方法二：外部模擬量給定問題：問題：1. 1.通過趨勢圖功能監(jiān)控對輸出轉矩進行限制后通過趨勢圖功能監(jiān)控對輸出轉矩進行限制后 轉矩速度曲線的變化？轉矩速度曲線的變化？ 2. 2.當外部模擬量轉矩限制和當外部模擬量轉矩限制和PA11/PA12PA11/PA12 都有給定時，哪種方式有效？都有給定時，哪種方式有效？ 5.1 AC 5.1 AC 伺服在收放卷設備上的應用伺服在收放卷設備上的應用l 收放卷中張力控制的目的：收放卷中張力控制的目的：l 穩(wěn)定傳送材料，

22、防止變形，確保尺寸精度等穩(wěn)定傳送材料，防止變形，確保尺寸精度等l 張力控制基本結構：張力控制基本結構：進給機構：將長尺寸的材料從左向右傳送進給機構：將長尺寸的材料從左向右傳送放卷機構：為了保持一定的張力，需要隨著放卷機構：為了保持一定的張力，需要隨著 卷徑的減少相應的減少制動扭矩卷徑的減少相應的減少制動扭矩收卷機構：為了保持一定的張力，需要隨著收卷機構：為了保持一定的張力，需要隨著 卷徑的增加相應的增加制動扭矩卷徑的增加相應的增加制動扭矩 F=T/RF=T/R其中其中F F為張力，為張力，T T為電機輸出扭矩為電機輸出扭矩 R R為卷徑。為卷徑。l 伺服系統(tǒng)張力控制原理：伺服系統(tǒng)張力控制原理：

23、l 張力控制即轉矩控制，當電機的輸出轉矩和負荷取得平衡時，電機轉速為張力控制即轉矩控制，當電機的輸出轉矩和負荷取得平衡時，電機轉速為平衡平衡l 速度。因此轉矩控制時的速度由負荷決定。如電機的輸出轉矩比電機負荷速度。因此轉矩控制時的速度由負荷決定。如電機的輸出轉矩比電機負荷大，大，l 電機將會加速。為了防止出現(xiàn)過速度，應設置速度限制值。電機將會加速。為了防止出現(xiàn)過速度，應設置速度限制值。l 伺服系統(tǒng)中轉矩控制主要由電流控制環(huán)完成。伺服系統(tǒng)中轉矩控制主要由電流控制環(huán)完成。l 產(chǎn)生轉矩產(chǎn)生轉矩T T為為l T=K1T=K1* * * Ia Ial 符號說明：符號說明：T T：轉矩：轉矩 K1 K1

24、：常數(shù)：常數(shù) ：磁通：磁通 Ia Ia：電流：電流 l 伺服系統(tǒng)在張力控制中的應用：伺服系統(tǒng)在張力控制中的應用：l 張力控制時，電機扭矩的選定是根據(jù)連續(xù)運轉扭矩，而非短時間最大扭矩。張力控制時，電機扭矩的選定是根據(jù)連續(xù)運轉扭矩，而非短時間最大扭矩。l 在收卷和放卷中，最大卷徑時需要較大扭矩，而在最小卷徑時則高速旋轉，在收卷和放卷中，最大卷徑時需要較大扭矩，而在最小卷徑時則高速旋轉，所以卷軸比最大所以卷軸比最大/ /最小卷徑的比率變大時，需要相應大功率的電機。最小卷徑的比率變大時，需要相應大功率的電機。l 5.1 AC 5.1 AC 伺服在收放卷設備上的應用伺服在收放卷設備上的應用5.2 AC

25、5.2 AC 伺服的選型伺服的選型注：注：扭矩及轉速的允許使用范圍因各機種而扭矩及轉速的允許使用范圍因各機種而不同，一般按照最低扭矩為額定扭矩不同，一般按照最低扭矩為額定扭矩1%1%以上，最低轉速為額定轉速以上，最低轉速為額定轉速1/1001/100以上以上選取選取5.3 5.3 使用時的接線使用時的接線5.41 5.41 實驗一：缺省參數(shù)下轉矩模式實驗實驗一：缺省參數(shù)下轉矩模式實驗 要求： 電機輸出扭矩為0.032NM，使用外部模擬量控制電機輸出轉矩，并監(jiān)控電機 當前轉矩和速度曲線 。 電壓與轉矩關系圖如下 正轉啟動RS1和反轉啟動RS2決定的 轉矩輸出與方向關系如下： 相關參數(shù)：相關參數(shù)：

