電機失速
(1) 故障原因:速度反饋的極性搞錯。
處理方法:
a、如果可能,將位置反饋極性開關(guān)打到另一位置。(某些驅(qū)動器上可以)
b、如使用測速機,將驅(qū)動器上的TACH+和TACH-對調(diào)接入。
c、如使用編碼器,將驅(qū)動器上的ENC A和ENC B對調(diào)接入。
d、如在HALL速度模式下,將驅(qū)動器上的HALL-1和HALL-3對調(diào),再將Motor-A和Motor-B對調(diào)接好。
(2) 故障原因:編碼器速度反饋時,編碼器電源失電。
處理方法:檢查連接5V編碼器電源。確保該電源能提供足夠的電流。如使用外部電源,確保該電壓是對驅(qū)動器信號地的。
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伺服電機在有脈沖輸出時不運轉(zhuǎn),如何處理?
① 監(jiān)視控制器的脈沖輸出當(dāng)前值以及脈沖輸出燈是否閃爍,確認指令脈沖已經(jīng)執(zhí)行并已經(jīng)正常輸出脈沖;
② 檢查控制器到驅(qū)動器的控制電纜,動力電纜,編碼器電纜是否配線錯誤,破損或者接觸不良;
檢查帶制動器的伺服電機其制動器是否已經(jīng)打開;
④ 監(jiān)視伺服驅(qū)動器的面板確認脈沖指令是否輸入;
⑤ Run運行指令正常;
⑥ 控制模式務(wù)擇位置控制模式;
⑦ 伺服驅(qū)動器設(shè)置的輸入脈沖類型和指令脈沖的設(shè)置是否一致;
⑧ 確保正轉(zhuǎn)側(cè)驅(qū)動禁止,反轉(zhuǎn)側(cè)驅(qū)動禁止信號以及偏差計數(shù)器復(fù)位信號沒有被輸入,脫開負載并且空載運行正常,檢查機械系統(tǒng)。
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伺服驅(qū)動器內(nèi)部結(jié)構(gòu):
伺服驅(qū)動器內(nèi)部結(jié)構(gòu)由電源電路、繼電器板電路、主控板電路、驅(qū)動板電路及功率變換電路組成。電源電路作用,將外部輸入的直流電轉(zhuǎn)換為大小不同的直流電輸出,為后續(xù)的繼電器板、驅(qū)動板、功率變換電路提供直流電源。繼電器板作用,提供直流電完成控制信號、檢測信號傳遞。
貝加萊SafeMOTION 2軸模塊
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8EI4X5HWDS0.XXXX-1
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8EI8X8HWDS0.XXXX-1
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伺服驅(qū)動器的選型步驟:
1.需求分析。
確定轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速精度或定位精度、安裝尺寸、是否需要閉環(huán)、成本;
2.選擇電機。
確定電機類型;然后根據(jù)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、安裝尺寸選擇電機;
3.選擇反饋元件
根據(jù)是否需要閉環(huán),決定是否選用反饋元件,如編碼器、測速機、旋變等;
根據(jù)轉(zhuǎn)速精度或定位精度選擇反饋元件的類型及參數(shù)。
貝加萊SafeMOTION 1軸模塊
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8EI1X6MWSS0.XXXX-1
8EI2X2HWSS0.XXXX-1
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8EI4X5HWSS0.XXXX-1
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伺服驅(qū)動器需要什么樣的脈沖?
