魯文申恩智浦半導(dǎo)體，天津　300385

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安川SGDE系列驅(qū)動(dòng)器故障與維修

魯文申
恩智浦半導(dǎo)體，天津300385

摘要伺服電機(jī)必須有伺服驅(qū)動(dòng)器才能工作。伺服驅(qū)動(dòng)器在使用與維修過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)一系列的問(wèn)題，本文主要以安川公司SGDE系列為例，來(lái)介紹如何調(diào)整和維修。

關(guān)鍵詞伺服電機(jī)；伺服驅(qū)動(dòng)器；編碼器；制動(dòng)；偏移；零點(diǎn)

在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上，常用的交流伺服驅(qū)動(dòng)器有很多品牌，以日本生產(chǎn)的產(chǎn)品居多，安川（YASKAWA），松下（PANASONIC），三菱（MITSUBISHI），索尼（SONY），三洋（SANYO）?；魇浚↘EYENCE），還有德國(guó)的西門(mén)子（SIEMENS）。而我國(guó)的產(chǎn)品由于種種原因，性能與先進(jìn)產(chǎn)品相比還有較大差距。

伺服驅(qū)動(dòng)器的工作目的，主要是根據(jù)伺服控制器送出的指令（P，V，T）工作。同步電機(jī)并非完全同步于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，驅(qū)動(dòng)器必須進(jìn)行修正工作，使電機(jī)工作穩(wěn)定不失步。所以驅(qū)動(dòng)電機(jī)正確跟隨控制指令工作是伺服驅(qū)動(dòng)器的主要工作任務(wù)。

伺服驅(qū)動(dòng)器在主電源加上后的顯示及意義，如圖1所示。

圖1　SGDE系列驅(qū)動(dòng)器加電后顯示

以上顯示表示驅(qū)動(dòng)器開(kāi)機(jī)后，經(jīng)內(nèi)部自我診斷檢測(cè)，其軟硬件均無(wú)故障，驅(qū)動(dòng)器只有在主電源和伺服控制電源（S-ON）都加電后，才能夠正常工作。各指示位代表的意義為：

1）此處點(diǎn)亮代表驅(qū)動(dòng)器控制電源加電。

2）當(dāng)驅(qū)動(dòng)器SERVO ON時(shí)此處指示為滅。

3）此處點(diǎn)亮代表伺服電機(jī)當(dāng)前速度大于或等于在Pn503中設(shè)定的值。

4）此處點(diǎn)亮表示編碼器反饋的當(dāng)前電機(jī)速度超過(guò)在Pn502中預(yù)先設(shè)定的值。

5）此處點(diǎn)亮表示當(dāng)前驅(qū)動(dòng)器輸出速度超過(guò)在Pn502中預(yù)先設(shè)定的值。

6）此處點(diǎn)亮表示當(dāng)前驅(qū)動(dòng)器輸出的扭矩超過(guò)預(yù)先設(shè)定的值。

7）此處點(diǎn)亮表示主電源供電正常。

在垂直設(shè)計(jì)的伺服控制單元中，制動(dòng)器制動(dòng)時(shí)間的參數(shù)調(diào)整是非常關(guān)鍵的，如果設(shè)定不當(dāng)，便會(huì)造成設(shè)備頻繁報(bào)警，圖2為垂直設(shè)計(jì)單元。

圖2　垂直設(shè)計(jì)的伺服電機(jī)控制單元

需要注意的是該制動(dòng)器不能夠用在停止伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)上，僅僅用于當(dāng)伺服電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的位置保持。制動(dòng)扭矩是電機(jī)額定扭矩的1.2倍。在該控制單元中有兩個(gè)參數(shù)非常重要，Pn507制動(dòng)信號(hào)輸出時(shí)的電機(jī)速度，Pn508在控制電源切斷后，制動(dòng)信號(hào)延時(shí)輸出的最大時(shí)間，圖3可以反映出它們之間的關(guān)系。

圖3　Pn507 Pn508與制動(dòng)信號(hào)、電機(jī)速度之間的關(guān)系圖表

如何消除伺服電機(jī)超調(diào)量過(guò)大，同時(shí)避免響應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，是PID調(diào)整的關(guān)鍵所在。系統(tǒng)響應(yīng)的曲線(xiàn)如圖4所示。增加比例增益P，減小積分時(shí)間都可以起到縮短調(diào)節(jié)時(shí)間的作用，但增加超調(diào)量，可能會(huì)引起系統(tǒng)的振蕩。速度調(diào)節(jié)器的PI參數(shù)可以通過(guò)驅(qū)動(dòng)器的自動(dòng)調(diào)整功能進(jìn)行自動(dòng)設(shè)定，但是，如果自動(dòng)設(shè)定與實(shí)際存在較大差距時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。

1）超調(diào)量過(guò)大：增加積分時(shí)間（Pn101；Pn105）或減小增益（Pn100；Pn104）。

圖4　比例控制器時(shí)間響應(yīng)圖

2）調(diào)整時(shí)間過(guò)長(zhǎng)：減小積分時(shí)間（Pn101；Pn105）或提高增益（Pn100；Pn104）。

參考文獻(xiàn)

［1］龔中華.交流伺服與變頻器應(yīng)用技術(shù)（安川篇）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012.

［2］顏嘉男.伺服電機(jī)應(yīng)用技術(shù)［M］.北京：科學(xué)出版社，2010.

［3］YASKAWA JAPAN。SGDE伺服電機(jī)使用手冊(cè)，2003.

中圖分類(lèi)號(hào)TM3

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)1674-6708（2016）165-0211-01

作者簡(jiǎn)介：魯文申，恩智浦半導(dǎo)體。