26、PA01PA01： 控制模式控制模式PC01PC01： 加速時間常數(shù)加速時間常數(shù)PC02PC02： 減速時間常數(shù)減速時間常數(shù)5.42 5.42 實驗二：轉矩模式下速度限制的應用實驗二：轉矩模式下速度限制的應用l 第一種方式：l 內(nèi)部速度指令進行速度限制l 相關參數(shù)：PC05內(nèi)部速度1），PC06內(nèi)部速度2），PC07內(nèi)部速度3）l 觀察并記錄SP1和SP2的不同通斷下組合下電機的轉速。l第二種方式：l 外部模擬量進行速度限制l 第一段速度第一段速度800r/min800r/min第二段速度第二段速度1200r/min1200r/min第三段速度第三段速度1600r/min1600r/min5.

27、43 5.43 實驗三：轉矩指令偏置和增益設置實驗實驗三：轉矩指令偏置和增益設置實驗l 增益調整：模擬轉矩指令最大輸出增益調整：模擬轉矩指令最大輸出l 相關參數(shù)：相關參數(shù)：PC13PC13TLCTLC）l 要求模擬量信號要求模擬量信號8v8v對應為最大輸出轉矩的對應為最大輸出轉矩的50%50%時，應如何設定參數(shù)？時，應如何設定參數(shù)？ l 偏置調整：偏置調整：l 相關指令：相關指令：PC38PC38TPOTPO模擬轉矩指令偏置模擬轉矩指令偏置l 如如TCTC上施加上施加0v0v電壓的狀態(tài)下，有電壓的狀態(tài)下，有0.03v0.03v的電壓，的電壓，PC38PC38的值應設置為正值還的值應設置為正值還

28、是是 負值，設為多少？負值，設為多少？l l 6.1 AC 6.1 AC 伺服在機床設備上的應用伺服在機床設備上的應用l 系統(tǒng)組成：系統(tǒng)組成：l 伺服驅動器，伺服驅動裝置伺服電機），位置檢測裝置編碼器），機械伺服驅動器，伺服驅動裝置伺服電機），位置檢測裝置編碼器），機械傳動傳動 l 機構，以及執(zhí)行部件等。機構，以及執(zhí)行部件等。l 工作過程：工作過程：l 位置控制控制器伺服驅動器伺服馬達編碼器l控制特點：控制特點：l 調速范圍寬，精度高，穩(wěn)定性好，動態(tài)響應快，能頻繁啟停和正反運行。調速范圍寬，精度高，穩(wěn)定性好，動態(tài)響應快，能頻繁啟停和正反運行。6.2 AC6.2 AC伺服選型伺服選型l 選型條件

29、：選型條件：l 伺服電機在選型時需滿足以下：伺服電機在選型時需滿足以下：l 電機最大轉速系統(tǒng)所需之最高移動轉速電機最大轉速系統(tǒng)所需之最高移動轉速l 電機的轉子慣量與負載慣量相匹配電機的轉子慣量與負載慣量相匹配l 電機的額定扭力電機的額定扭力 連續(xù)負載工作扭力連續(xù)負載工作扭力l 電機最大輸出扭力系統(tǒng)所需最大扭力指加速時扭力）電機最大輸出扭力系統(tǒng)所需最大扭力指加速時扭力）l 選型所需計算數(shù)據(jù)選型所需計算數(shù)據(jù)l 慣量匹配計算慣量匹配計算JL/JMJL/JM）l 運行速度計算運行速度計算l 電機轉速電機轉速N=fpN=fp* *（CMX/CDVCMX/CDV）* *60/Pt60/Ptl 其中其中fp

