台达电子工业股份有限公司 标准泛用型伺服驱动器应用技术手册 系 列 标 准 泛 用 型 台达电子工业股份有限公司 伺 服 桃园县龟山工业区兴邦路31-1号 驱 动 器 应 用 技 术 手 册 Version: V1.0 ASDA-B2_M_TC SC 目录 第一章 产品检查与型号说明 1.1 产品检查1-1 1.2 产品型号对照 1-2 1.2.1 铭牌说明1-2 1.2.2 型号说明1-3 1.3 伺服驱动器与电机机种名称对应参照表1-5 1.4 伺服驱动器各部名称1-6 1.5 伺服驱动器操作模式简介1-7 第二章 安装 2.1 需要注意的几点2-1 2.2 储存环境条件2-1 2.3 安装环境条件2-2 2.4 安装方向与空间2-3 2.5 断路器与保险丝建议规格表2-5 2.6 电磁干扰滤波器（EMI Filters）选型2-5 2.7 回生电阻的选择方法2-7 第三章 配线 外围装置与主电源回路连接3-1 3.1.1 外围装置接线 Revision Sept, 2013 目錄 3.1.2 驱动器的连接器与端子3-3 3.1.3 电源接线 电机U、V、W 引出线 3.2.1 400W （含）以下机种（无内含回生电阻）3-15 3.2.2 750W 机种（内含回生电阻，无风扇）3-16 3.2.3 1kW ~ 1.5kW 机种（内含回生电阻和风扇）3-17 3.2.4 2kW ~ 3kW 机种（内含回生电阻和风扇）3-18 3.3 CN1 I/O 信号接线 I/O 连接器端子Layout 3-19 3.3.2 CN1 I/O 连接器信号说明3-21 3.3.3 界面接线 用户指定DI 与DO 信号3-35 3.4 CN2 编码器信号接线 3.7 标准接线 位置（PT）模式标准接线 速度模式标准接线 扭矩模式标准接线 Revision Sept, 2013 目錄 第四章 面板显示及操作 4.1 面板各部名称4-1 4.2 参数设定流程4-2 4.3 状态显示4-3 4.3.1 储存设定显示4-3 4.3.2 小数点显示4-3 4.3.3 警示信息数据显示4-3 4.3.4 正负号设定显示4-3 4.3.5 监控显示4-4 4.4 一般功能操作4-6 4.4.1 异常状态记录显示操作4-6 4.4.2 寸动模式操作4-7 4.4.3 强制数字输出操作4-8 4.4.4 数字输入诊断操作4-9 4.4.5 数字输出诊断操作4-9 第五章 试转操作与调机步骤 5.1 无负载检验测试5-1 5.2 驱动器送电5-3 5.3 空载JOG 测试5-7 5.4 空载的速度测试5-8 5.5 调机步骤5-10 5.5.1 调机步骤流程图5-11 5.5.2 结合机构的初步惯量估测流程图5-12 Revision Sept, 2013 目錄 5.5.3 自动模式调机流程图5-13 5.5.4 半自动增益模式调机流程图5-14 5.5.5 负载惯量估测的限制5-15 5.5.6 机械共振的处理5-17 5.5.7 增益调整模式与参数的关系5-18 5.5.8 手动增益参数调整5-19 第六章 控制机能 6.1 操作模式选择6-1 6.2 位置模式6-3 6.2.1 PT 模式位置命令6-3 6.2.2 位置模式控制架构6-6 6.2.3 电子齿轮比6-7 6.2.4 低通滤波器6-9 6.2.5 位置回路增益调整6-9 6.3 速度模式6-12 6.3.1 速度命令的选择6-12 6.3.2 速度模式控制架构6-13 6.3.3 速度命令的平滑处理6-14 6.3.4 模拟命令端比例器6-17 6.3.5 速度模式时序图6-19 6.3.6 速度回路增益调整6-19 6.3.7 共振抑制单元6-26 6.4 扭矩模式6-34 Revision Sept, 2013 目錄 6.4.1 扭矩命令的选择6-34 6.4.2 扭矩模式控制架构6-35 6.4.3 扭矩命令的平滑处理6-36 6.4.4 模拟命令端比例器6-36 6.4.5 扭矩模式时序图6-38 6.5 混合模式6-39 6.5.1 速度／位置混合模式6-39 6.5.2 速度／扭矩混合模式6-40 6.5.3 扭矩／位置混合模式6-40 6.6 其他6-41 6.6.1 