1、第一章 使用1 使用本章節(jié)說明驅(qū)動器到貨時以及安裝時的確認(rèn)事項。IMS-GF3的介紹1-產(chǎn)品到貨時的確認(rèn)1-外型尺寸 安裝尺寸1-安裝場所的確認(rèn)和管理1-安裝方向和空間1-IMS-GF3的介紹u IMS-GF3的機(jī)種規(guī)格IMS-GF3系列驅(qū)動器電源等級為400V級。適用電機(jī)容量為1.5180KW（共16機(jī)種）。表1.1 400V級機(jī)種容量的規(guī)格型號IMS-GF3-41P542P243P745P547P5401140154018 驅(qū)動器容量代碼41P542P243P745P547P5401140154018 最大適用電機(jī)功率(KW)1.52.23.75.57.5111518.5 輸出功率(KVA

2、)3.74.76.91116212632 額定輸出電流(A)4.86.2111521273442電源輸入額定電壓額定頻率三相350、380、400、420V 50/60Hz容許電壓變動+10%，-15%容許頻率變動5% 制動電阻的選擇(W)3003005008001000150020004000()40025015010075504032最小適配電阻值130130783939262620 斷路器的選擇(A)1010202030506075 接觸器的選擇(A)1010202020305050 濾波器的選擇(A)57.5101520304050(mH)4.23.62.21.421.060.70.5

3、30.42型號IMS-GF3-40224030403740454055407540904110 驅(qū)動器容量代碼40224030403740454055407540904110 最大適用電機(jī)功率(KW)22303745557590110 輸出功率(KVA)4050617498130150180 額定輸出電流(A)52658097128165195240電源輸入額定電壓額定頻率三相350、380、400、420V 50/60Hz容許電壓變動+10%，-15%容許頻率變動5% 制動電阻的選擇(W)60009600128001600020000*()201613.6119*最小適配電阻值2013101

4、07* 斷路器的選擇(A)100100150150200* 接觸器的選擇(A)5080100100160* 濾波器的選擇(A)80100120160180*(mH)0.260.240.180.160.12*注：標(biāo)*號數(shù)據(jù)為不常用數(shù)據(jù)，若需要此數(shù)據(jù)請直接與廠方聯(lián)系！u IMS-GF3的性能與環(huán)境項目規(guī)范主電路方式正弦波電流型PWM （允許電壓波動范圍1015）電機(jī)控制方式V/F控制、 無傳感矢量控制、 感應(yīng)式電機(jī)電流/磁通矢量控制、永磁同步電機(jī)電流/磁通矢量控制控制功能最高轉(zhuǎn)速按輸出頻率換算為1000Hz4P:30000r/min控制范圍矢量控制1:1500（使用1024P/R PG，按4極電機(jī)

5、換算，最低速度基本速度為1.51500rpm）控制響應(yīng)矢量控制100Hz (最大) 控制精度矢量控制模擬設(shè)定：最高速度的0.1（2510）數(shù)字設(shè)定：最高速度的0.05（-1050）設(shè)定分辨率最高速度的0.003運行操作鍵操作：RUN/STOP鍵運行/停止輸入信號：正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)指令、多段速指令、點動指令、故障復(fù)位、基極封鎖等速度設(shè)定模擬信號：0+10V或-10V+10V（帶方向端子）設(shè)定數(shù)字信號：5V集電極開路串行通訊設(shè)定：由內(nèi)置的標(biāo)準(zhǔn)RS485/RS422接口，CAN，能通過通訊設(shè)定運行狀態(tài)信號繼電器輸出信號：抱閘控制晶體管輸出信號：運行中、零速中、準(zhǔn)備完畢模擬量輸出信號：電機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)載率加/減

6、速性能空載狀態(tài)下，0rpm加速至1500rpm只需0.2s，0rpm加速至6000rpm只需2s速度增益/偏移模擬量速度設(shè)定和電機(jī)轉(zhuǎn)速之間的比例/偏移關(guān)系PG脈沖功能增量式編碼器，旋轉(zhuǎn)變壓器，正余弦編碼器，RS422標(biāo)準(zhǔn)線驅(qū)動輸出位置設(shè)定以脈沖信號進(jìn)行控制（A/B相正交脈沖；PLUS+SIGN脈沖；CW+CCW脈沖）位置指令響應(yīng)：500kHz(最大) 位置指令濾波時間：0.1ms（最?。╇娮育X輪比：32767：32767（倍率范圍：1：100100：1）保護(hù)過載保護(hù)額定輸出電流的150% 1分鐘（恒轉(zhuǎn)矩120% 1分鐘）過電流保護(hù)額定輸出電流的200%以上驅(qū)動器過熱驅(qū)動器散熱片溫度高于設(shè)定值過

