数字三相SVD300驱动器标准说明书.docx
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数字三相SVD300驱动器标准说明书
SVD-300全数字式三相驱动系统
安装操作手册
南京华兴数控技术有限公司
第一章安全警告
感谢您选用本公司SVD-300数字式步进驱动器。
此驱动器适用于普通工业环境,使用前请注意以下几点:
●交流220V输入必须加隔离变压器,否则会损坏驱动器!
●驱动器的PE端必须可靠接大地,同时把防护盖盖好。
●驱动器不适用于强烈振动的环境。
●驱动器不适用于影响生命安全的医疗设备。
●驱动器的结构不是防水型,不适合雨淋或太阳直晒的环境。
●严禁对驱动器进行任何修改。
●本公司保留对该产品进行改进的权利,由于产品改进,手册内容可能变更,恕不另行通知。
●在正确安装、接线前,请认真阅读本操作手册。
请在具有正确使用设备的能力,熟知安全信息和注意事项之后使用本机。
!
危险
▲驱动器与步进电机必须正确接地。
▲驱动器输入220V电源必须经过隔离变压器。
▲驱动器断电后,高压仍会保持一段时间,5分钟内请勿拆卸电线或触摸端子。
▲接线前,请确认输入电源是否处于OFF状态,否则有触电和火灾的危险。
▲切勿直接触摸输出端子,驱动器的输出线切勿与外壳连接,输出线切勿短路。
▲输入电源通电过程中,请勿进行拆卸。
▲专业人员外,请勿进行连接、安装、操作、拆卸及维修等工作。
▲严禁自行进行改造。
!
注意
★受损的驱动器,请勿进行安装。
★搬运时,请托住机体底部。
★请安装在金属等不易燃烧的平板上。
★请确认输入的电源电压与驱动器的额定电压是否一致。
★请勿对驱动器进行耐压试验。
★请勿将电源线接到输出A、B、C端子上,否则会导致驱动器内部损坏。
★请勿将电磁开关或电磁接触器接入A、B、C输出回路。
★在运行中请勿检查信号。
★两台以上驱动器若安装在同一电柜内,请设置冷却风扇,并使进风保持在45℃以下。
第二章概述
2.1产品简介
SVD-300为本公司自主研制开发的新一款全数字式三相混合式步进电机驱动器。
主要采用了:
专用运动控制芯片(DSP)及智能化功率模块(IPM)等当今最新技术设计。
SVD-300具有集成度高、体积小、响应速度快、保护完善、可靠性高、易于安装等一系列优点。
非常适合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。
与以往驱动器相比,SVD-300数字式驱动器具有以下优点:
1、驱动器的数码管及按键设计,支持用户对驱动器的工作方式、内部参数进行查看并修改,以适应不同应用环境的要求。
2、驱动器内设置了一系列状态显示信息,方便用户在调试、运行过程中浏
览驱动器的相关状态参数;同时,也提供了一系列的故障诊断信息。
3、驱动器结构紧凑、体积小巧、非常易于安装、拆卸。
4、驱动器含13种细分数可任意选择,并支持齿轮比功能。
5、驱动器掉电后能自动保存当前相位,机床重新上电后无需再次对刀。
6、驱动器内部含:
过流、过压、欠压、模块等故障检测。
7、驱动器运用了交流伺服的电流环技术,同时结合细分技术,可实现µ级
当量进给,且高低速运行效果接近交流伺服。
尤其在低频区也采用了多种抑制共振技术,有效得保证了电机加工区速度运行极其平稳。