速度限制的使用6-41 6.6.2 扭矩限制的使用6-41 6.6.3 模拟监视6-42 6.6.4 电磁刹车的使用6-47 第七章 参数与功能 7.1 参数定义7-1 7.2 参数一览表7-2 7.3 参数说明7-12 P0-xx 监控参数7-12 P1-xx 基本参数7-23 P2-xx 扩充参数7-52 P3-xx 通讯参数7-82 P4-xx 诊断参数7-88 Revision Sept, 2013 目錄 表7.1 数字输入（DI）功能定义表7-99 表7.2 数字输出（DO）功能定义表7-104 第八章 通讯机能 8.1 RS-485 / RS-232 通讯硬件接口8-1 8.2 RS-485 / RS-232 通讯参数设定8-3 8.3 MODBUS 通讯协议8-6 8.4 通讯参数的写入与读出8-17 第九章 异警排除 9.1 驱动器异警一览表9-1 9.2 异警原因与处置9-3 9.3 发生异常后解决异警之方法9-12 第十章 规格 10.1 伺服驱动器标准规格（ASDA-B2 系列）10-1 10.2 伺服电机标准规格（ECMA 系列）10-4 10.3 转矩特性（T-N 曲线-11 10.6 伺服电机外型尺寸10-15 附录A 配件 附录B 基本检测与保养 Revision Sept, 2013 序言 感谢您使用本产品，本使用操作手册提供ASDA-B2 系列伺服驱动器及ECMA 系列伺服电机 的相关信息。内容有： 伺服驱动器和伺服电机的安装与检查 伺服驱动器的组成说明 试转操作的步骤 伺服驱动器的控制功能介绍及调整方法 所有参数说明 通讯协议说明 检测与保养 异常排除 应用例解说 本使用操作手册适合下列使用者参考： 伺服系统设计者 安装或配线人员 试转调机人员 维护或检查人员 在使用之前，请您仔细详读本手册以确保使用上的正确。此外，请将它妥善放置在安全的地 点以便随时查阅。下列在您尚未读完本手册时，务必遵守事项： 安装的环境必须没有水气，腐蚀性气体及可燃性气体。 接线时，禁止将三相电源接至电机U 、V 、W 的接头，因为一旦接错时将损坏伺服 驱动器。 接地工程必须确实实施，接地时须遵照国家现行相关电工法规的规定施行（请参考 NFPA 70: National Electrical Code, 2005 Ed. ）。 Revision Sept, 2013 i 序言 在通电时，请勿拆解驱动器、电机或更改配线。 在通电运作前，请确定紧急停机装置是否随时启动。 在通电运作时，请勿接触散热片，以免烫伤。 如果您在使用上仍有问题，请咨询经销商或者本公司客服中心。 ii Revision Sept, 2013 序言 安全需要注意的几点 ASDA-B2 系列为一开放型（Open Type ）伺服驱动器，操作时须安装于遮敝式的控制箱 内。本驱动器利用精密的反馈控制及结合高速运算能力的数字信号处理器（Digital Signal Processor ，DSP ），控制IGBT 产生精确的电流输出，用来驱动三相永磁式同步交流伺服 电机（PMSM ）达到精准定位。 ASDA-B2 系列可使用于工业应用场合上，且建议安装于使用手册中的配线（电）箱环境 （驱动器、线材及电机都一定得安装于符合UL50 Type 1 或者是NEMA 250 Type 1 的安装环 境最低要求规格）。 在接收检验、安装、配线、操作、维护及检查时，应随时注意以下安全需要注意的几点。 标志「危险」、「警告」及「禁止」代表的涵义： 意指可能潜藏危险，若未遵守可能会对人员导致非常严重或致命的伤害。 意指可能潜藏危险，若未遵守可能会对人员造成中度的伤害，或导致产品严重损 坏，或甚至故障。 意指绝对禁止的行动，若未遵守有几率会使产品损坏，或甚至故障而没办法使用。 接收检验 请依照指定的方式搭配使用伺服电机及伺服驱动器，否则有几率会使火灾或 设备故障。 安装注意 禁止将本产品暴露在有水气、腐蚀性气体、可燃性气体等物质的场所下使 用，否则可能会造成触电或火灾。 Revision Sept, 2013 iii 序言 配线注意 请将接地端子连接到class-3 （100 Ω 以下） 的接地，接地不良可能会造成触 电或火灾。 请勿连接三相电源至 U 、V 、W 电机输出端子，否则可能会造成人员受伤或 导致火灾。 