7、電壓400V級主回路直流電壓790V以上保護(hù)欠電壓400V級主回路直流電壓350V以下保護(hù)過力矩保護(hù)、直流接觸器不吸合；制動異常保護(hù)；輸入缺相；輸出缺相；外部異常；超速保護(hù)、加減速失速防止；模擬量斷線保護(hù)；參數(shù)設(shè)定錯誤等環(huán)境使用場所室內(nèi)，無腐蝕性氣體、易燃?xì)怏w、塵埃等，不受陽光直射周圍溫度1050周圍濕度590RH不結(jié)露海拔高度低于3000米(但對10013000米場所要降額使用)振動29Hz：振幅3mm； 920Hz：9.8m/S2保存溫度2555保存濕度595RH通訊RS485/RS422選配CAN選配伺服功能正/反向限制；速度控制；位置控制；主軸準(zhǔn)停；剛性攻絲；C軸控制；電子齒輪。產(chǎn)品到

8、貨時的確認(rèn)u 確認(rèn)項目產(chǎn)品到貨后請確認(rèn)以下項目。表1.2 確認(rèn)項目確認(rèn)項目確認(rèn)方法與定購的商品是否不一樣？請確認(rèn)驅(qū)動器側(cè)面的銘牌MODEL一欄有否破損的地方？看一下整體外觀，檢查運輸中有否受損。螺絲釘?shù)染o固部位有無松動？必要時，請用螺絲刀檢查一下。u 銘牌說明在驅(qū)動器側(cè)面貼有銘牌，記載了驅(qū)動器的型號，輸入輸出參數(shù)、機(jī)身編號等。n 銘牌舉例以三相AC 400V 11KW規(guī)格為例：MODEL：驅(qū)動器型號INPUT：輸入電源參數(shù)OUTPUT：驅(qū)動器輸出參數(shù)SER NO：機(jī)身編號MASS：重量 圖1.1 銘牌n 驅(qū)動器型號說明在銘牌上的驅(qū)動器型號MODEL一欄里用數(shù)字和字母表示了驅(qū)動器的系列號、電壓等

9、級、最大適用電機(jī)容量以及改版記號。 圖1.2 驅(qū)動器1.575kW的型號說明外型尺寸 安裝尺寸圖1.3 1.55.5kW驅(qū)動器的外型圖 圖1.4 7.515kW驅(qū)動器的外型圖 圖1.5 18.530kW驅(qū)動器的外型 圖1.6 3775kW驅(qū)動器的外型圖1.7 90180kW驅(qū)動器的外型安裝場所的確認(rèn)和管理在如下條件的場所安裝驅(qū)動器，并維持最適當(dāng)?shù)氖褂脳l件。u 安裝場所請安裝在滿足以下條件的場所：環(huán)境溫度：-1040環(huán)境濕度：90%RH（不結(jié)露）請勿安裝在金屬粉末、油、水等容易進(jìn)入驅(qū)動器內(nèi)部的場所。請勿安裝在有木材等易燃物的場所。請勿安裝在陽光直射的場所。請安裝在無油霧、灰塵、清潔的場所，或安裝

10、在浮游物不能侵入的全封閉柜內(nèi)。請安裝在無放射性的場所。請安裝在無有害氣體及液體的場所。請安裝在振動小的場所。請安裝在鹽分少的場所。u 周圍溫度管理為提高可靠性盡可能安裝在溫度不易上升的場所，安裝在封閉的箱體內(nèi)時，請安裝冷卻風(fēng)扇或冷卻空調(diào)，將溫度控制在45以內(nèi)。u 作業(yè)時防止異物落入安裝作業(yè)時，請在驅(qū)動器上面蓋上防塵罩，注意切勿使鉆孔鐵屑等殘余金屬落入驅(qū)動器內(nèi)部。安裝作業(yè)結(jié)束時，請拆下驅(qū)動器上蓋的防塵罩，提高通氣性和驅(qū)動器的散熱性。安裝方向和空間為不降低驅(qū)動器的冷卻效果，請務(wù)必按縱向安裝，并按下圖所示確保一定的空間。圖1.7 驅(qū)動器的安裝方向和空間基本知識n 伺服控制器的基本控制原理伺服控制器基