8、与交流伺服相比,本驱动无跟随误差,切削品质更佳;电机同时节省了
编码器单元,接线更方便,性价比更高。
9、灵活的信号输入方式,单/双脉冲控制,最大输入脉冲频率可达300KHZ。
10、输入信号经光电隔离和数字滤波器处理后,抗干扰性能极高。
11、封闭结构,外部强制风冷,尤其适合恶劣环境中使用。
12、传统三相驱动器对电压的利用率只能达到86.4%,本驱动器从算法角度
上加以改进,对电压的利用率可达到100%。
2.2运行模式简介
SVD-300驱动器主要有三种控制方式:
☆位置控制方式:
驱动器可以接收两种形式的脉冲指令(脉冲+方向;CCW脉冲/CW脉冲)。
☆自运行控制方式:
驱动器可以设置为自运行方式,无需外部控制信号的输入,可在“SR-”状态下进行运转测试。
☆定长控制方式:
驱动器内可设置电机的正反转长度和速度,无须外部控制器即可(当CP引脚有效时,电机正转;当CW引脚有效时,电机反转)。
第三章接线
3.1标准接线
图3-1驱动器配本公司数控系统的标准接线
注意
★A、B、C、PE端子线径≥1.5mm2;L、N端子线径≥1.2mm2。
★接地线尽可能粗,驱动器与电机在PE端子一点接地,接地电阻<100Ω。
★必须由隔离变压器供电,建议电源经噪声滤波器后供电,提高抗干扰能力。
★控制信号线的长度尽可能短,请远离动力线路布线,防止干扰窜入。
★端子连接采用了预绝缘冷压端子,务必连接牢固。
★A、B、C可相互反接,只影响电机的运转方向。
★电缆及导线固定好,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。
不得拖拽电机线或编码器先
★驱动器内有大容量电解电容,即使断电后,仍会保持高压,断电后5分钟内严禁触摸驱动器和电机。
★请安装非熔断型(NFB)断路器,使驱动器故障时能即使切断外部电源。
3.2信号与功能
3.2.1端子简介
表3.1接线端子TB
端子号
端子记号
信号名称
功能
1
A
步进电
机输出
与步进电机一一连接
2
B
3
C
4
NC
空
---
5
N
电源输入
输入单相隔离AC220V/50Hz
6
L
7
NC
空
---
8
PE
系统接地
接地端子,接地电阻<100Ω;
电机输出与电源输入共地连接
表3.2控制信号输入端子CON
端子号
端子记号
信号名称
功能
1
Pulse+
脉冲+
双脉冲控制方式时,为正转步进脉冲信号输入接口,来一个脉冲,电机正向走一步;单脉冲控制方式时,为步进脉冲输入接口,来一个脉冲,电机走一步,走步方向由方向控制信号决定。
2
Pulse-
脉冲-
3
Sign+
方向+
双脉冲控制方式时,为反转步进脉冲信号输入接口,来一个脉冲,电机反向走一步;单脉冲控制方式时,为方向控制信号输入接口。
4
Sign-
方向-
5
Enable+
使能+
使能信号输入接口,使能+与使能-之间分别加高低电平,电机相电流被切断,电机转子处于不锁定的自由状态(脱机状态);反之使能+与使能-之间分别加相同电平或不接,电机锁定状态。
注意:
当电机由使能关切换到使能开,电机必须静止
6
Enable-
使能-
7
Error+
报警+
差分输出信号:
输出逻辑(0/1状态)可由参数控制。
8
Error-
报警-
9
Null
空
备用
3.2.2输入信号电路接口说明
本驱动电源的输入信号为DB9针插座,与之配套的为DB9孔插头,该插头背面焊线端子及每脚定义如下图:
图3-2输入控制信号定义
图3-3信号输入电路
注意:
若控制机输出信号非TTL电平时,请串接相应电阻。
一般情况下,如果信号为+12V电平,串接510Ω/0.25W的电阻;如果信号为+24V电平,请串接2K/0.25W的电阻。
3.2.3输入信号的时序
图3-4单脉冲控制方式
图3-5双脉冲控制方式
第四章操作与显示
4.1键盘操作
◎驱动器面板由4个LED数码管显示器和4个按键
、
、
、
组成,用来显示系统各种状态、设置参数等。
按键功能定义如下:
:
序号、数值增加,或选项向前。
:
序号、数值减小,或选项向后。
:
返回上一层操作菜单,或操作取消。
:
进入下一层操作菜单,或操作确认。
【注】在操作过程中,如保持
、
键持续按下,操作将重复执行,并且保持时间越长,重复速度越快。
◎4个LED数码管用于显示系统各种状态及数据。
当接通驱动器工作电源,驱动器面板上的4个数码管显示器就会有显示。
◎系统操作按多层操作菜单执行,第一层为主菜单,包括四种操作模式(如图4.1所示);第二层为各操作模式下的功能菜单。
◎每次正常上电后,系统将自动检测当前的工作状态,如发现异常则显示出对应的报警信息。
如检测通过,系统则自动显示出用户设置的缺省值(请查阅PA2参数说明)。
用户每次须按一下
键,退至参数监视状态,然后再按一下
键,即可进入第一层主菜单操作模式。
图4-1方式选择操作框图
4.2参数设置(PA-)
注意
★部分参数设置立即生效,错误的设置可能使设备错误运转而导致事故。
★在调整参数期间,建议用户先进行空载测试。
在主菜单操作模式下,请选择“PA-”,并按一下
键就进入参数设置子功能菜单,框架如图4-2所示。
此时,数码管显示出“PA-0”,如驱动器上电后用户首次进入参数设置模式,需先按下
键,打开PA-0参数并输入正确的密码值(详细信息请参阅参数说明章节),最后再按下
键确认即可。
输入正确的操作密码后,用户可按
、
键选择参数号,选中后再按一下
键就会显示出该参数的数值。
用户可用
、
键更改参数值,按
、
键一次,参数增加或减小1,按下并保持
、
键,参数能连续增加或减小。
参数值被修改后,用户必须按一下
键进行确认,修改后的数值将替代原值并立即反应到控制中,系统会自动返回至上层显示出当前参数号。
此时,用户可通过
、
键继续选择参数号,并执行修改等操作。
如果用户对正在修改的数值不满意,请不要按
键确认,可按一下
键直接退回至上层参数选择状态,原修改后的数值将不再保存。
图4-2参数设置操作框图
4.3参数监视(DP-)
注意
★在参数监视模式下,允许用户查看系统各参数,但不能对参数进行任何修改。
★当显示数值时,四个数码管全部点亮,代表此时显示的数值为负数。
在主菜单操作模式下请选择“DP-”,并按
键进入参数监视功能,如表4.1所示,该子菜单共有9种显示状态,用户可按
、
键选择需要的显示模式,再按一下
键,就可进入具体的显示状态。
用户如需退出当前的监视参数,请按下
键即可。
表4-1参数监视一览表
序号
名称
功能
0
DP-SSPD
显示数控系统的指令脉冲速度(r/min)
1
DP-DSPD
显示步进电机当前的实际转速(r/min)
2
DP-CPO
显示驱动器脉冲指令的低四位-9999~9999(u)
3
DP-CPO.