请锁紧电源及电机输出端子的固定螺丝，否则会造成火灾。 操作注意 当机械设备开始运转前，须配合其使用者参数调整设定值。若未调整到相符 的正确设定值，有几率会使机械设备运转失去控制或出现故障。 机器开始运转前，请确认是不是能够随时启动紧急开关停机。 当电机运转时禁止接触任何旋转中的电机零件，否则可能会造成人员受伤。 为了尽最大可能避免意外事故，请先分开机械设备的连轴器及皮带等，使其处于单独的 状态，再进行第一次试运转。 在伺服电机和机械设备连接运转后，如果发生操作错误，则不仅会造成机械 设备的损坏，有时还可能会引起人身伤害。 强烈建议：请先在无负载情况下，测试伺服电机是不是正常运作，之后再将负 载接上，以避免不必要的危险。 在运转中请不要触摸伺服驱动器的散热器，否则可能会因高温而发生烫伤。 保养及检查 禁止接触伺服驱动器及伺服电机内部，否则可能会造成触电。 电源启动时，禁止拆下驱动器面板，否则可能会造成触电。 电源关闭10 分钟内，不得接触接线端子，残余电压会造成触电。 不得拆开伺服电机，否则可能会造成触电或人员受伤。 不得在开启电源情况下改变配线，否则会造成触电或人员受伤。 只有合格的电机专业技术人员才能安装、配线及修理保养伺服驱动器以及伺服 电机。 iv Revision Sept, 2013 序言 主电路配线 请不要将动力和小信号线从同一管道内穿过，也不要将其绑扎在一起。配线 时，请使动力线 英寸）以上。 对于信号线、编码器（PG ）反馈线，请使用多股绞合线以及多芯绞合整体屏 蔽线。对于配线 英尺），PG 反馈线 英尺）。 即使关闭电源，伺服驱动器内部仍可能会滞留高电源，请暂时（10 分钟）不 要触摸电源端子。并请确认“CHARGE”指示灯熄灭后，再进行全方位检查作业。 请勿频繁地开关电源。若需要连续开关电源时，请控制在一分钟一次以下。 主电路端子座配线 端子座的一个电线插入口，请仅插入一根电线。 在插入电线时，请不要使芯线与邻近的电线短路。 芯线的线头请使用Y 接端子固定。 在上电之前，请确实检查配线是不是正确。 NOTE 各版本内容若略有差异，请以台达网站industrialautomation/ ) 最新公布信息为主。 Revision Sept, 2013 v 序言 （此页有意留为空白） vi Revision Sept, 2013 第一章产品检查与型号说明 1.1 产品检查 为避免本产品在购买与运送过程中的疏忽，请详细检查下表所列出的项目： 检查项目 内容 分别检查电机与驱动器铭版上的产品型号，可参阅1.2 节所 是否为所欲购买的产品 列的型号说明 用手旋转电机转轴，若能平顺运转，代表电机转轴是正 电机转轴是否运转平顺 常的。但是，附有电磁刹车车的电机，则无法用手平滑运 转！ 外观是否损伤 目视检查是不是外观上有任何损坏或是刮伤 是否有松脱的螺丝 是否有螺丝未锁紧或脱落 如果发生任何上述情形，请与代理商联络以获得妥善的解决。 完整可操作的伺服组件应包括： (1) 伺服驱动器及伺服电机。 (2) 一条UVW 电机动力线，红（U ）、白（V ）、黑（W ）依序三条线锁至驱动器上的电 机输出座，还有一条绿色地线请锁在驱动器的接地处（选购品）。 (3) 一条编码器控制讯号线与电机端编码器的母座相接，一端接头至驱动器CN2 ，另一端 为公座（选购品）。 (4) 于CN1 使用44PIN 接头（瀚荃模拟产品）（选购品）。 (5) 于CN2 使用9PIN 接头（瀚荃模拟产品）（选购品）。 (6) 于CN3 使用6PIN 接头（瀚荃模拟产品）（选购品）。 Revision Sept, 2013 1-1 第一章 产品检查与型号说明 1.2 产品型号对照 1.2.1 铭牌说明 ASDA-B2 系列伺服驱动器 铭牌说明 序号说明 ECMA 系列伺服电机 铭牌说明 序号说明 1-2 Revision Sept, 2013 第一章 产品检查与型号说明 1.2.2 型号说明 ASDA-A2系列伺服驱动器 A S D - B 2 - 0 4 2 1 - B 机种代码 输入电压及相数 21: 220V 1 phase 23: 220V 3 phase 额定输入功率 01: 100W 20: 2kW 02: 200W 