正反脈沖控制(CW+CCW);脈沖加方向控制(pulse+direction);AB相輸入(相位差控制,常見于手輪控制)
伺服驅(qū)動器主程序主要用來完成系統(tǒng)的初始化、LO接口控制信號、DSP內(nèi)各個控制模塊寄存器的設(shè)置等。
伺服驅(qū)動器所有的初始化工作完成后,主程序才進入等待狀態(tài),以及等待中斷的發(fā)生,以便電流環(huán)與速度環(huán)的調(diào)節(jié)。
中斷服務(wù)程序主要包括四M定時中斷程序光電編碼器零脈沖捕獲中斷程序、功率驅(qū)動保護中斷程序、通信中斷程序。
伺服驅(qū)動器重要參數(shù)的設(shè)置方法和技巧隨著市場的發(fā)展和國內(nèi)功率電子技術(shù)、微電子技術(shù)、計算機技術(shù)及控制原理等技術(shù)的進步,國內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)、交流伺服驅(qū)動器及伺服電動機這兩年有了較大的發(fā)展,在某些應(yīng)用領(lǐng)域打破了國外的壟斷局面。
貝加萊冷卻板或穿墻式安裝
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8BVI0028HCS0.000-1
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8BVI0110HCS0.000-1
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伺服驅(qū)動器的工作原理
功率驅(qū)動單元通過三相全橋整流電路對輸入的三相電或者市電進行整流,得到相應(yīng)的直流電。經(jīng)過整流好的三相電或市電,再通過三相正弦PWM電壓型逆變器變頻來驅(qū)動交流伺服電機。功率驅(qū)動單元的整個過程可以簡單的說就是AC-DC-AC的過程,整流單元(AC-DC)主要的拓撲電路是三相全橋不控整流電路。
四、伺服驅(qū)動器控制方式
一般伺服都有三種控制方式:位置控制方式、轉(zhuǎn)矩控制方式、速度控制方式。
1、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來確定轉(zhuǎn)動速度的大小,通過脈沖的個數(shù)來確定轉(zhuǎn)動的角度,也有些伺服可以通過通訊方式直接對速度和位移進行賦值,由于位置模式可以對速度和位置都有很嚴格的控制,所以一般應(yīng)用于定位裝置。
2、轉(zhuǎn)矩控制:轉(zhuǎn)矩控制方式是通過外部模擬量的輸入或直接的地址的賦值來設(shè)定電機軸對外的輸出轉(zhuǎn)矩的大小,可以通過即時的改變模擬量的設(shè)定來改變設(shè)定的力矩大小,也可通過通訊方式改變對應(yīng)的地址的數(shù)值來實現(xiàn)。
應(yīng)用主要在對材質(zhì)的手里有嚴格要求的纏繞和放卷的裝置中,例如繞線裝置或拉光纖設(shè)備,轉(zhuǎn)矩的設(shè)定要根據(jù)纏繞的半徑的變化隨時更改以確保材質(zhì)的受力不會隨著纏繞半徑的變化而改變。
3、速度模式:通過模擬量的輸入或脈沖的頻率都可以進行轉(zhuǎn)動速度的控制,在有上位控制裝置的外環(huán)PID控制時速度模式也可以進行定位,但把電機的位置信號或直接負載的位置信號給上位反饋以做運算用。位置模式也支持直接負載外環(huán)檢測位置信號,此時的電機軸端的編碼器只檢測電機轉(zhuǎn)速,位置信號就由直接的終負載端的檢測裝置來提供了,這樣的優(yōu)點在于可以減少中間傳動過程中的誤差,增加了整個系統(tǒng)的定位精度。
貝加萊逆變模塊(雙軸模塊)
貝加萊柜內(nèi)安裝
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伺服驅(qū)動器控制方式的選擇
如果對電機的速度、位置都沒有要求,只要輸出一個恒轉(zhuǎn)矩,當(dāng)然是用轉(zhuǎn)矩模式。
如果對位置和速度有一定的精度要求,而對實時轉(zhuǎn)矩不是很關(guān)心,用轉(zhuǎn)矩模式不太方便,用速度或位置模式比較好。
如果上位控制器有比較好的閉環(huán)控制功能,用速度控制效果會好一點,如果本身要求不是很高,或者基本沒有實時性的要求,采用位置控制方式。
貝加萊冷卻板或穿墻式安裝
8BVI0014HCD0.000-1
8BVI0028HCD0.000-1
8BVI0055HCD0.000-1
8BVI0110HCD0.000-1