显示驱动器脉冲指令的高位
4
DP-I
显示当前电机电流参考值
5
DP-K
显示当前电机内部控制命令
6
DP-A
显示驱动器当前A相的采样值
7
DP-B
显示驱动器当前B相的采样值
8
DP-ERR
显示驱动器当前报警信息(当为0时,代表工作正常)
4.4参数管理(EE-)
注意
★当前操作修改后的参数如用户未执行写入操作,则掉电后参数将不保存。
★参数修改后如需保存,用户必须在“PA-0”中输入正确的保存功能开放密码。
参数管理主要处理内存和EEPROM之间的操作,在主菜单操作模式下请选择“EE-”,并按下
键就进入参数管理方式,如图4-3所示。
该子功能菜单中,共包含了3种操作模式,用户可按
、
键来选择。
以“参数写入”为例,选择“E-RT”,然后按下
键,显示器显示“STRT”表示参数正在写入EEPROM,等待约4秒左右时间,参数写完后,显示器将显示出“FNSH”。
此时,按下
键即可退回到参数管理方式。
用户可按
、
键来选择执行别的操作。
Ⅰ)“E-RT”参数写入:
表示将内存中的参数写入EEPROM的参数区。
用户修改了参数,仅是内存中参数值改变了,下次上电又会恢复成原来的数值。
如果想永久改变参数数值,就需要执行参数写入操作,将内存中参数写入到EEPROM的参数区中,以后上电就会使用修改后的参数。
Ⅱ)“E-RD”参数读取:
表示将EEPROM的参数区的数据读到内存中。
这个过程在上电时会自动执行一次,所以开始时的内存参数数值与EEPROM中的参数区是一样的。
但用户修改了参数,就会改变内存中参数数值,当用户对修改后的参数不满意或参数被调乱时,执行参数读取操作,可将EEPROM的参数区中数据再次读到内存中,恢复成刚上电的参数。
Ⅲ)“E-DF”恢复缺省值:
表示将所有参数的缺省值(出厂值)读到内存中,并自动写入到EEPROM的参数区中,下次上电将使用缺省参数。
当用户参数调乱,无法正常工作时,使用这个操作,可将所有参数恢复成出厂状态。
注意:
恢复出厂操作过程中,须根据用户需要,先设定有效的驱动细分数及电机工作电流!
图4-3参数管理操作框图
4.5自运行模式(F-SR)
注意
★电机自运行模式,允许用户在无外部脉冲输入情况下,通过在驱动器内输入制定转速,控制电机的转动。
可用于测试驱动器或电机是否正常。
在主菜单操作模式下请选择“FN-”,按一下
键后数码管显示出“F-SR”,再按一下
键后驱动器进入自运行模式。
初始时显示:
0。
自运行模式下,数值单位为r/min,速度指令由
(递增)、
(递减)键设定。
注意:
允许前必须通过“PA-2”参数,设定正确的控制模式!
当显示速度值为正值时,表示电机正转;当显示速度为负值时(四个数码管的小数点全部点亮),表示电机反转。
4.6定长运行模式
注意
★电机定长运行模式,允许用户在无外部脉冲输入情况下,通过驱动器的DB9接口,控制电机按指定的速度和长度运行。
★当CP信号有效时,电机开始正转,当快到位是,检测CP信号是否撤消。
如CP信号撤消,电机自动降速锁定;如CP信号保持,电机不降速,继续运行一个单位的设定长度。
当CW信号有效时,电机开始反转,控制过程同上。
注意:
允许前必须通过“PA-2”参数,设定正确的控制模式!
4.7备用功能(F-BA)
注意
★备用功能,暂时不对用户开放,修改里面的数值不会对电机运行产生影响。
第五章安装尺寸
注意
★驱动器必须安装在保护良好的电柜内。
★驱动器不可安装在易燃物体上面或附近,并保证良好的散热条件。
5.1结构尺寸
5.2电机力矩曲线图
测试条件:
1.电机:
110BYG350B电机,三角形接法,最大静力矩:
12NM
2.驱动:
步数为60000步/转,电流为4.5A(有效值),输入电压AC220V
3.测试仪器:
ZJYW1微机型转速转矩仪
第六章参数
注意
★参数调整的人员必须了解参数意义,错误的设置可能会引起设备损坏。
★建议参数调整先在电机空载环境下进行。