30: 3kW 04: 400W 07: 750W 10: 1kW 15: 1.5kW 产品系列 B2 产品的名字 AC SERVO Drive Revision Sept, 2013 1-3 第一章 产品检查与型号说明 ECMA 系列伺服电机 E C M A - C 1 0 6 0 2 E S 标准轴径规格：S 特殊轴径规格：3=42mm, 7=14mm 轴径形式 无刹车 有刹车 无刹车 有刹车 和油封 无油封 无油封 有油封 有油封 圆轴 A B C D (带螺丝固定孔) 键槽 E F G H 键槽 P Q R S (带螺丝固定孔) 额定输出功率 01:100W 05:500W 10:1.0kW 02:200W 06:600W 15:1.5kW 03:300W 07:700W 20:2.0kW 04:400W 09:900W 30:3.0kW 电机框架尺寸 04:40mm 09:86mm 18:180mm 06:60mm 10:100mm 08:80mm 13:130mm 系列名称 标称电压及转速 C = 220V/3,000 rpm; E = 220V/2,000 rpm; F = 220V/1,500 rpm; G = 220V/1,000 rpm; 编码器形式 1: 增量型，20-bit 2: 增量型，17-bit M: 磁性编码器，13-bit 驱动型态 A:交流伺服 产品的名字 ECM:电子换相式电机 1-4 Revision Sept, 2013 第一章 产品检查与型号说明 1.3 伺服驱动器与电机机种名称对应参照表 伺服驱动器 对应的伺服电机 100W ASD-B2-0121- ECMA-C△0401S （S=8mm ） 200W ASD-B2-0221- ECMA-C△0602S （S=14mm ） ECMA-C△0604S （S=14mm ） ECMA-CM0604PS （S=14mm ） 400W ASD-B2-0421- ECMA-C△08047 （7=14mm ） ECMA-E△1305S （S=22mm ） ECMA-G△1303S （S=22mm ） ECMA-C△0807S （S=19mm ） ECMA-C△0907S （S=16mm ） 750W ASD-B2-0721- ECMA-G△1306S （S=22mm ） ECMA-GM1306PS （S=22mm ） ECMA-C△1010S （S=22mm ） ECMA-C△0910S （S=16mm ） 1000W ASD-B2-1021- ECMA-E△1310S （S=22mm ） ECMA-G△1309S （S=22mm ） ECMA-GM1309PS （S=22mm ） 1500W ASD-B2-1521- ECMA-E△1315S （S=22mm ） ECMA-C△1020S （S=22mm ） 2000W ASD-B2-2023- ECMA-E△1320S （S=22mm ） ECMA-E△1820S （S=35mm ） ECMA-E△1830S （S=35mm ） 3000W ASD-B2-3023- ECMA-F△1830S （S=35mm ） Revision Sept, 2013 1-5 第一章 产品检查与型号说明 NOTE 1) 驱动器型号后的为ASDA-B2 机种代码，请参照实际购买产品的型号信 息。 2) 伺服电机型号中的△为编码器型式。△=1:增量型，20-bit ；△=2: 增量型， 17-bit 。 3) 伺服电机型号中的为煞车或键槽／油封式样。 4) 上表以伺服电机的额定电流的三倍来设计伺服驱动器的规格。若用户 需要六倍于伺服电机额定电流的伺服驱动器专用机，可咨询经销商。电机 及驱动器的详细规格可参照第十一章规格。 1.4 伺服驱动器各部名称 1-6 Revision Sept, 2013 第一章 产品检查与型号说明 1.5 伺服驱动器操作模式简介 本驱动器提供多种操作模式可供用户选择，如下表所示： 模式名称 模式代码 说明 位置模式 驱动器接受位置命令，控制电机至目标位置。 P （端子输入） 位置命令由端子台输入，信号型态为脉波。 驱动器接受速度命令，控制电机至目标转速。 