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CSF系列“IGBT”脈寬
直流伺服控制器使用手冊(cè)
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目 錄
PWM直流調(diào)速系統(tǒng)簡(jiǎn)介……………………………………1
第 一 章 系統(tǒng)概述………………………………………2
第 二 章 主要性能特點(diǎn)………………………………2
第 三 章 技術(shù)規(guī)格………………………………………3
第 四 章 外形尺寸………………………………………5
第 五 章 伺服的連接及調(diào)整……………………6
第 六 章 電路原理說明……………………………9
第 七 章 維護(hù)維修……………………………………11
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PWM直流調(diào)速系統(tǒng)簡(jiǎn)介
▲概 述
直流電機(jī)脈沖寬度調(diào)制(Pulse Width Modwtated-簡(jiǎn)稱PWM)調(diào)速系統(tǒng)
產(chǎn)生于70年代中期.最早用于不可逆、小功率驅(qū)動(dòng),例如自動(dòng)跟蹤天文望
遠(yuǎn)鏡、自動(dòng)記錄儀表等 。近十多年來(lái),由于晶體管器件水平的提高及電
路 技術(shù)的發(fā)展,同時(shí)又因出現(xiàn)了寬調(diào)速永磁直流電機(jī), 它們之間的結(jié)合
促使PWM技術(shù)的高速發(fā)展,并使電氣驅(qū)動(dòng)技術(shù)推進(jìn)到一個(gè)新的高度.
在國(guó)外,PWM最早是在軍事工業(yè)以及空間技術(shù)中應(yīng)用。它以優(yōu)越的性
能,滿足那些高速度、高精度隨動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的需求。近八、九年來(lái),進(jìn)一
步擴(kuò)散到民用工業(yè),特別是在機(jī)床行業(yè)、自動(dòng)生產(chǎn)線及機(jī)器人等領(lǐng)域中廣
泛應(yīng)用。
可以這樣說,六十年代中期發(fā)展起來(lái)的晶體管OTL電路、OCL電路,特
別是橋型無(wú)變壓器輸出的BTL電路,為PWM系統(tǒng)的發(fā)展奠定了電路基礎(chǔ),而
各種先進(jìn)的功率器件(如GTR,IGBT模塊等)及寬調(diào)速直流電機(jī)的出現(xiàn),更
為PWM技術(shù)的應(yīng)用提供了良好的條件。
▲ PWM系統(tǒng)的特點(diǎn) (相對(duì)于SCR系統(tǒng)而言)
1)開關(guān)損耗小,變流器效率高。
2)系統(tǒng)主回路電源是經(jīng)過整流及大容量電容器慮波后供電,因而不
會(huì)因電網(wǎng)電壓波形的失真而影響調(diào)節(jié)質(zhì)量。
3)以1KHZ-8KHZ的高頻脈沖電流給電機(jī)的電樞供電,由于是感性負(fù)載,
脈沖電流得以濾平,所以波系數(shù)小,電機(jī)發(fā)熱量小,可以減小機(jī)械變形,從
而能提高工作機(jī)械的精度。也正是由于波形系數(shù)小,電機(jī)利用率高,從相
同發(fā)熱量的角度考慮,PWM系統(tǒng)獲得可以比SCR系統(tǒng)高1.3-1.8倍的轉(zhuǎn)矩,
因此PWM系統(tǒng)可以選用較小容量的電機(jī).特別是工作在正反轉(zhuǎn)頻繁的伺服
系統(tǒng)中,其優(yōu)點(diǎn)尤為突出。
4)系統(tǒng)的響應(yīng)頻帶很寬,可達(dá)到100-200HZ以上。因此起制動(dòng)非?？?
