伺服电机驱动器的设计

时间：2022-01-22

作者：深圳市佳怡自动化设备有限公司

1.伺服电机的选择

根据题目给出的ASD—B2—1521—B型号伺服驱动器，根据伺服驱动说明书选择相应的伺服电机，型号为：ECMA—E21315□S （S=22mm），详见图1。

图1

2.伺服驱动的选择

题目给出ASD—B2—1521—B规格参数见图2。

图2

位置控制信号和速度控制信号原理图如图3和图4所示

图4 速度模式标准接线

驱动器通用输入信号及其功能详细说明

详细说明一般信号

3.确定系统连接图

在伺服驱动器的基础上，在连接上PLC伺服驱动器控制伺服电机的模块。

如图6所示：系统连接图：

图6 PLC控制系统连接图

4.PLC模块

4.1分析过程和控制要求

在数控机床的进给系统中，传动部件应快速移动到加工位置，以加工速度加工，并快速返回原位置，因此相应的传动轴传动伺服电机需要快速正转、加工速度正转、加工速度反转、快速反转等。PLC传动部件的位置和移动速度应控制伺服电机以一定的速度精确正反转。

4.2分析输入输出信号的性质

分析了机床进给系统的动作：

输入信号有：A相脉冲，B脉冲，正转按钮SB1.反转按钮 SB二、增速按钮 SB3，减速按钮SB4，启动按钮SB5，停止按钮SB6。

输出信号：正转 Y30、反转Y31指令1、2 ；增长率；Y32指令3，减速按钮Y33指令4。

4.3估算PLC的规模

表1 I/O地址分配表

输入信号

输出信号

名称

代号

输入点编号

名称

代号

输出点编号

A相脉冲

正传

FWD

B相脉冲

反转

REV

正传按钮

SB1

指令1

Y30

反转按钮

SB2

指令2

Y31

增速按钮

SB3

指令3

Y32

减速按钮

SB4

指令4

Y33

启动按钮

SB5

停止按钮

SB6

PLC它是一种以微处理器为核心、综合计算机技术、自动控制技术和通信技术为核心的新型自动控制技术。根据《数控技术课程设计》*三章.3.4.2 PLC选型，在统计处的I/O点数增加15%~备用量的20%，以便将来调整和扩展。

PLC如图7所示。

图7 PLC模块原理图

梯形图如图5-2所示。

图8 梯形图

程序：LD X0

OUT Y6

LD X1

OUT Y7

LD X2

INC D10

LD X3

DEC D10

4.4 PLC的选用

根据上述统计，的输入输出点FX2N系列的FX2N-32MT型PLC(输入点：16，输出点：16)。

其性能指标如下：

表2 一般技术指标

环境温度

使用温度0-55°，存储温度-20－70℃

环境湿度

使用湿度35%-85%RH（无凝露）

防震性能

JIS C0911标准，10—65Hz，0.55mm，3轴方向各2次

抗冲击性能

JIS C0912标准，10G，3轴方向各3次

抗噪声性能

噪声模拟器产生的电压为1000V，脉宽1μs，30—100Hz的噪声

绝缘耐压

AC1500V，1min

绝缘电阻

5MΩ以上

接地电阻

如果有地困难，可独立接地

使用环境

无腐蚀性气味，无尘埃

表3输入技术指标

项目

DV24V输入

型号

FX2N的X0—X17

FX2N的X10—

输入信号电压

DC24V

输出信号电压

7mA/DC24V

5mA/DC24V

输入阻抗

3.3kΩ

4.3kΩ

输入ON电流

4.5mA以上

输出OFF电流

1.5mA以下

输入响应时间

约10ms

输入信号形式

无电压触点，或NPN集电路开路输出晶体管

电路隔离

电耦合器隔离，

输入状态显示

输入ON时LED灯亮

表4 输出技术指标

项目

晶体管输出

外部电源

DC—30V

较大负载

阻性负载

1.5A/1点，0.8A/4点

感性负载

12W/DC24V

灯负载

1.5W/DC24V

开路漏电流

0.1mA以下

响应时间

ON是：<0.2ms；OFF时,<0.2ms；大电流<0.4ms

电路隔离

隔离光电耦合器

显示输出动作

当光电耦合器驱动时LED灯亮

5.开关和保护元件的选择

基本元器件：正转启动按钮：SB1.反转启动按钮：SB2；增速按钮SB3：减速按钮SB四、熔断器(保险丝)：FU；热继电器：FR；电磁继电器：KM。

5.1开关保护元件的选择：

电路涉及各种开关，主电路选择低压断路器保护电路，控制三相交流电机开关我选择一般三较电源转换开关，其他部分由命令按钮开关控制，由于开关形状和具体参数不复杂，这里没有具体介绍，图形符号和文本符号如下。

接触器熔断器

热继电器

图9 开关和按钮

6.变压器的选择

功能:380三相交流V电压转换为三相交流220V电压

变压器示意图：

图10 变压器示意图

变压器选择:控制变压器(380V/36V/220V）型号:BK-如下图所示，150

BK-150控制变压器

7.选择热继电器

热继电器起到电机过载保护的作用，由加热元件、双金属片、触点和动作机构组成。整定值的大小一般根据负载的计算电流确定，一般为额定电流的1.05~1.1倍。

，

。根据电流要求选择JR29-如右图所示，16型热继电器。

图11 热继电器图形符号和文字符号

(1)用途及范围:

适用于交流50HZ/60HZ，主电路额定工作电压66V，电流额定0.1-500A三相感应电机的过载和断相保护用于电力系统。

（2）产品型号及意义:

词条
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