速度命令可由内部缓存器提供（共三组缓存器）， 速度模式 S 或由外部端子台输入模拟电压（-10V ~ +10V ）。 命令的选择乃根据DI 信号来选择。 驱动器接受速度命令，控制电机至目标转速。 速度命令仅可由内部缓存器提供（共三组缓存 速度模式 Sz 器），无法由外部端子台提供。命令的选择乃根据 （无模拟输入） DI 信号来选择。原S 模式中的外部输入的DI 状态 单一模式 为速度命令零。 驱动器接受扭矩命令，控制电机至目标扭矩。 扭矩命令可由内部缓存器提供（共三组缓存器）， 扭矩模式 T 或由外部端子台输入模拟电压（-10V ~ +10V ）。 命令的选择乃根据DI 信号来选择。 驱动器接受扭矩命令，控制电机至目标扭矩。 扭矩命令仅可由内部缓存器提供（共三组缓存 扭矩模式 Tz 器），无法由外部端子台提供。命令的选择乃根据 （无模拟输入） DI 信号来选择。原T 模式中的外部输入的DI 状态 为扭矩命令零。 S 与P 可透过DI 信号切换。（参阅第七章表7-1 S-P 输入功能定义表（18 ）） T 与 P 可透过DI 信号切换。（参阅第七章表7-1 混合模式 T-P 输入功能定义表（20 ）） S 与T 可透过DI 信号切换。（参阅第七章表7-1 S-T 输入功能定义表（19 ）） Revision Sept, 2013 1-7 第一章 产品检查与型号说明 模式的选择乃透过参数P1-01来达成，当新模式设定后，必须将驱动器重新送电，新模式 即可生效！ 1-8 Revision Sept, 2013 第二章 安装 2.1 需要注意的几点 下列请使用者格外的注意： 伺服驱动器与伺服电机联机不能拉紧。 固定伺服驱动器时，必须在每个固定处确实锁紧。 伺服电机轴心必须与设备轴心杆对心良好。 如果伺服驱动器与伺服电机联机超过 公尺（ 英呎），请在 连接线 UVW 且编码器联机必须加粗。 伺服电机固定四根螺丝必须锁紧。 2.2 储存环境条件 本产品在安装之前必须置于其包装箱内，若该驱动器暂不使用，为了使该产品能够符合本公 司的保固范围内及日后的维护，储存时务必注意下列事项： 必须置于无尘垢、干燥的位置。 储存位置的环境和温度必须在 （ ）范围内。 -20°C ~ +65°C -4°F ~ 149°F 储存位置的相对湿度必须在 到 范围内，且无结露。 0% 90% 避免储存于含有腐蚀性气、液体的环境中。 最好适当包装存放在架子或台面。 Revision Sept, 2013 2-1 第二章 安裝 2.3 安装环境条件 操作温度 ASDA-B2系列伺服驱动器 ： 0°C ~ 55°C （32°F ~ 131°F ） ECMA 系列伺服电机 ： 0°C ~ 40°C （32°F ~ 104°F ） 长时间的运转建议在45°C以下的环境和温度，以确定保证产品的可靠性能。 若环境和温度超过45°C 以上时，请置于通风良好的场所。如果本产品装在配电箱里，配电箱 的大小及通风条件必须让所有内部使用的电子装置没有过热的危险。而且也要注意机器的震 动是否会影响配电箱的电子装置。 除此之外，当选择安装地点时请遵守以下需要注意的几点；若未能遵守以下需要注意的几点，可能使本公 司伺服产品无法符合本公司保固范围以及日后的维护，故务必遵守以下需要注意的几点： 本公司伺服产品适合的安装环境包括有：无发高热装置的场所﹔无水滴、蒸气、灰 尘及油性灰尘的场所﹔无腐蚀、易燃性之气、液体的场所﹔无漂浮性的尘埃及金属 微粒的场所﹔坚固无振动、无电磁噪声干扰的场所。 伺服驱动器及电机安装地点的温度与湿度请勿超过规格所规定的范围。 请勿储存伺服驱动器及电机于超出规格规定振动量的场所。 请确保伺服驱动器及电机的储存环境符合第十一章规格中所述的环境规格。 2-2 Revision Sept, 2013 第二章 安裝 2.4 安装方向与空间 需要注意的几点 安装方向必须依规定，否则会造成故障原因。 为了使冷却循环效果良好，安装交流伺服驱动器时，其上下左右与相邻的物品和挡 板墙一定要保持足够的空间，否则会造成故障原因。 ( ) 伺服驱动器安装时其吸排气孔不可封住，也不可倾倒放置，否则会造成故障原因。 驱动器安装 ASDA-B2系列伺服驱动器必须垂直安装于干燥且坚固、符合NEMA标准的平台。