魯文申恩智浦半導(dǎo)體,天津 300385
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安川SGDE系列驅(qū)動(dòng)器故障與維修
魯文申
恩智浦半導(dǎo)體,天津300385
摘要伺服電機(jī)必須有伺服驅(qū)動(dòng)器才能工作。伺服驅(qū)動(dòng)器在使用與維修過(guò)程中,會(huì)出現(xiàn)一系列的問(wèn)題,本文主要以安川公司SGDE系列為例,來(lái)介紹如何調(diào)整和維修。
關(guān)鍵詞伺服電機(jī);伺服驅(qū)動(dòng)器;編碼器;制動(dòng);偏移;零點(diǎn)
在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上,常用的交流伺服驅(qū)動(dòng)器有很多品牌,以日本生產(chǎn)的產(chǎn)品居多,安川(YASKAWA),松下(PANASONIC),三菱(MITSUBISHI),索尼(SONY),三洋(SANYO)?;魇浚↘EYENCE),還有德國(guó)的西門子(SIEMENS)。而我國(guó)的產(chǎn)品由于種種原因,性能與先進(jìn)產(chǎn)品相比還有較大差距。
伺服驅(qū)動(dòng)器的工作目的,主要是根據(jù)伺服控制器送出的指令(P,V,T)工作。同步電機(jī)并非完全同步于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),驅(qū)動(dòng)器必須進(jìn)行修正工作,使電機(jī)工作穩(wěn)定不失步。所以驅(qū)動(dòng)電機(jī)正確跟隨控制指令工作是伺服驅(qū)動(dòng)器的主要工作任務(wù)。
伺服驅(qū)動(dòng)器在主電源加上后的顯示及意義,如圖1所示。
圖1 SGDE系列驅(qū)動(dòng)器加電后顯示
以上顯示表示驅(qū)動(dòng)器開(kāi)機(jī)后,經(jīng)內(nèi)部自我診斷檢測(cè),其軟硬件均無(wú)故障,驅(qū)動(dòng)器只有在主電源和伺服控制電源(S-ON)都加電后,才能夠正常工作。各指示位代表的意義為:
1)此處點(diǎn)亮代表驅(qū)動(dòng)器控制電源加電。
2)當(dāng)驅(qū)動(dòng)器SERVO ON時(shí)此處指示為滅。
3)此處點(diǎn)亮代表伺服電機(jī)當(dāng)前速度大于或等于在Pn503中設(shè)定的值。
4)此處點(diǎn)亮表示編碼器反饋的當(dāng)前電機(jī)速度超過(guò)在Pn502中預(yù)先設(shè)定的值。
5)此處點(diǎn)亮表示當(dāng)前驅(qū)動(dòng)器輸出速度超過(guò)在Pn502中預(yù)先設(shè)定的值。
6)此處點(diǎn)亮表示當(dāng)前驅(qū)動(dòng)器輸出的扭矩超過(guò)預(yù)先設(shè)定的值。
7)此處點(diǎn)亮表示主電源供電正常。
在垂直設(shè)計(jì)的伺服控制單元中,制動(dòng)器制動(dòng)時(shí)間的參數(shù)調(diào)整是非常關(guān)鍵的,如果設(shè)定不當(dāng),便會(huì)造成設(shè)備頻繁報(bào)警,圖2為垂直設(shè)計(jì)單元。
圖2 垂直設(shè)計(jì)的伺服電機(jī)控制單元
需要注意的是該制動(dòng)器不能夠用在停止伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)上,僅僅用于當(dāng)伺服電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的位置保持。制動(dòng)扭矩是電機(jī)額定扭矩的1.2倍。在該控制單元中有兩個(gè)參數(shù)非常重要,Pn507制動(dòng)信號(hào)輸出時(shí)的電機(jī)速度,Pn508在控制電源切斷后,制動(dòng)信號(hào)延時(shí)輸出的最大時(shí)間,圖3可以反映出它們之間的關(guān)系。
圖3 Pn507 Pn508與制動(dòng)信號(hào)、電機(jī)速度之間的關(guān)系圖表
如何消除伺服電機(jī)超調(diào)量過(guò)大,同時(shí)避免響應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng),是PID調(diào)整的關(guān)鍵所在。系統(tǒng)響應(yīng)的曲線如圖4所示。增加比例增益P,減小積分時(shí)間都可以起到縮短調(diào)節(jié)時(shí)間的作用,但增加超調(diào)量,可能會(huì)引起系統(tǒng)的振蕩。速度調(diào)節(jié)器的PI參數(shù)可以通過(guò)驅(qū)動(dòng)器的自動(dòng)調(diào)整功能進(jìn)行自動(dòng)設(shè)定,但是,如果自動(dòng)設(shè)定與實(shí)際存在較大差距時(shí),可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。
1)超調(diào)量過(guò)大:增加積分時(shí)間(Pn101;Pn105)或減小增益(Pn100;Pn104)。
圖4 比例控制器時(shí)間響應(yīng)圖
2)調(diào)整時(shí)間過(guò)長(zhǎng):減小積分時(shí)間(Pn101;Pn105)或提高增益(Pn100;Pn104)。
參考文獻(xiàn)
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中圖分類號(hào)TM3
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A
文章編號(hào)1674-6708(2016)165-0211-01
作者簡(jiǎn)介:魯文申,恩智浦半導(dǎo)體。