30、fp為指令脈沖頻率，為指令脈沖頻率，CMX/CDVCMX/CDV為電子齒輪比，為電子齒輪比，PtPt為編碼器分辨率為編碼器分辨率l 負載扭矩計算負載扭矩計算6.3 6.3 使用時的接線使用時的接線輸入輸出接線輸入輸出接線6.3 6.3 使用時的接線使用時的接線l 輸入脈沖串選擇參數(shù)輸入脈沖串選擇參數(shù)PA13PA13）l 三種輸入波形：三種輸入波形：l 正反轉脈沖串正反轉脈沖串 脈沖串脈沖串+ +符號符號 A/BA/B相脈沖相脈沖l 連接：連接：l 集電極開路方式集電極開路方式 差動驅動方式差動驅動方式l l l l 6.4.2 6.4.2 電子齒輪比的概念電子齒輪比的概念l 齒輪比：齒輪比：l

31、 兩個直徑不同的齒輪結合在一起轉動，直徑大的齒輪轉速自然會比直徑小兩個直徑不同的齒輪結合在一起轉動，直徑大的齒輪轉速自然會比直徑小的齒輪轉慢一些，它們的轉速比例和齒輪直徑大小成反比，這個比例稱為齒的齒輪轉慢一些，它們的轉速比例和齒輪直徑大小成反比，這個比例稱為齒輪比。輪比。l 電子齒輪比的作用也是用于對指令脈沖的指令調節(jié)，實現(xiàn)機械可以以任意電子齒輪比的作用也是用于對指令脈沖的指令調節(jié)，實現(xiàn)機械可以以任意倍率的輸入脈沖進行移動。倍率的輸入脈沖進行移動。6.42 6.42 電子齒輪比的概念電子齒輪比的概念 l 電子齒輪比與指令脈沖的關系電子齒輪比與指令脈沖的關系l Pc1=Pc*(CMX/CDV)

32、l電子齒輪比與脈沖頻率的關系電子齒輪比與脈沖頻率的關系l fc1=fc*( CMX/CDV)l電子齒輪比的設定和機械系統(tǒng)的關系電子齒輪比的設定和機械系統(tǒng)的關系l lo=Pb/Pfol 又因為又因為Pc0*（CMX/CDV）=Pf0l lc =Pb/Pc0=Pb/Pf0* (CMX/CDV)=lo* （CMX/CDV）l 即即lc = lo* （CMX/CDV）l馬達速度與電子齒輪比的關系馬達速度與電子齒輪比的關系l CMX/CDV=fc1/fc=Pf0*N/fc*60其中：其中：PcPc：指令脈沖數(shù)：指令脈沖數(shù)pulsepulse） fc fc：指令脈沖頻率：指令脈沖頻率ppspps）Pc1P

33、c1：偏差計數(shù)器輸入脈沖數(shù)：偏差計數(shù)器輸入脈沖數(shù) （pulsepulse） fc1fc1：偏差計數(shù)器輸入指令脈沖頻率：偏差計數(shù)器輸入指令脈沖頻率PfPf：反饋脈沖數(shù)：反饋脈沖數(shù)pulsepulse） lo lo：每個反饋脈沖的機械移動量：每個反饋脈沖的機械移動量mm/pulsemm/pulse）Pf0Pf0：馬達每轉的反饋脈沖數(shù)：馬達每轉的反饋脈沖數(shù)pulse/revpulse/rev） lc lc：每個指令脈沖的機械位移量：每個指令脈沖的機械位移量mm/pulsemm/pulse）Pc0Pc0：馬達每轉的輸入脈沖數(shù)：馬達每轉的輸入脈沖數(shù)pulse/revpulse/rev） CMXCMX：指

34、令脈沖倍率分子：指令脈沖倍率分子 CDVCDV：指令脈沖倍率分母：指令脈沖倍率分母6.42 6.42 電子齒輪比的概念電子齒輪比的概念l 練習1：l 已知伺服電機的編碼器分辨率是131072p/r，額定轉速為3000r/min，上位機l 發(fā)送脈沖最大輸出頻率為200khz，要求達到額定轉速，那么電子齒輪比應設為多 l 少？l 練習2：l 已知伺服電機編碼器分辨率為262144p/r，滾珠絲桿的進給量為8mml （1計算反饋脈沖當量l0=？l （2要求指令脈沖當量為2um/p,電子齒輪比應設為多少？l （3要求電機的轉速為3000r/min，指令脈沖頻率應設為多少？是否適用于l FX2N-10G