11、本構(gòu)成由整流部分、逆變部分、制動部分和邏輯控制部分這四部分組成。伺服器把三相交流電整流為直流電，再通過控制功率開關(guān)管的開通和關(guān)斷，將直流電逆變成頻率可控又近似正弦波的交流電，該交流電在伺服電機(jī)的三相定子繞組中產(chǎn)生相位差120形成旋轉(zhuǎn)磁場，伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子受旋轉(zhuǎn)磁場感應(yīng)產(chǎn)生感應(yīng)電流，旋轉(zhuǎn)磁場與感應(yīng)電流相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。而邏輯控制部分根據(jù)上位機(jī)的速度指令和位置指令以及信號反饋控制電機(jī)的運行轉(zhuǎn)速和實際位置。n 伺服控制邏輯框圖伺服邏輯控制分為三個環(huán)節(jié)：即電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)。最內(nèi)環(huán)、最高級別為電流環(huán)節(jié)，直接控制電機(jī)的力矩輸出和速度輸出；其次為速度環(huán)，根據(jù)速度指令控制電機(jī)的速度；最

12、后為位置環(huán)，控制電機(jī)的實際位置。伺服響應(yīng)的優(yōu)先級：電流環(huán) 速度環(huán) 位置環(huán)。n 伺服控制概念速度控制：速度控制模式是通過模擬量的輸入或脈沖的頻率來作為指令速度的控制。例如10V模擬量對應(yīng)驅(qū)動器輸出的最高轉(zhuǎn)速。位置控制：位置控制模式一般是通過外部輸入的脈沖的頻率f來確定電機(jī)轉(zhuǎn)動速度的大小，通過脈沖的個數(shù)N來確定電機(jī)轉(zhuǎn)動的位置。位置伺服控制就是要保證其跟隨性，既跟得上指令的速度同時又保證脈沖追隨個數(shù)一個不差，即跟隨偏差為零。力矩控制：轉(zhuǎn)矩控制模式是通過外部指令輸入來確定伺服電機(jī)輸出軸對外的輸出轉(zhuǎn)矩的大小，根據(jù)aF/M（其中FF1-F2，F(xiàn)1為電機(jī)輸出力矩，有正力矩和負(fù)力矩之分，F(xiàn)2為外部負(fù)載阻力，M

13、為電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動慣量）來確定電機(jī)是加速、穩(wěn)速還是減速，當(dāng)電機(jī)達(dá)到最高轉(zhuǎn)速時，電機(jī)將不再加速保持最高轉(zhuǎn)速運行。注：此MF系列產(chǎn)品中不支持力矩控制功能。n 伺服控制裝置開環(huán)控制裝置：不將控制的結(jié)果反饋回來影響當(dāng)前控制的裝置閉環(huán)控制裝置：作為被控的輸出以一定方式返回到作為控制的輸入端，并對輸入端施加控制影響的一種控制裝置。分有半閉環(huán)和全閉環(huán)兩種。半閉環(huán)控制裝置：此結(jié)構(gòu)中，只有驅(qū)動器對電機(jī)（或機(jī)械結(jié)構(gòu)）為閉環(huán)控制，而上位機(jī)對伺服驅(qū)動器并沒有進(jìn)行直接的控制影響，所以稱為半閉環(huán)控制裝置。全閉環(huán)控制裝置：此結(jié)構(gòu)中，除了驅(qū)動器對電機(jī)進(jìn)行閉環(huán)的同時上位機(jī)根據(jù)反饋的實際情況對驅(qū)動器施加控制影響，或是驅(qū)動器對機(jī)械結(jié)