SVD-300有各种参数,通过这些参数可以调整或设定驱动器的性能和功能。
本章描述了个参数的用途和功能,了解这些参数对最佳的使用和操作驱动器是至关重要的。
用户可以通过驱动器面板来查看、设定和调整这些参数。
6.1参数简介
SVD-300为最终用户提供了40种可调参数,参数定义请参照表6-1。
表6-1参数简介一览表
序号
名称
范围
出厂值
单位
0
操作密码
0~9999
188
—
1
上电显示内容
0~8
0
—
2
控制方式选择
0~2
0
—
3
指令脉冲输入方式
0~1
0
—
4
指令脉冲方向取反
0~1
0
—
5
报警输出电平取反
0~1
0
—
6
细分数选择
0~300
60
脉冲/转
7
电子齿轮比分频分子
1~9999
1
—
8
电子齿轮比分频分母
1~9999
1
—
9
硬件过流报警有效
0~1
0
—
10
软件过流报警有效
0~1
0
—
11
电机使能信号有效
0~1
0
—
12
电机工作电流(有效值)
1~10.0
4.1
A
13
电机自运行时升降速时间常数
30~500
200
ms
14~19
保留
—
—
—
20
正向长度H
0~9999
1
*10000u
21
正向长度L
0~9999
0
u
22
反向长度H
0~9999
2
*10000u
23
反向长度L
0~9999
0
u
24
正转速度
1~2000
100
RPM
25
反转速度
1~2000
200
RPM
26
齿轮比分子
1~9999
1
---
27
齿轮比分母
1~9999
1
---
28
定长控制时加减速时间
50~500
300
ms
29
定长控制时最高速度限制
500~3000
2000
RPM
30
输入信号滤波次数
5~45
20
---
31~40
保留
—
—
—
6.2参数功能
40种可调参数的详细功能说明,如表6-2所示。
表6-2参数功能一览表
序号
说明
0
用户密码:
188,可查看修改PA0~PA40参数。
为防止误修改,每次驱动器上电后,均要求用户先进入本参数并输入正确的密码值。
否则,用户不能查阅、修改其余参数;同时不能执行参数管理等操作。
1
本参数用于设定驱动器上电后默认的显示内容,设置的数值对应于DP参数监视中的顺序;
当上电过程中出现报警情况,驱动器直接显示报警代码,而不显示本参数设置的监视内容。
2
0:
位置控制方式:
位置指令从脉冲输入口输入;
1:
自运行控制方式:
在“F-SR”下进行;
2:
定长运行方式:
外部通过CP/CW引脚,给定电机正反转信号。
3
0:
单脉冲控制方式:
脉冲+方向;
1:
双脉冲控制方式:
CCW脉冲/CW脉冲。
4
0:
正向运转;
1:
反向运转。
5
0:
驱动器正常工作时,报警端输出高电平;报警时,输出低电平。
1:
驱动器正常工作时,报警端输出低电平;报警时,输出高电平。
6
有效细分数=设置值×100;
如:
PA6设为60,驱动器实际细分数为6000脉冲/转。
本参数修改后,必须保存后重新上电,方产生作用。
注意:
当值设为0时,驱动器默认处于10000细分状态,并同时使能电子齿轮比功能(可实现任意细分功能)。
7
在位置控制模式下,当细分数设为0,通过PA7及PA8的设置,可以很方便的和各种控制系统连接,达到理想的控制分辨率。
计算方法:
P×G=N×10000
P:
输入指令的脉冲数;
G:
电子齿轮比;
N:
电机旋转圈数。
如输入指令脉冲为6000时,
电机旋转1圈G=(N×10000)/P=1×10000/6000=5/3。
则参数PA7设为3,PA8设为5。
推荐电子齿轮范围为:
(1/50)≤G≤50。
8
见PA7参数说明。
9
0:
硬件过流报警检测有效;
1:
硬件过流报警检测无效(屏蔽)。
10
0:
软件过流报警检测有效;
1:
软件过流报警检测无效(屏蔽)。
11
0:
使能信号有效(电机工作状态由外部使能信号控制);
1:
强制内部使能(电机始终处于工作状态)。
