INDRAMAT 伺服驱动器和交流电机试验记录

INDRAMAT 伺服驱动器和交流电机试验记录
一. 电源模块 POWER SUPPLY 型号:TVM 2.1-050-220/300-W1/115/220
X9 接口 ( Connector ) :
L1 L2 L3 -- 3X220VAC +-15% 主电源输入, 不分相位, 实测直流电阻为" 很大 "
L- L+ -- 300VDC直流电压输出( 纯直流 ), 不稳压, 实测直流电阻为二极管特性
*. 只要L1--L3有3*220VAC电源输入, L- L+就有300VDV输出, 不管是否有220VAC
控制电压
*. 输入电压为 3*233VAC时, 输出为: 空载 332VDC, 接一个小电机后降为 327VDC
*. 断开主电源, L- L+ 电压能保持一段时间, 当其电压低于200V时, H4灯灭, X1口
的UD(1脚)信号为0
X10 接口 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
+15V 0Vm -15V +24VL 0VL Bb1 Bb1 N L1 L2 EB Spare
N L1 L2 -- 控制电压输入端, N - 零线, L1 - 220VAC, 或 L2 - 110VAC, 中国用L1
控制电压用于产生 +24VDC, +15VDC, -15VDC电压
实测直流电阻为 N-L1 1.2欧, N-L2 0.8欧
+15VDC -15VDC +24VDC -- 直流稳压输出端, 这些电压可供外部用, 这三个电压还通
过X1口送给各个进给模块
实测电压为: +15.00V -15.00V +25.49V , 不随220VAC变化而变
OVM OVL ⊥ 外壳 -- 这些点在内部都接通, 为公共端0V
注: 进给模块的这四点是不通的
Bb1-Bb1 -- 准备好信号(继电器常开点), 当有220VAC控制电压和X1口的BB(2脚)信号
约为+13VDC时, 这两点通, 否则断(与是否有主电源和300VDC无关)
EB -- Control contact extra bleeder
Spare -- 空, 不用
X1 接口 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
UD BB +15V 0VM 0VM 0VM 0VM -15V -15V 0VL +24V ⊥
UD -- 电源模块准备好信号, 当输出电压大于最小允许电压(实测为>200VDC), 同时
控制电压220VAC、+-15VDC、+24VDC正常时, UD为14.5V, 同时H4灯亮
BB -- 进给模块准备好信号, 当进给模块准备好时(与300VDC电压无关), 同时X1口插
有终端电阻时, Bb约为14VDC, 当进给模块有故障或没有插终端电阻时, Bb为0V
*. BB的高电位是由终端电阻(10K) 接到+15VDC提供的
*. BB信号只影响X10口的Bb1, 不影响电源模块电压(300V,+/-15V,+24V)输出
+15V -15V +24V 0VM 0VL -- 由电源模块输出的直流电压, 供进给模块使用
*. 0VM 0VL ⊥ 脚与外壳在内部连通为公共端(注: 进给模块的这四个点是不连通
的, 只是接上X1电缆后受电源模块的影响才连在一起)
*. 外接两个终端电阻为10K,分别接 2-3脚和 10-11脚
试: *. X1口的两排端子时相通的
*. X1电缆很容易从插头上拔出, 只要轻轻挑一下定位朔料即可拉出线
X13 X14 -- 内部风扇电源接口, 接220VAC电源, 两个口在内部是接通的, 实测直流电阻
为463欧
F1 -- 300VDC输出保险(过滤波电容), 熔断后引起无300VDC输出, 同时H4灯不亮、UD为0V
F2 -- +24VDC输出保险, 熔断后引起X10口和X1口无+24VDC输出, 不影响300VDC输出和H4
灯、UD信号
F3 -- 110VAC控制电压输入保险
F4 -- 220VAC控制电压输入保险
H3 -- Bleeder overloaded 泄放器过载指示灯
H4 -- 电源模块输出电压正常指示灯, 亮时表示输出直流电压为 300VDC +/-15%
*. H4由+15VDC供电
*. 实测当300VDC<200V或没有+15V电压时, H4灯灭
S2 -- 复位按钮
二. 进给模块 A.C.servo controller 型号:TDM 3.2-20-300-W0
X8 接口
L- L+ -- 300VDC输入
*. 当300VDC输入线断, 但UD信号还是正常时, 进给模块指示灯显示正常, 但有RF信
号时, 电机不转, BLC1-BLC3灯固定不变, 也不报警
*. 实测直流电阻为二极管特性
A1 A2 A3 -- 进给模块输出, 与电机接线必须为 A1-U1, A2-V1, A3-W1, 不能错, 也
不能顺移这三根线, 否则, 有RF信号后, 电机快速转一下就停下来, 出
现Tacho 灯灭报警
*. 实测直流电阻为" 很大 "
*. A1-A3相波形为正弦波被脉冲波调制, 正弦波单峰值为约300V, 频率随速度而变,