8BVI0220HCD0.000-1
開關(guān)量輸出模塊的選擇
開關(guān)量輸出模塊是將PLC內(nèi)部低電壓信號轉(zhuǎn)換成驅(qū)動外部輸出設(shè)備的開關(guān)信號,并實現(xiàn)PLC內(nèi)外信號的電氣隔離。選擇時主要應(yīng)考慮以下幾個方面:
1)輸出方式
開關(guān)量輸出模塊有繼電器輸出、晶閘管輸出和晶體管輸出三種方式。
繼電器輸出的價格便宜,既可以用于驅(qū)動交流負載,又可用于直流負載,而且適用的電壓大小范圍較寬、導(dǎo)通壓降小,同時承受瞬時過電壓和過電流的能力較強,但其屬于有觸點元件,動作速度較慢(驅(qū)動感性負載時,觸點動作頻率不得超過1HZ)、壽命較短、可靠性較差,只能適用于不頻繁通斷的場合。
對于頻繁通斷的負載,應(yīng)該選用晶閘管輸出或晶體管輸出,它們屬于無觸點元件。但晶閘管輸出只能用于交流負載,而晶體管輸出只能用于直流負載。
2)輸出接線方式
開關(guān)量輸出模塊主要有分組式和分隔式兩種接線方式,
分組式輸出是幾個輸出點為一組,一組有一個公共端,各組之間是分隔的,可分別用于驅(qū)動不同電源的外部輸出設(shè)備;分隔式輸出是每一個輸出點就有一個公共端,各輸出點之間相互隔離。選擇時主要根據(jù)PLC輸出設(shè)備的電源類型和電壓等級的多少而定。一般整體式PLC既有分組式輸出,也有分隔式輸出。
3)驅(qū)動能力
開關(guān)量輸出模塊的輸出電流(驅(qū)動能力)大于PLC外接輸出設(shè)備的額定電流。用戶應(yīng)根據(jù)實際輸出設(shè)備的電流大小來選擇輸出模塊的輸出電流。如果實際輸出設(shè)備的電流較大,輸出模塊無法直接驅(qū)動,可增加中間放大環(huán)節(jié)。
4)注意同時接通的輸出點數(shù)量
選擇開關(guān)量輸出模塊時,還應(yīng)考慮能同時接通的輸出點數(shù)量。同時接通輸出設(shè)備的累計電流值小于公共端所允許通過的電流值,如一個220V/2A的8點輸出模塊,每個輸出點可承受2A的電流,但輸出公共端允許通過的電流并不是16A(8×2A),通常要比此值小得多。一般來講,同時接通的點數(shù)不要超出同一公共端輸出點數(shù)的60%。
5)輸出的大電流與負載類型、環(huán)境溫度等因素有關(guān)
開關(guān)量輸出模塊的技術(shù)指標(biāo),它與不同的負載類型密切相關(guān),特別是輸出的大電流。另外,晶閘管的大輸出電流隨環(huán)境溫度升高會降低,在實際使用中也應(yīng)注意。
貝加萊計數(shù)模塊
X67DC1198
X67DC2322
X67DM1321
X67DM1321.L08
X67DM1321.L12
X67DM9321
電纜絕緣故障
電纜的絕緣老化主要出現(xiàn)在投入運行的后期,一般發(fā)生在運行15年及以上電纜線路,導(dǎo)致電纜故障率大幅上升。絕緣老化主要分為樹枝狀老化、電熱老化及絕緣材料老化。電纜絕緣介質(zhì)內(nèi)部氣隙在電場作用下產(chǎn)生游離使絕緣下降,當(dāng)絕緣介質(zhì)電離時,氣隙中產(chǎn)生臭氧、硝鼓等化學(xué)物質(zhì),腐蝕絕緣層,同時絕緣中的水分使絕緣纖維產(chǎn)生分解,造成絕緣強度下降。
過熱會加速絕緣老化變質(zhì)。電纜絕緣內(nèi)部氣隙產(chǎn)生的電游離會造成局部過熱,使絕緣材料碳化,引起絕緣強度下降。電纜過負荷是電纜過熱重要因素。安裝于電纜密集區(qū)、電纜溝及電纜隧道等通風(fēng)不良處的電纜、電纜路徑與熱力管道并行或交叉且無有效隔熱措施等都會使電纜過熱而加速絕緣層損壞。
電纜絕緣長期在電和熱的作用下運行,其物理性能會發(fā)生變化,從而導(dǎo)致其絕緣強度降低或介質(zhì)損耗增大而終引起絕緣崩潰老化出現(xiàn)故障。引起絕緣老化主要原因有:
(1)電纜選型不當(dāng),導(dǎo)致電纜長期在過電壓下工作;
(2)電纜線路周圍靠近熱源,使電纜局部或整個電纜線路長期受熱而過早老化;
(3)電纜工作在具有可與絕緣起不良化學(xué)反應(yīng)的環(huán)境中而過早老化;
(4)多根電纜并列運行時,其中一根或數(shù)根接觸不良,造成其它與其并列電纜過負荷運行;
(5)電纜附件制作時,電纜連接管壓接不牢,造成接觸電阻增大而引起過熱。
貝加萊POWERLINK/Ethernet電纜
X20CA0E61.00020
X20CA0E61.00025
X20CA0E61.00030
X20CA0E61.00035
X20CA0E61.00040
X20CA0E61.00050