beckhoff 运动控制培训讲义

Drive Technology 28.10.2013 1 自动化新技术 驱动技术 Drive Technology 28.10.2013 2 数字式紧凑型伺服驱 动器 AX20xx 直线伺服电机 ALxxxx 同步伺服电机 AM2000/AM3xxx 数字式紧凑型伺服驱 动器 AX5xxx 驱动技术 适用于高动态定位任务的驱动系统 Drive Technology 28.10.2013 3 AX5000 | 数字式紧凑型伺服驱动器数字式紧凑型伺服驱动器 Drive Technology 28.10.2013 4 AX5000 | 数字式紧凑型伺服驱动器 技术亮点技术亮点 快速控制技术 电流控制环：最快 31.25 µs 转速控制环：最快 125 µs 位置控制环：最快 125 µs 高速 EtherCAT 系统通讯 高速捕获输入 单通道或双通道伺服驱动器 自由搭配多轴控制系统 双通道驱动器可以自由匹配两个不同的电机 直流母线技术和制动能源管理系统 各种伺服电机接口： 多种反馈接口 支持各种伺服电机 支持大范围电机电流量程 Drive Technology 28.10.2013 5 100480 V AC 宽电压设计 内置主滤波器 内置安全功能（可选） 重启锁定功能 TwinSAFE：用于运动控制的智能安全功能 设计紧凑，便于控制柜安装（深 300 mm） （最大电流25A） AX-Bridge 快速连接电源和直流母线（最大电流25A） 灵活多变的冷却方案（无风扇，强制冷却，冷却板） AX5000 | 数字式紧凑型伺服驱动器 技术亮点技术亮点 Drive Technology 28.10.2013 6 宽电压范围宽电压范围 AX5000 | 功能特点 相同的驱动器可以用于所有通用的电源系统 无选项，无变量，如： 1 x 100 V AC 适用于亚洲 1 x 115 V AC 适用于北美 3 x 200 V AC 适用于亚洲 1 x 230 V AC 适用于欧洲 3 x 230 V AC 适用于北美 3 x 400 V AC 适用于欧洲 3 x 480 V AC 适用于北美 Drive Technology 28.10.2013 7 电机反馈：旋转变压器 晶体管电路 电源 100 V AC480 V AC 状态显示，例如轴轴标识符或故障信息 电机反馈： Sin/Cos 1Vss、TTL、单圈或多 圈、EnDat、Hiperface、BiSS 24 V DC 控制和制动电压 8 点数字量 I/O，例如启用、限位开 关、捕获输入、故障信息 EtherCAT 系统总线 直流电源/直流母线 可选的接口板用插槽， 例如附加反馈 制动控制/电机温度监控 可选的重启锁定用插槽或可选的 TwinSAFE 安全卡 Navigationstasten 电机动力电路 执行材质鉴定 导航键（Enter, Up/Down） AX5000 | 数字式紧凑型伺服驱动器 功能特点功能特点 Drive Technology 28.10.2013 8 AX5101AX5112 | 额定输出电流分别为额定输出电流分别为 1.5 A 、3 A、6A和和12A 单轴伺服驱动器，用于最大 额定电流为12 A 的电机 AX51xx | 单通道伺服驱动器 Drive Technology 28.10.2013 9 AX5118-AX5140 | 额定输出电流分别为额定输出电流分别为 18 A 、25 A和和40A AX51xx | 单通道伺服驱动器 单轴伺服驱动器，单轴伺服驱动器， 用于最大额定电流为用于最大额定电流为 25 A 的电机的电机 Drive Technology 28.10.2013 10 AX51xx | 单通道伺服驱动器 环境温度为环境温度为 50 °°C 时的技术参数时的技术参数 (1) IRMS：用于最大 7 秒 (2) 内置制动电阻 技术参数技术参数 AX5101 AX5103 AX5106 AX5112 AX5118 AX5125 AX5140 额定输出电流（额定输出电流（3相）相） 1 x 1.5 A 1 x 3 A 1 x 6 A 1 x 12 A 1 x 18 A 1 x 25 A 1 x 40 A 额定电源电压额定电源电压 3 x 100 V AC 10% . 3 x 480 V AC +10 % 1 x 100 V AC 10% . 1 x 240 V AC +10 % 3 x 100 V AC 10%. 3 x 480 V AC + 10 % 直流母线电压直流母线电压 max. 890 V DC 峰值输出电流峰值输出电流 (1) 4.5 A 7.5 A 13 A 26 A 36 A 50 A 80 A 用于用于S1运行的额定连续负载运行的额定连续负载 1.2 kVA 2.5 kVA 5 kVA 10 kVA 15 kVA 20.8 kVA 40 kVA 持续制动功率持续制动功率 (2 50 W 50 W 150 W 90 W 200 W 200 W 200W 最大制动功率最大制动功率 (2) 14 kW 27 kW Drive Technology 28.10.2013 11 AX5160AX5193 | 额定输出最大电流额定输出最大电流 从从60A至至170 A(暂未在国内推广暂未在国内推广) 新新 AX51xx | 单通道伺服驱动器 Drive Technology 28.10.2013 12 AX51xx | 单通道伺服驱动器 环境温度为环境温度为 50 °°C 时的技术参数时的技术参数 (1) IRMS：用于最大 3 秒 技术参数技术参数 AX5160 AX5172 AX5190 AX5191 AX5192 AX5193 额定输出电流（额定输出电流（3相）相） 1 x 60 A 1 x 72 A 1 x 90 A 1 x 110 A 1 x 143 A 1 x 170 A Ra额定电源电压额定电源电压 3 x 400 V AC 10%. 