而且超調(diào)量小,可以大大提高高沖擊率機(jī)械的生產(chǎn)效率。
5)因系統(tǒng)采樣頻率高,頻帶寬,所以抗負(fù)載擾動(dòng)的性能好,動(dòng)態(tài)速度
下降小,恢復(fù)時(shí)間快,因此動(dòng)態(tài)硬度好,加工零件表面光潔度高。
6)同樣由于采樣頻率高,避開了電機(jī)及傳動(dòng)機(jī)械的共振點(diǎn),所以運(yùn)動(dòng)
平穩(wěn),這也是提高加工光潔度的一個(gè)有利因素。
7)PWM系統(tǒng)很容易地實(shí)現(xiàn)四象限運(yùn)行。當(dāng)用于2千瓦以下的電機(jī)時(shí),
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在再生制動(dòng)的情況下,再生的能量可儲(chǔ)存在功率電容器中,2千瓦以上的
電機(jī),再采用特殊電子線路,讓能量饋送到再生負(fù)載電阻上去,以加快制
動(dòng)過程,并防止電子元件因過壓而造成損壞。
8)PWM系統(tǒng)調(diào)速范圍寬,最低速度可達(dá)到1轉(zhuǎn)/24小時(shí)。這特別適用于
自動(dòng)記錄系統(tǒng)。例如地震監(jiān)測(cè)站的地磁變化曲線的記錄等。而在機(jī)床伺
服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中應(yīng)用時(shí),1轉(zhuǎn)/分鐘即夠用。PWM系統(tǒng)的最低速度實(shí)際取決于
速度調(diào)節(jié)器的零點(diǎn)飄移量、速度給定電壓的精度與分辯率、以及測(cè)速電
機(jī)的紋波系數(shù)和電動(dòng)機(jī)的波動(dòng)力矩等。從PWM伺服單元本身看,其潛力是
很大的。
9)有于PWM本身性能的優(yōu)越,因此不必象SCR系統(tǒng)那樣,為了提高系統(tǒng)
性能而費(fèi)盡心機(jī),添加了許多環(huán)節(jié),增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性。例如各種濾波
環(huán)節(jié)、電抗器之類的慣性環(huán)節(jié)、電流自適應(yīng)環(huán)節(jié)以及函數(shù)發(fā)生器環(huán)節(jié)等
等。使驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單可靠,調(diào)整于維護(hù)都十分方便。同時(shí)對(duì)個(gè)
種參數(shù)不同的直流電機(jī)均有很好的適應(yīng)性。
作為小結(jié),用表1列出PWM系統(tǒng)于SCR系統(tǒng)的主要性能對(duì)比。
供電方式
SCR
晶體管PWM
單相、三相全波
參數(shù)項(xiàng)目
有效出力
95%以上 50%-60% 70%-85%
速 電機(jī)額定輸出
調(diào)節(jié)誤差 0．01-0．03% 0.4% 0.1%
度
無(wú)效時(shí)間 =0 10ms 3-5ms
環(huán)行電機(jī)-100Hz
環(huán)
頻率響應(yīng) 10-30Hz
小慣量電機(jī)-50Hz
位
位置回路 環(huán)行電機(jī)-100s
置 10-30s
增益KP 小慣量電機(jī)-500s
環(huán)
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第 一 章 系統(tǒng)概述
CSF系列是一種PWM調(diào)制的單軸伺服控制器,適用于中高功率及其它
工業(yè)應(yīng)用,輸出額定功率范圍為的0.5KW-10KW.
一個(gè)完整的系統(tǒng)包括:隔離變壓器、伺服控制器、伺服電機(jī)和連接電
纜.
第 二 章 主要性能特點(diǎn)

"CSF直流伺服使用手冊(cè)" 是一份詳細(xì)介紹CSF品牌直流伺服電機(jī)的操作指南。該手冊(cè)通常包含以下內(nèi)容： 1. **產(chǎn)品介紹**：對(duì)CSF直流伺服電機(jī)的基本參數(shù)、型號(hào)、特性（如最大功率、轉(zhuǎn)速范圍、精度等級(jí)等）進(jìn)行詳細(xì)闡述。 2. **安裝與接線**：指導(dǎo)用戶正確安裝CSF直流伺服電機(jī)，包括電機(jī)本體安裝位置、電源線和信號(hào)線的連接方式以及注意事項(xiàng)。 3. **系統(tǒng)配置**：涉及伺服驅(qū)動(dòng)器的選擇與配對(duì)、參數(shù)設(shè)置（如增益、速度、電流限制等）步驟及其意義。 4. **操作與控制**：說明如何通過外部控制器（如PLC或計(jì)算機(jī)）實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的啟動(dòng)、停止、速度控制、定位控制等功能，并提供示例程序或代碼。 5. **故障排查與維護(hù)**：列舉常見問題及解決方法，如電機(jī)不動(dòng)作、過熱、振動(dòng)過大等問題的原因分析與處理建議，以及日常維護(hù)保養(yǎng)的相關(guān)事項(xiàng)。 6. **安全警告與規(guī)定**：強(qiáng)調(diào)在操作過程中應(yīng)注意的安全事項(xiàng)，以防止意外發(fā)生和確保設(shè)備正常壽命。 總之，這份手冊(cè)是幫助用戶理解和正確使用CSF直流伺服電機(jī)的重要參考文檔，確保了電機(jī)能發(fā)揮出最佳性能并降低潛在風(fēng)險(xiǎn)。