脉冲波周期约0.24ms, 估计占空比随负载而变
X41 接口 ( 与伺服电机测速发电机连线端子 )
1 2 3 4 5 6 7 8 9
+15VM 0VM -15VM ⊥ Tacho BLC1 BLC2 BLC3 0VM
+15VM 0VM -15VM -- 进给模块向电机的测速发电机供电端
⊥ -- 接测速电缆屏蔽网
Tacho -- 速度反馈信号, 直流电压( 用示波器看有在RF有效时有1.5Vp-p高频干扰 )
电压幅直随电机转速变化和电机牌上Tachoconst.变化而变, 极性与E4相反
当有+/-15V电压输入到测速电机时, 用手转动转子Tacho有电压输出
*. 当断开Tacho线时, Tacho灯和Bb灯都灭, 电机不转, 接回Tacho线后, 要按一下
S1按钮Tacho和Bb灯才亮
BLC1 BLC2 BLC3 -- 电机转子位置信号, 为12Vp-p方波
12V ┌─┐ ┌─┐ ┌─┐ ┌─┐
0V ─┘ └─┘ └─┘ └─┘ └─ BLC1
12V ┌─┐ ┌─┐ ┌─┐ ┌─┐ ┌─
0V ┘ └─┘ └─┘ └─┘ └─┘ BLC2
12V ─┐ ┌─┐ ┌─┐ ┌─┐ ┌─┐
0V └─┘ └─┘ └─┘ └─┘ └ BLC3
*. 实测波型( 两个信号间差60°或120°), 频率随转速而变
*. 当有+/-15V电压输入到测速电机时, 用手转动转子可以看到BLC1 BLC2 BLC3有信号
输出, BLC1 BLC2 BLC3灯在跟着变化
*. 这三个信号在任一时刻应有一个或两个为12V, 如全部为0V或全部为12V(转速高时
肉眼看到这三个灯全亮除外)时表示测速电机或电缆有问题
*. 断开BLC1-BLC3中任一根线时, 如果当前转子的位置使这个BLC应亮, 那么不但这个
灯不亮, 连Tacho和Bb灯也不亮, 如果当前转子的位置使这个BLC应不亮, 那么Tacho
和Bb灯亮, 但电机一开始转动Tacho和Bb灯立即灭, 电机停转
X42 接口 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
E1 E2 ⊥ E3 E4 0VM +15VM Ired FB MA Iist 0VM Tsense
E1 E2 -- Differential input 差动速度控制电压输入, E1 E2可以不接地, 也可以
将任一端接地, 另一端接控制电压( 偏差信号 )
E3 -- Summing input 控制电压输入( 以地作为参考点 )
E4 -- Summing input 控制电压输入( 以地作为参考点 )
*. E1-E4是速度控制信号输入端, 通常只用一组, 灵敏度(转/伏)由参数块设定
*. 用E1-E2时, 当RF信号断开时, 电机立即停止, 用E3或E4时, 当RF信号断开时,
电机不是立即停止, 而是慢慢停下来
+15VM - 直流电压输出, 如作为速度控制电源
Ired - Ext. peak current limiting 输入
FB -- Field-weakening range (inoperative) 输出允许信号
MA -- Crrent set-poindt 电流设定点 ( 输出 ), MA电压极性与E3极性相反
Iist -- Current actual point 电流实际值(输出), Iist电压极性与MA电压极性相反
Tsense -- Tacho signal for ext. use 测速电机的Tacho信号, 供外部用, 它的值
比X41口的Tacho信号电压稍低一点 (输出), MA电压极性与E3极性相反
X43 接口 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Bb Bb RF +24V 0VM ⊥ +15VM 0VM -15VM TU
Bb Bb -- Ready contact - controller 进给模块准备好开关, 当其准备好时, Bb-Bb
通, 指示灯Bb亮, 准备好条件: 测速信号Tacho、BLC1、BLC2、BLC3正常
进给模块短路电流监视正常
进给模块温度监视正常
X1的UD信号正常为约+15V
RF -- Controller enable 控制器允许信号, 当RF为0V时, A1-A3无输出, 当RF为1时,
A1-A3有输出, 当E1-E4都没有控制电压时, 电机刹住, 当E1-E4中某组有控制电
压时, 电机转动
+24VM 0VM +15VM -15VM -- 直流电压输出
TU -- Heatsibk overtenpertur signal
指示灯
+24V +15V -15V -- 直流电压输入正常灯, 正常时亮
BLC1 BLC2 BLC3 -- Motor porsition signal 电机转子位置信号, 那个灯亮, 表示当
前转子在那个位置
Tacho -- Tacho signal 测速电机信号线好时灯亮
power -- 300VDC电压输入正常信号, 实际上是检测X1的UD信号, 当UD为约14.5V时,
power灯亮(即使300VDC输入线断也一样)