3 x 480 V AC + 10 % 直流母线电压直流母线电压 max. 890 V DC 峰值输出电流峰值输出电流 (1) 120 A 142 A 135 A 165 A 215 A 221 A 480 V AC下额定负载下额定负载 42 kVA 50 kVA 62 kVA 76 kVA 99 kVA 118 kVA 持续制定功率持续制定功率 外部 最大制动功率最大制动功率 外部 Drive Technology 28.10.2013 13 AX52xx | 双通道伺服驱动器双通道伺服驱动器 双通道伺服驱动器，可以驱动两个电机，最大总电流为 12 A AX52xx | 双通道伺服驱动器 Drive Technology 28.10.2013 14 AX52xx | 双通道伺服驱动器 环境温度为环境温度为 50 °°C 时的技术参数时的技术参数 技术参数技术参数 AX5201 AX5203 AX5206 额定输出电流额定输出电流 2 x 1.5 A 2 x 3 A 2 x 6 A(*) 额定电源电压额定电源电压 3 x 100 V AC 10 %. 3 x 480 V AC + 10% 1 x 100 V AC 10 %. 1 x 240 V AC + 10 % 直流母线电压直流母线电压 max. 890 VDC 峰值电流峰值电流(1) 10 A 20 A 26 A 用于用于 S1 运行的额定连接负运行的额定连接负 载载(2) 2.5 kVA 5 kVA 10 kVA 持续制动功率持续制动功率(2) 50 W 150 W 50 W 最大制动功率最大制动功率(2) 14 kW (1) IRMS：用于最大 7 秒 (2) 内置制动电阻 (*) 单相时, 总电流限制在 9 A 以下 Drive Technology 28.10.2013 15 AX5000 | 功能特点详细介绍功能特点详细介绍 Drive Technology 28.10.2013 16 底部底部 输出（Ch1）：机械制动 输入（Ch1）：电机温度 输出（Ch2）：机械制动 输入（Ch2）：电机温度 电机输出（Ch1） 电机输出（Ch2） AX5000 | 功能特点 Drive Technology 28.10.2013 17 通讯通讯 AX5000 | 功能特点 高速 EtherCAT 系统总线 适用于驱动技术的 SERCOS 协议根据 IEC 61491 标准执行 其它现场总线系统经过外部网关 Drive Technology 28.10.2013 18 AX5000 | 功能特点 周期时间和时钟频率周期时间和时钟频率 不同的周期时间可满足不同的应用需求 62,5 µs 电流控制回路 4 kHz 的频率用于最小功率耗散 组态举例： EtherCAT （最小）（最小） 位置回路位置回路 速度回路速度回路 电流回路电流回路 IGBT 开关开关 电机电缆电机电缆 62,5 µs NC/PLC NC/PLC 31,25 µs 16 kHz 32 kHz 62,5 µs NC/PLC NC/PLC 62,5 µs 8 kHz 16 kHz 125 µs 125 µs 125 µs 31,25 µs 16 kHz 32 kHz 125 µs 125 µs 125 µs 62,5 µs 8 kHz 16 kHz 125 µs 125 µs 125 µs 125 µs 4 kHz 8 kHz Drive Technology 28.10.2013 19 多反馈式接口多反馈式接口 AX5000 | 功能特点 集成了所有通用的反馈系统 无需额外接口 旋转变压器 TTL 编码器 Sinus/Cosinus 1 Vss EnDAT，单圈和多圈 Hiperface，单圈和多圈 BiSS，单圈和多圈 Drive Technology 28.10.2013 20 各种伺服电机接口各种伺服电机接口 AX5000 | 功能特点 交流永磁同步伺服电机 （无刷同步 可以是交流与也可以是 直流， 我们支持交流伺 服电机） 交流异步伺服电机（带反馈） 通用异步电机 （无反馈， U/f 控制） 高速主轴电机 （ AX5000 的开关频率最高为1000 Hz， 如果电机的极对数为1 ， 则 最高转速为60，000rpm ） 直线电机 力矩电机 Drive Technology 28.10.2013 21 可调输出电流可调输出电流 AX5000 | 功能特点 通过高分辨率的量程规范，伺服驱动器可以有可测量、宽范围的电机电流 优点 一个 6 A 的驱动器可以驱动一个 1 A 的电机 通过总设备电流，可以在双通道模块内灵活进行功率平衡： 12 A = 2 x 6 A 或 1 x 3 A + 1 x 9 A 最少类型变化，最低库存 根据设备进行指定的出厂设置，日后，通过电机参数既可根据具体应用进行自 动更新 Drive Technology 28.10.2013 22 数字量输入数字量输入 AX5000 | 功