为了使通 风及散热循环效果良好，与其上下左右与相邻的物品和档板(墙)必须保持充足空间（建议值 为50mm ，约为2英寸）。若需进行配线，请预留需要的空间。此外，安装驱动器本身的支 架或平台绝对不可为导热性能不良的材料，以避免平台及驱动器产生过热现象。 电机安装 ECMA系列伺服电机必须妥善安装于干燥且坚固的平台，安装时请保持良好通风及散热循环 效果，并且保持良好接地。 关于伺服驱动器以及电机的外观尺寸与重量规格，请参考第十一章规格。 Revision Sept, 2013 2-3 第二章 安裝 安装说明示意图 为了使散热风扇能够有比较低的风阻以有效排出热量，请使用者遵守一台与多台交流伺服驱 动器的安装间隔距离建议值（如下图所示）。 NOTE 1 ） 安装图文件之间隔距离与文字批注非等比例尺寸，请以文字批注为准。 2-4 Revision Sept, 2013 第二章 安裝 2.5 断路器与保险丝建议规格表 强烈建议：使用UL ／CSA 承认的保险丝与断路器。 驱动器型号 断路器 保险丝（Class T ） 操作模式 一般 一般 ASD-B2-0121-B 5A 5A ASD-B2-0221-B 5A 6A ASD-B2-0421-B 10A 10A ASD-B2-0721-B 10A 20A ASD-B2-1021-B 15A 25A ASD-B2-1521-B 20A 40A ASD-B2-2023-B 30A 50A ASD-B2-3023-B 30A 70A 驱动器若有加装漏电断路器以作为漏电故障保护时，为防止漏电断路器误 NOTE 动作，请选择感度电流在200mA 以上，动作时间为0.1 秒以上者。 2.6 电磁干扰滤波器（EMI Filters ）选型 EMI Filter 型号 项目 功率 Servo Drive 型号 FootPrint 1PH 3PH 1 100W ASD-B2-0121-B RF007S21AA RF022M43AA N 2 200W ASD-B2-0221-B RF007S21AA RF022M43AA N 3 400W ASD-B2-0421-B RF007S21AA RF022M43AA N 4 750W ASD-B2-0721-B RF007S21AA RF022M43AA N 5 1000W ASD-B2-1021-B RF015B21AA RF075M43BA N 6 1500W ASD-B2-1521-B RF015B21AA RF075M43BA N 7 2000W ASD-B2-2023-B - RF037B43BA N 8 3000W ASD-B2-3023-B - RF037B43BA N Revision Sept, 2013 2-5 第二章 安裝 EMI滤波器（EMI Filter ）安装需要注意的几点 所有的电子设备（包含伺服驱动器）在正常运作时，都会产生一些高频或低频的噪声，并经 由传导或辐射的方式干扰外围设备。若能搭配适当的EMI 滤波器（EMI Filter ）及正确 的安装方法，将可以使干扰降至最低。建议搭配台达EMI 滤波器（EMI Filter ），以便发挥 最大的抑制伺服驱动器干扰效果。 在伺服驱动器及EMI 滤波器（EMI Filter ）安装时，都能按照使用手册的内容安装及配线的 前提下，我们大家可以确信它能符合以下规范： 1. EN61000-6-4 （2001 ） 2. EN61800-3 （2004 ）PDS of category C2 3. EN55011+A2 （2007 ）Class A Group 1 安装需要注意的几点 为了确认和保证EMI 滤波器（EMI Filter ）能发挥最大的抑制伺服驱动器干扰效果，除了伺服驱动 器需能按照使用手册的内容安装及配线之外，还需注意以下几点： 1. 伺服驱动器及EMI 滤波器（EMI Filter ）都必须要安装在同一块金属平面上。 2. 伺服驱动器及EMI 滤波器（EMI Filter ）安装时，请尽量将伺服驱动器安装在EMI 滤波 器（EMI Filter ）之上。 3. 配线. 金属平面要有良好的接地。 5. 伺服驱动器及EMI 滤波器（EMI Filter ）的金属外壳或接地必须很可靠的固定在金属平 面上，而且两者间的接触面积要尽可能的大。 