序号
说明
12
电机有效电流=设置值;
推荐本参数的设置与电机标称电流值相对应。
13
在“自运行”控制模式下,升降速时间常数越长,电机启停时的抖动越小;时间常数越小,抖动越大。
14~19
保留
20、21
电机正向每次运行长度
22、23
电机反向每次运行长度
24
电机正转时的速度(r/min)
25
电机反转时的速度
26
定长控制是默认10000u/转,可任意设置齿轮比分子
27
同上,齿轮比分母
28
定长控制时加减速时间
29
定长控制时最高速度限制
30
输入信号滤波次数(对应外部正反转及使能信号等)
31~40
保留
第七章故障诊断
注意
★参与检修人员必须具有相应专业知识和能力。
★驱动器和电机断电至少5分钟以后,方能触摸驱动器和电机,防止电击。
★驱动器故障报警后,须根据报警代码排除故障后才能投入使用。
7.1保护诊断功能
◎本驱动提供了9种不同的保护功能和故障输出。
当其中一种保护功能被激活时,数码管显示对应的报警信息,驱动器报警输出。
◎在使用驱动器是要求将报警输出或故障连锁输出接入急停回路,当驱动器报警时,可以及时断开主电源。
◎在清除故障源后,可以通过关断电源,重新给驱动器上电来清除报警。
表7-1报警代码及名称
报警代码
报警名称
报警内容
0
正常
----
1
IPM模块报警
IPM智能模块故障
2
软件过流报警
电机电流超过软件限制范围
3
硬件过流报警
电机电流超过硬件限制范围
4
外部参数存取故障
驱动器读EEPROM或写EEPROM参数区出错
5
电机记忆角度故障
驱动器掉电保护功能出错
6
电机设定电流过大
用户设置的电机电流超过了有效范围
7
看门狗故障
软件受到干扰,指针异常
8
主电路欠压
主电路电源电压过低
9
主电路过压
主电路电源电压过高
7.2故障分析
表7-2故障分析及处理方法
号码
名称
原因
处理方法
1
IPM模块
故障
●电路板故障
●换驱动器
●供点电压偏低
●检查驱动器
●重新上电
●更换驱动器
●过热
●A、B、C之间短路
●检查接线
●接地不良
●正确接地
●电机绝缘损坏
●更换电机
●受到干扰
●线路上增加滤波器
●远离干扰源
号码
名称
原因
处理方法
2
软件过流
报警
●A、B、C之间短路
●检查接线
●接地不良
●正确接地
●电机绝缘损坏
●更换电机
●驱动器损坏
●更换驱动器
●驱动器参数不当
●修改驱动器控制参数
3
硬件过流
报警
●A、B、C之间短路
●检查接线
●接地不良
●正确接地
●电机绝缘损坏
●更换电机
●驱动器损坏
●更换驱动器
4
外部参数
存取故障
●受到干扰
●重新上电
●输入电压不稳定
●检查电源的电压/功率
●EEPROM损坏
●更换驱动器
5
电机记忆
角度故障
●受到干扰
●重新上电
●输入电压不稳定
●检查电源的电压/功率
●EEPROM损坏
●更换驱动器
6
电机设定
电流过大
●参数设置不当
●更改PA12号参数数值
●EEPROM损坏
●更换驱动器
7
看门狗
故障
●输入控制电源不稳定
●检查电源的电压/功率
●驱动器故障
●更换驱动器
●受到干扰
●线路上增加滤波器
●远离干扰源
8
主电路欠压
●驱动器损坏
●更换驱动器
●电源电压低
●临时停电20ms以上
●电源容量不够
●检查供电电源
●散热器过热
●检查负载情况
9
主电路过压
●驱动器损坏
●更换驱动器
●电源电压高
●电源电压波形不正常
●检查供电电源
●散热器过热
●检查负载情况
南京华兴数控技术有限公司
地址:
南京江宁经济技术开发区东善桥工业集中区
电话:
(025)871709968717099787170998
(025)526276315262798152614636
传真:
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网址:
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