35、M的定位模塊其最大脈沖輸出頻率為200khz） 6.43 6.43 原點回歸原點回歸l 使定位指令裝置的指令坐標與機械坐標一致的必須操作之一使定位指令裝置的指令坐標與機械坐標一致的必須操作之一l 增量型系統(tǒng)和絕對型系統(tǒng)原點回歸的不同：增量型系統(tǒng)和絕對型系統(tǒng)原點回歸的不同：l 增量型系統(tǒng)：在電源關閉時不保持當前位置，因而每次電源接通時必須增量型系統(tǒng)：在電源關閉時不保持當前位置，因而每次電源接通時必須進行進行 l 原點回歸。原點回歸。l 絕對型系統(tǒng)：在安裝時若進行過原點回歸，即使關閉電源也可保持當前絕對型系統(tǒng)：在安裝時若進行過原點回歸，即使關閉電源也可保持當前位置位置l 在瞬停，報警，電源關閉之后

36、的電源接通時，則不需要進行在瞬停，報警，電源關閉之后的電源接通時，則不需要進行原原l 點回歸。點回歸。 l 絕對型定位指令和增量型定位指令絕對型定位指令和增量型定位指令l 絕對型指令：由以原點為基準的當前停止地址開始絕對型指令：由以原點為基準的當前停止地址開始l 移動方向，取決于當前停止地址與指定地址移動方向，取決于當前停止地址與指定地址l 增量型指令：由當前停止位置地址為基準增量型指令：由當前停止位置地址為基準l 移動方向取決于移動量的符號（移動方向取決于移動量的符號（+/-符號）符號）l 6.43 6.43 原點回歸原點回歸l 原點回歸方法原點回歸方法l 典型的近點檔快式原點回歸：典型的近

37、點檔快式原點回歸：l 6.44 6.44 位置位置/ /速度模式切換速度模式切換l 使用控制切換使用控制切換LOPLOP進行位置模式和速度模式的切換進行位置模式和速度模式的切換l LOPLOP和控制模式的關系如下：和控制模式的關系如下：l 切換要求：零速度下進行切換切換要求：零速度下進行切換l l 注：比零速度高的速度下進行切換注：比零速度高的速度下進行切換即使之后速度降為零了，也不能即使之后速度降為零了，也不能進行控制模式的切換。進行控制模式的切換。7.11 7.11 從安裝到運轉的作業(yè)流程從安裝到運轉的作業(yè)流程7.12 7.12 伺服放大器及電機安裝伺服放大器及電機安裝l 放大器的安裝放大

38、器的安裝l 安裝一臺時安裝一臺時 安裝兩臺以上時安裝兩臺以上時注：注：3.5kw3.5kw以下的放大器可以密集安裝，以下的放大器可以密集安裝，5kw5kw以上的放大器不可以緊湊安裝以上的放大器不可以緊湊安裝 環(huán)境溫度環(huán)境溫度0-450-45度，實際負載率在度，實際負載率在75%75%下使用。下使用。l 電機的安裝電機的安裝l 應避免安裝在振動較大的地方，避免對電機軸進行敲擊，以免造成編碼器故障應避免安裝在振動較大的地方，避免對電機軸進行敲擊，以免造成編碼器故障7.2 7.2 常見錯誤和報警常見錯誤和報警l 位置控制模式下位置控制模式下l 產(chǎn)生位置偏差的檢測方法產(chǎn)生位置偏差的檢測方法l 產(chǎn)生位置偏差時，需檢查圖中產(chǎn)生位置偏差時，需檢查圖中的的（a a輸出脈沖計數(shù)器輸出脈沖計數(shù)器 Q Q（b b指令脈沖累積指令脈沖累積 P P（c c反饋脈沖累積反饋脈沖累積 C C（d d機械停止位置機械停止位置 MM當當QPQP或者或者P P* * CMX/CDVC CMX/CDVC時，可能的原因有哪些？時，可能的原因有哪些？7.2 7.2 常見錯誤和報警常見錯誤和報警l 速度速度/轉矩