选用电机线及安装需要注意的几点 电机线的选用及安装正确与否，关系着EMI 滤波器（EMI Filter ）能否发挥最大的抑制伺服 驱动器干扰效果。请注意以下几点： 1. 使用有屏蔽铜网的电缆线（如有双层屏蔽层者更佳）。 2-6 Revision Sept, 2013 第二章 安裝 2. 在电机线两端的屏蔽铜网必须以最短距离及最大接触面积去接地。 3. U 型金属配管支架与金属平面固定处需将保护漆移除，确保接触良好，请见图1 所 示。 4. 电机线的屏蔽铜网与金属平面的连接方式需正确，应将电机线两端的屏蔽铜网使用U 型金属配管支架与金属平面固定，正确连接方式请见图2 中的连接方式。 图1 图2 2.7 回生电阻的选择方法 当电机的出力矩和转速的方向相反时，它代表能量从负载端传回至驱动器内。此能量灌注 DC Bus 中的电容使得其电压值往上升。当上升到某一值时，回灌的能量只能靠回生电阻来 消耗。驱动器内含回生电阻，使用者也可以外接回生电阻。 下表为ASDA-B2 系列提供的内含回生电阻的规格 驱动器 内建回生电阻规格 *1 内建回生电阻处理 最小容许电阻值 （kW ） 电阻值（P1-52 ）容量（P1-53 ） 的回生容量 0.1 -- -- -- 60 0.2 -- -- -- 60 0.4 100 60 30 60 0.75 100 60 30 60 1.0 40 60 30 30 1.5 40 60 30 30 2.0 20 100 50 15 3.0 20 100 50 15 Revision Sept, 2013 2-7 第二章 安裝 1 * 可处理的回生容量（平均值），为内建回生电阻额定容量的50 ﹪；外部回生电阻可处 理的回生容量亦同。 当回生容量超出内建回生电阻可处理的回生容量时，应外接回生电阻器。使用回生电阻时 需注意以下几点： 1. 请正确设定回生电阻的电阻值（P1-52 ）与容量（P1-53 ），否则将影响该功能的执 行。 2. 当使用的人欲外接回生电阻时，请确定所使用的电阻值与内建回生电阻值相同；若使用 者欲以并联方式增加回生电阻器的功率时，请确定其电阻值是不是满足限制条件。 3. 在自然环境下，当回生电阻器可处理的回生容量（平均值）在额定容量下使用时，电 阻的温度将上升至120℃以上（在持续回生的情况下）。基于安全理由，请采用强制 冷却方式，以降低回生电阻的温度；或建议使用具有热敏开关的回生电阻器。关于回 生电阻器的负载特性，请向制造商咨询。 使用外部回生电阻时，电阻连接至P 、C 端，P 、D 端开路。外部回生电阻尽可能地选择上 表建议的电阻数。为了让使用者容易估算所需回生电阻的容量，我们忽略IGBT 消耗能 量，外部回生电阻容量的选择，将分成由回生能量选择或简易选择两种方式来讨论。 (1) 回生能量选择 (a) 当外部负载扭矩不存在 若电机运作方式为往覆来回动作，刹车所产生的回灌能量先进入DC bus 的电容，待电 容的电压超过某一数值，回生电阻将消耗多余的回灌能量。在此将提供二种回生电阻的 选定方式。下表提供能量计算的公式，使用者可参考并计算所要选择的回生电阻。 空载3000r/min 到静 驱动器 转子惯量 电容最大回生能 电机 -4 2 止的回生能量 （kW ） J （× 10 kg.m ） 量Ec (joule) Eo (joule) 0.1 ECMA-C20401□□ 0.037 0.18 3 0.2 ECMA-C20602□□ 0.177 0.87 4 低 ECMA-C20604□□ 0.277 1.37 8 0.4 惯 ECMA-C20804□□ 0.68 3.36 8 量 0.75 ECMA-C20807□□ 1.13 5.59 14 1.0 ECMA-C21010□□ 2.65 13.1 18 2.0 ECMA-C21020□□ 4.45 22.0 21 0.4 ECMA-E21305□□ 8.17 40.40 8 中 1.0 ECMA-E21310□□ 8.41 41.59 18 2-8 Revision Sept, 2013 第二章 安裝 空载3000r/min 到静 驱动器 转子惯量 电容最大回生能 电机 -4 2 止的回生能量 （kW ） J （× 