14、構(gòu)的反饋信號施加控制影響，所以稱為全閉環(huán)控制。u 速度控制速度控制時，電機(jī)的速度響應(yīng)性、穩(wěn)定性以及電機(jī)的噪音、震動會受到速度環(huán)增益和積分時間的影響，請根據(jù)電機(jī)的特性及機(jī)械系統(tǒng)的剛性要求進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。n ASR環(huán)增益的調(diào)整參數(shù)NO.名稱內(nèi)容設(shè)定范圍出廠設(shè)定P3.01.高速比例增益010010P3.02.低速比例增益010020P3.03.啟動時比例增益010020P3.04.高速積分時間0100020mSP3.05.低速積分時間0100020mSP3.06.啟動時積分時間0100010mSn 速度指令來源速度指令可以來源于伺服驅(qū)動器內(nèi)部頻率、多段速組合、模擬電壓、脈沖頻率、通訊給定等通道，在M

15、F系列中支持模擬電壓、脈沖頻率、通訊給定三種給定方式。參數(shù)NO.名稱內(nèi)容設(shè)定范圍出廠設(shè)定P5.05.模擬指令口選擇頻率指令由模擬口給定時模擬信號通道選擇 0：模擬口1； 1：模擬口2； 2：模擬口3； 4/5/6/7：通訊口； 8：脈沖頻率給定0,1,2,3,45,6,7,81 當(dāng)速度指令來源于模擬量：MF出廠默認(rèn)模擬量輸入口為F2（010V或-10V+10V），若需要接其他模擬口，請在P5.05進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置。當(dāng)模擬量指令為10V，電機(jī)將運行到設(shè)定的最高轉(zhuǎn)速P1.11。 當(dāng)速度指令來源于脈沖量：當(dāng)速度指令給定來自脈沖量時，請在P5.05進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置，同時對脈沖頻率進(jìn)行折換，速度指令由脈沖給定時

16、的頻率對應(yīng)換算：例電機(jī)編碼器的線數(shù)是1024，那么電機(jī)旋轉(zhuǎn)1圈，即60rpm所需要的脈沖是1.024kHz， 故6000rpm的脈沖頻率就為102.4kHz，即8000rpm就對應(yīng)8000/60*1.024 = 136.5kHz。參數(shù)NO.名稱內(nèi)容設(shè)定范圍出廠設(shè)定P6.04.最高轉(zhuǎn)速折換所需的脈沖頻率用于設(shè)置運行到最高速度P1.11所需要的脈沖輸入頻率，kHz0.01000.0136.5u 位置控制n 位置伺服控制參數(shù)NO.名稱內(nèi)容設(shè)定范圍出廠設(shè)定P2.02.位置伺服控制加減速時間位置控制時從最高轉(zhuǎn)速0與100之間變化的加減速時間0.01600.00S0.10P4.02.位置伺服增益位置伺服控

17、制時的增益常數(shù)110020P4.04.前饋增益%位置伺服控制時進(jìn)行前饋補(bǔ)償1100100P6.01.位置指令方式0：A、B正交 1：PLUSSIGN 2：CWCCW脈沖 0,1,20P6.02.電子齒輪比電子齒輪比的系數(shù):請確保0.01 P6.03：P6.02. 1001327671P6.03.電子齒輪比1327671P6.05.脈沖濾波時間脈沖輸入信號的濾波時間0.125.03.0mSP6.06.脈沖指令方向0：默認(rèn)方向 1：方向調(diào)換0、10脈沖控制時，根據(jù)上級裝置給出的脈沖控制方式相應(yīng)地選擇參數(shù)P6.01，使驅(qū)動器的脈沖接收與上級裝置給出的相一致。應(yīng)用中，A、B正交的控制方式，發(fā)出去的脈沖

18、數(shù)與電機(jī)的編碼器線數(shù)相同，則電機(jī)旋轉(zhuǎn)一圈；若是PLUS脈沖+SIGN方向或者CW+CCW脈沖，則需要4倍頻電機(jī)才旋轉(zhuǎn)一圈。脈沖指令形態(tài)電機(jī)正轉(zhuǎn)指令電機(jī)反轉(zhuǎn)指令A(yù)、B正交脈沖+方向CW脈沖+CCW脈沖n 電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向調(diào)換在設(shè)備實際運行中，如果驅(qū)動器接收到上位機(jī)的指令控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)時的方向與設(shè)備的運轉(zhuǎn)方向相反，可以通過參數(shù)P6.06的設(shè)置將方向調(diào)整與實際應(yīng)用相符，或者將電機(jī)的U、V、W相中任意調(diào)換兩相然后再重新自學(xué)習(xí)。n 脈沖頻率和脈沖總數(shù) 脈沖頻率：在伺服驅(qū)動器中，U2.12能夠監(jiān)控到上位機(jī)發(fā)送過來控制電機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，通過折換可以得出指令脈沖的實際頻率：P1.12*U2.12/ 60 Hz例：如果