RF -- Controll enable signal 控制允许信号, 当X43的RF为1时, RF灯亮
Bb -- 进给模块准备好灯, 当进给模块准备好时, Bb灯亮, 准备好条件如X43的Bb-Bb
BS --
TU -- overtemperature
TS -- overtemperature disable
注: *. 当无+24V和+15V时, 所有的灯不亮
*. 当无-15V电压时, 仅RF灯在闪亮
*. 当无UD信号时, Bb灯闪, 如果同时有RF信号, RF灯也一起闪, 当UD信号再次
有时, 不用按S1, Bb和RF灯都会自动停止闪
按纽S1 -- 复位按纽, 当进给模块有故障后, 按S1可以清除故障指示, 如果故障根源没
消除, 过一会故障还会重新出现
ZERO ADJ. -- 零偏调整电位器, 当有RF信号但E1-E4无输入时, 由于数控输出的信号不
绝对为零, 引起电机向一个方向缓慢转动, 这时可以调整ZERO ADJ.电位器使电机不
转或非常缓慢地转动, 经实验调整ZERO ADJ.电位器无法使电机长时间不动, 估计在
实际应用中, 这种极缓慢的转动是由数控系统的随动功能来消除
三. 参数块 OPERATION PARAMETER ROGRAMMING MODULE 型号:MOD13/1X006-0178
标牌指示的数据:
CONTR. TDM3.2-020-300-W0 -- 适用的进给模块型号
MOTER: MAC063C-.-HS -- 适用的电机型号
I(CONT)= 15A -- 额定电流设定值
I(PEAK)= 20A -- 峰值电流设定值
或 Current(A): peak/cont 20/15 -- 峰值/额定电流
n(OPERATE)= 6000rpm -- 最高转速为每分钟6000转
MA:375mV/A -- 进给模块X42的MA端输出电压与电流的比例
INPUT E1/2 rpm/V 6000/10 -- 用E1-E2 端控制电压输入为每10V为6000转
E3/0VM 3000/10 -- 用E3-0VM端控制电压输入为每10V为3000转
E4/0VM 1500/10 -- 用E4-0VM端控制电压输入为每10V为1500转
注: E1-E4各组的灵敏度可以调整, E1-E2用R8, E3用R9, E4用R10, 电阻计算如下:
设定值 9
R(K) = (输入灵敏度 * 9/测速电机灵敏度) - 5 = ------ * ---------- - 5
转速 测速灵敏度
例: 设E3灵敏度为每10V为3000rpm, 测速电机的灵敏度为1000rpm/1.5V
10V 9 90
R9(K) = ------- * ------------ - 5 = -------- - 5 = 15(K)
3000rpm 1.5V/1000rpm 4.5
试: *. 不插入参数块时开机, 进给模块指示灯没有任何变化, 但有RF信号时, RF灯不亮,
电机不转
*. 在用MAC063C-0-HS-4-C电机的进给模块里用一块 MOD13/1X006-178 (MOTER:MAC
63A-.-RS -.-C) 代替 MOD13/1X008-065 (MOTER:MAC063C-.-HS)参数块进行空运
行试验, 电机空转正常
四. 交流永磁伺服电机 型号:MAC063C-0-HS-4-C/095-B-0/W1520LV
标牌指示的数据:
Natural convection MdN 2.1Nm Continuous torque 额定扭矩
ldN 6.8A -- 相电流
Sueface cooled MdN 2.7Nm
ldN 8.7A --
n 6000 min-1 -- 额定转速(单位:rpm)
Km 0.31 Nm/A --
Tachoconst. 1.5 V/1000min-1 -- 测速电机灵敏度
查定货手册它的功率为: 1.32/1.7KW
编码器 型号: ROD 12420003 - 1250
实测: 是1250线编码器
零脉冲(Zero marker)宽度为计数脉冲的1/4宽
各脉冲幅度为4V(供电为5V时)
主插座: A B C -- 线圈U1 V1 W1, 直流电阻为 1.0欧
D -- 接外壳PE
F G -- 刹车线圈, 但这个电机不带刹车线圈
H E -- 电机温度监示继电器, 平时为ON
*. 用万用表交流电压挡测A B C间任一相, 转动转子, 电机会发出几伏交流电压, 如
用交流电流挡测, 电流可达0.2A
*. 短路A B C或用电流表测它的电流时, 转动电机转子会感觉到很重
测速插座与进给模块接线:
电机测速插座 X41口 (进给模块)
Coding pin 1
0VM 2 ------ 9 0VM
Polarty 3 -----
Tacho 4 ------ 5 Tacho
Spare 5 -----
Spare 6 -----
BLC1 7 ------ 6 BLC1
BLC2 8 ------ 7 BLC2
BLC3 9 ------ 8 BLC3
+15VM 10 ------ 1 +15VM
0VM 11 ------ 2 0VM
-15VM 12 ------ 3 -15VM
4 接屏蔽线