10 kg.m ） 量Ec (joule) Eo (joule) 惯 1.5 ECMA-E21315□□ 11.18 55.28 18 量 空载3000r/min 到静 驱动器 转子惯量 电容最大回生能 电机 -4 2 止的回生能量 （kW ） J （× 10 kg.m ） 量Ec (joule) Eo (joule) ECMA-E21320□□ 14.59 72.15 21 中 2.0 ECMA-E21820□□ 34.68 171.50 21 惯 ECMA-E21830□□ 54.95 217.73 28 量 3.0 ECMA-F21830□□ 54.95 217.73 28 高 0.4 ECMA-G21303□□ 8.17 40.40 8 0.75 ECMA-G21306□□ 8.41 41.59 14 惯 量 1.0 ECMA-G21309□□ 11.18 55.29 18 2 Eo= J *Wr /182 （joule ） , Wr ：r/min 假设负载惯量为电机惯量的N 倍，则从3000r/min 煞至0 时，回生能量为（N+1 ）× Eo 。所需回生电阻必须消耗（N+1 ）× Eo －Ec 焦耳。假设往返动作周期为T sec ，那么 所需回生电阻的功率=2× （(N+1) × Eo －Ec ）/ T 。计算程序如下： 步骤 项目 计算公式与设定方式 1 将回生电阻的容量设定至最大 更改P1-53 至最大数值 2 设定动作周期T 使用者输入 3 设定转速Wr 用户输入或由P0-02 状态显示读取 4 设定负载/电机惯性比N 用户输入或由P0-02 状态显示读取 2 5 计算最大回生能量Eo Eo= J *Wr /182 6 设定可吸收的回生能量Ec 参考上表 7 计算所需回生电阻容量 2 × （(N+1) × Eo －Ec ）/ T Revision Sept, 2013 2-9 第二章 安裝 以400W 为例，往返动作周期为T = 0.4sec ，最高转速3000r/min ，负载惯量为电机惯 量的7 倍，则所需回生电阻的功率= 2 × （（7+1 ）× 1.68 －8 ）/ 0.4 = 27.2W 。小于回生 电阻处理的容量，用户利用内建60W 回生电阻即可。一般而言，外部负载惯量不大时， 内建回生电阻已可满足。下图描述实际运作情形。当回生电阻选取过小时，它累积能量 会慢慢的大，温度也越高。当温度高过某值，ALE05 会发生。 (b) 当外部负载扭矩存在，而且使得电机作负功 平常电机用来作正功，电机扭矩输出方向与转动方向相同。但是有一些特殊场合，电机 扭矩输出与转动方向却相反。此时伺服电机即作负功，外部能量透过电机灌进驱动器。 下图所示一例，当电机作定速时外部负载扭矩变化大部分时间为正，大量能量往回生电 阻快速传递。 外部负载扭矩所做负功：TL ×Wr TL ：外部负载扭矩 为了安全起见，使用者尽量以最安全的情形来计算。 例如：当外部负载扭矩为+70%的额定扭矩，转速达3000 r/min 时，那么以400W （额定 扭矩：1.27Nt-m ）为例，使用者必须外接2 ×(0.7×1.27) ×(3000 ×2 ×π ／60) = 560W ， 40Ω的回生电阻。 (2) 简易选择 使用者依据实际运转要求的容许频度，依据空载容许频度，来选择适当的回生电阻。其 中空载容许频度，是以运转速度从0r/min 到额定转速，再由额定转速到0r/min 时，伺服 2-10 Revision Sept, 2013 第二章 安裝 电机在加速与减速过程，连续运转下最大操作的频度。其空载容许频度如下表所列，下 表的数据为伺服驱动器使用内建回生电阻的空载容许频度（times/min ）。 伺服驱动器使用内建回生电阻的空载容许频度（times/min ） 电机容量 600W 750W 900W 1.0kW 1.5kW 2.0kW 2.0kW 3.0kW 对应的电机 06 07 09 10 15 20 20 30 83 ECMA□□C - 312 - 137 - - (F100) 24 10 ECMA□□E - - - 42 32
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