19、U2.12如圖顯示600rpm，電機(jī)編碼器線數(shù)P1.12為2500，上位機(jī)指令是A、B正交，則得出上位機(jī)發(fā)出脈沖頻率 = 2500 * 600 / 60 = 25000Hz，即25 kHz。同樣道理，如果上位機(jī)指令是脈沖+方向或CW+CCW脈沖，因為指令需要4倍頻，則上位機(jī)頻率為25 kHz * 4 = 100 kHz。（此值顯示為上位機(jī)給出控制伺服電機(jī)的速度指令600rpm） 脈沖總數(shù)：在U2.08中可以監(jiān)視到上位機(jī)發(fā)送過來的總脈沖數(shù)。出廠默認(rèn)U2.08計數(shù)到4096之后計入一圈就會清零重新計數(shù)，而圈數(shù)在進(jìn)入U2.08之后按雙箭頭按鍵就會顯示。將當(dāng)前的數(shù)值減去接收脈沖之前的數(shù)值就得出上位機(jī)發(fā)

20、出的總脈沖數(shù)。例如下圖顯示：上位機(jī)未發(fā)脈沖之前U2.08顯示 上位機(jī)發(fā)送脈沖之后U2.08顯示 得出上位發(fā)出的脈沖總數(shù) =（71*4096+999）（68*4096+3287）= 291815 281815 = 10000 pls 注：U2.08以P7.05設(shè)定值的4倍顯示到最大值清零，如果要U2.08計數(shù)到10000清零計入一圈，則可以將P7.05改成2500。 電子齒輪比： 電子齒輪比分子P6.03、分母P6.02組成1:100 P6.03:P6.02 100:1。在位置控制中其默認(rèn)值為1:1，如果設(shè)定了其他比值Q，伺服驅(qū)動器接收到上位機(jī)的脈沖指令后會將脈沖的頻率f和脈沖總數(shù)N乘以這個比值

21、Q再對伺服電機(jī)進(jìn)行控制。n 位置跟隨曲線：跟隨偏差：指任一個時刻上位機(jī)發(fā)出的脈沖與實際反饋回來的脈沖之間的偏差值。監(jiān)視參數(shù)：跟隨偏差U2.10= 指令脈沖U2.08- 電機(jī)位置U2.06。調(diào)節(jié)方式：u 位置環(huán)增益：位置環(huán)增益越大，越能進(jìn)行響應(yīng)性高、偏移少的位置控制，但過大的位置環(huán)增益會引起機(jī)械震動同時亦都會出現(xiàn)速度過沖的情況；u 前饋增益：前饋增益越大，越能縮短定位時間，但過大的前饋增益會引起機(jī)械震動同時亦都會出現(xiàn)速度過沖的情況。但在位置環(huán)增益足夠大的系統(tǒng)中并沒有多大的效果。u 脈沖給定濾波時間：位置指令濾波時間越短，越能實時響應(yīng)位置指令，但受機(jī)械特性的制約，位置指令濾波時間過短會引起機(jī)械震動。亦則，在速度不過沖、機(jī)械不震動的情況下，盡量地調(diào)大位置伺服增益和前潰增益以及縮短濾波時間，使U2.10監(jiān)視的位置跟隨偏差到最小。注：1、當(dāng)使用FU-08卡時，無論在速度模式還是位置模式，脈沖口只要有脈沖輸入，U2.08都會進(jìn)行脈沖計數(shù)，同時從U2.12可以監(jiān)視到脈沖的接收頻率；2、X8信號接通時進(jìn)行速度/位置切換，驅(qū)動器將從速度控制模式進(jìn)入位置控制模式；另外，X8的接通必須在脈沖指令發(fā)