电话:029-84276706\84276712\84244512
传真:84276757
地址:西安市高新区上林苑4路36号 710117

联系人:刘建学
邮箱:control-xws@263.net
全数字永磁交流伺服简介
   我所(西安微电机研究所)自主研制开发的全数字永磁交流伺服系统已形成系列产品,主要针对航空航天、伺服驱动系统等应用领域。系统依托DSP、IPM硬件结构,采用旋转变压器作为系统位置、速度的反馈传感器(根据要求也可采用光电编码器作为传感器)。采用空间矢量SVPWM 控制方案,通过数字控制的软件算法实现系统全数字化控制。系统具有调速范围广、稳速精度高、位置跟踪精确等优越性能,其应用简便,是伺服系统发展的必然。
 
    高性能全数字交流伺服驱动器可以按照控制方法进行控制方式选择,包括位置、速度、电流方式的选择;可通过输入输出(I/O)端口与外设连接;产品实现良好的人机界面及控制功能软件化;可通过PC机软件通讯界面迅速下装和修改参数以及实时监控。也可通过操作键盘显示板设置、修改、监控参数。另外,伺服控制器内部配置多种功能块和便于使用的辅助功能,如:用于和实际机械相匹配的电子齿轮功能;用于调试用旋转变压器零位调整功能等。这些功能使交流伺服系统应用更为便捷、广泛、可靠。驱动器可过载2倍, 速度变化率0.04%,加减速时间可以设定,驱动器工作温度-20℃~70℃,电动机组件工作温度-55℃~85℃,满足三防要求。
    我们搭建了全数字永磁交流伺服电动机的设计、制造工艺、测试技术平台,可快速、准确地设计永磁交流伺服电动机产品涵盖功率范围20Kw以下、转矩范围150Nm以内、额定转速小于10000rmp、电压范围24V~250V、反馈角位传感元件可选择无刷旋转变压器、光电编码器或磁编码器的系列产品。

系统特点如下:
1. 结构组成
以TMS320F2407为核心实现三个数字调节环的控制、调节,PWM信号发生等;
采用LEM传感器采样电动机电流,
用12位高速A/D芯片实现模拟量与数字量的转换(包括电流和模拟给定);
采用DSP的SPI与E2PROM等组成的外围硬件电路连接,负责变量参数处理、完成外部I/O信号管理、位置脉冲指令信号处理、故障信号的处理等功能。
采用RS232接口还可方便地实现与上位计算机通讯。
可采用DSP的SPI接口与键盘显示器(8为数码管显示)连接。
系统的主回路采用交—直—交电路。功率放大电路采用智能IPM模块,大大提高系统可靠性。
2. 软件处理
采用典型的数字PID调节原理完成系统电流与速度的控制。
总体软件处理包括:主程序;中断程序;子程序集。
3. 通信显示主要完成如下功能
系统通信软件是上位PC机通过RS-232通信口与下位机(伺服驱动器)进行数据交换的工具软件。该软件可与驱动器进行参数上传、指令下装、各种工作方式状态的选择、运转情况显示、端口设置、旋变零位调整、故障显示、手动运行操作和显示等功能。
4. 其他功能
电动机找零;
系统特征参数的修改;
特征值的显示(转速、电机电流、电机实际位置等);
保护功能(可设置过流、过压、欠压、超速等)
内置数控编程功能
电子齿轮功能
5. 控制接口信号
模拟输入、脉冲输入、伺服使能、故障报警输出、测速监控、电流监控、正/反向转矩限制;标准12入8出I/O接口
 
 
J230QJZ006系统接线图
 
 J230QJZ006驱动器部件结构图
电源箱部件结构图
    全数字正弦波交流伺服系统在实际应用中具有明显的优势和特点。从低速到高速都具有稳定的转矩特性,系统的加速性能较好,可用于要求快速启停的控制场合。交流伺服电机具有较强的过载能力,可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。采用全数字化控制的系统,控制简单、灵活,用户通过修改参数可对伺服系统的工作方式、运行特性作出适当的设置,以适应不同的使用要求;可方便地用程序完成复杂运算,实现智能化控制。全数字控制的正弦波永磁交流伺服系统为用户提高定位精度、跟踪速度、加工精度、工艺水平,提供了最佳的解决方案。
    目前我所现有产品J230QJZ006驱动控制器可配70、92机座号交流伺服电动机;J230QJZ020驱动控制器配115机座号交流伺服电动机;J230QJZ053驱动控制器配142、190机座号交流伺服电动机,产品可用于多种用途。
产品图片:
J70系统
J115系统
J190系统

附录1

系列产品

 

1

2

3

4

5

 

J70ST-X01

J70ST-X02

J92ST-X02F

J115ST-X02

J115ST-X01A

额定功率kW

0.54

1.49

1.57

3.4

5.5

最高转速r/min

7500

7500

3600

2500

3200

连续堵转转矩N· m

0.89

2.36

4.7

14.1

19.7

连续堵转电流A

2.4

6.0

5.8

9.9

19.1

峰值转矩

N·m

2.41

6.35

14

36.6

49.5

峰值电流A

7.2

18.0

17.4

28.8

53.3

反电势系数V/kr/min

20.9

22.5

51.2

81.2

58.8

最大电压

250VAC

外型尺寸

70×177.2

70×239

92×284(不带制动器)

92×336(带制动器)

115×352

115×445

 

 

6

7

8

9

 

J142ST-X03

J190ST-X01A

J190ST-X01A

J190ST-X02

额定功率kW

11.2

13.9

13.9

15.3

最高转速r/min

3050

2000

2000

1550

连续堵转转矩N· m

47.5

78.6

83.4

115.0

连续堵转电流A

40.0

48.0

48.0

49.1

峰值转矩

N·m

126.1

229.8

229.8

323.0

峰值电流A

118.6

147.0

147.0

153.8

反电势系数V/kr/min

67.7

99.6

99.6

133.7

最大电压

250VAC

外型尺寸

142×580

190×539.4

190×539.4

190×630

       

 


附录2

拓展产品

 

1

2

3

4

5

6

 

J70ST-XDZ01

J92ST-

X03

J92ST-

X02E

J92ST-

X02G

J92ST-

X02H

J115ST

-X03

额定功率kW

0.54

1.57

1.57

1.5

2.5

5.0

最高转速r/min

7500

3600

3600

3400

7000

4000

连续堵转转矩N· m

0.84

4.7

4.7

4.7

4

15

连续堵转电流A

4.8

22

5.8

72

12

129

反电势系V/kr/min

11.2

12

51.2

4.0

20

7.7

额定电压

160VDC

64VDC

230VAC

24VDC

270VDC

56VDC

外型尺寸

70

×237

92

×290

92

×290

92

×290

92

×263.5

115

×316

 

 

7

8

9

10

11

12

13

 

J115ST

-X04

J115ST

-X04A

J115ST

-X05

J142ST

-X01

J142ST

-X02

J142ST-X03A

J142ST-X04

额定功率kW

2.8

2.8

2.5

12.5

5.7

10.0

3.0

最高转速r/min

5100

5000

3300

4300

4000

3000

3000

连续堵转转矩N· m

6.7

6.7

7.4

42.65

18.4

38.2

11.4

连续堵转电流A

84

23.5

124

60

20

35

11

反电势系V/kr/min

5.2

18

3.85

47.89

51.6

67.5

64.2

额定电压

56VDC

160VDC

23VDC

230VAC

230VAC

230VAC

230VAC

外型尺寸

115

×276

115

×298

115

×282

142

×460

142

×350

142

×470

142

×295