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電話：029-84276706\84276712\84244512
傳真：84276757
地址：西安市高新區(qū)上林苑4路36號 710117
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聯(lián)系人：劉建學
郵箱：control-xws@263.net |
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| 全數(shù)字永磁交流伺服簡介 |
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我所（西安微電機研究所）自主研制開發(fā)的全數(shù)字永磁交流伺服系統(tǒng)已形成系列產(chǎn)品，主要針對航空航天、伺服驅動系統(tǒng)等應用領域。系統(tǒng)依托DSP、IPM硬件結構，采用旋轉變壓器作為系統(tǒng)位置、速度的反饋傳感器（根據(jù)要求也可采用光電編碼器作為傳感器）。采用空間矢量SVPWM
控制方案，通過數(shù)字控制的軟件算法實現(xiàn)系統(tǒng)全數(shù)字化控制。系統(tǒng)具有調速范圍廣、穩(wěn)速精度高、位置跟蹤精確等優(yōu)越性能，其應用簡便，是伺服系統(tǒng)發(fā)展的必然。
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高性能全數(shù)字交流伺服驅動器可以按照控制方法進行控制方式選擇，包括位置、速度、電流方式的選擇；可通過輸入輸出（I/O）端口與外設連接；產(chǎn)品實現(xiàn)良好的人機界面及控制功能軟件化；可通過PC機軟件通訊界面迅速下裝和修改參數(shù)以及實時監(jiān)控。也可通過操作鍵盤顯示板設置、修改、監(jiān)控參數(shù)。另外，伺服控制器內部配置多種功能塊和便于使用的輔助功能，如：用于和實際機械相匹配的電子齒輪功能；用于調試用旋轉變壓器零位調整功能等。這些功能使交流伺服系統(tǒng)應用更為便捷、廣泛、可靠。驅動器可過載2倍,
速度變化率0.04％，加減速時間可以設定，驅動器工作溫度-20℃～70℃,電動機組件工作溫度-55℃～85℃,滿足三防要求。
我們搭建了全數(shù)字永磁交流伺服電動機的設計、制造工藝、測試技術平臺，可快速、準確地設計永磁交流伺服電動機產(chǎn)品涵蓋功率范圍20Kw以下、轉矩范圍150Nm以內、額定轉速小于10000rmp、電壓范圍24V～250V、反饋角位傳感元件可選擇無刷旋轉變壓器、光電編碼器或磁編碼器的系列產(chǎn)品。
系統(tǒng)特點如下：
1. 結構組成
以TMS320F2407為核心實現(xiàn)三個數(shù)字調節(jié)環(huán)的控制、調節(jié)，PWM信號發(fā)生等；
采用LEM傳感器采樣電動機電流，
用12位高速A/D芯片實現(xiàn)模擬量與數(shù)字量的轉換（包括電流和模擬給定）；
采用DSP的SPI與E2PROM等組成的外圍硬件電路連接，負責變量參數(shù)處理、完成外部I/O信號管理、位置脈沖指令信號處理、故障信號的處理等功能。
采用RS232接口還可方便地實現(xiàn)與上位計算機通訊。
可采用DSP的SPI接口與鍵盤顯示器（8為數(shù)碼管顯示）連接。
系統(tǒng)的主回路采用交—直—交電路。功率放大電路采用智能IPM模塊，大大提高系統(tǒng)可靠性。
2. 軟件處理
采用典型的數(shù)字PID調節(jié)原理完成系統(tǒng)電流與速度的控制。
總體軟件處理包括：主程序；中斷程序；子程序集。
3. 通信顯示主要完成如下功能
系統(tǒng)通信軟件是上位PC機通過RS－232通信口與下位機（伺服驅動器）進行數(shù)據(jù)交換的工具軟件。該軟件可與驅動器進行參數(shù)上傳、指令下裝、各種工作方式狀態(tài)的選擇、運轉情況顯示、端口設置、旋變零位調整、故障顯示、手動運行操作和顯示等功能。
4. 其他功能
電動機找零；
系統(tǒng)特征參數(shù)的修改；
特征值的顯示（轉速、電機電流、電機實際位置等）；
保護功能（可設置過流、過壓、欠壓、超速等）
內置數(shù)控編程功能
電子齒輪功能
5. 控制接口信號
模擬輸入、脈沖輸入、伺服使能、故障報警輸出、測速監(jiān)控、電流監(jiān)控、正/反向轉矩限制；標準12入8出I/O接口 |
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全數(shù)字正弦波交流伺服系統(tǒng)在實際應用中具有明顯的優(yōu)勢和特點。從低速到高速都具有穩(wěn)定的轉矩特性，系統(tǒng)的加速性能較好，可用于要求快速啟停的控制場合。交流伺服電機具有較強的過載能力，可用于克服慣性負載在啟動瞬間的慣性力矩。采用全數(shù)字化控制的系統(tǒng)，控制簡單、靈活，用戶通過修改參數(shù)可對伺服系統(tǒng)的工作方式、運行特性作出適當?shù)脑O置，以適應不同的使用要求；可方便地用程序完成復雜運算，實現(xiàn)智能化控制。全數(shù)字控制的正弦波永磁交流伺服系統(tǒng)為用戶提高定位精度、跟蹤速度、加工精度、工藝水平，提供了最佳的解決方案。
目前我所現(xiàn)有產(chǎn)品J230QJZ006驅動控制器可配70、92機座號交流伺服電動機；J230QJZ020驅動控制器配115機座號交流伺服電動機；J230QJZ053驅動控制器配142、190機座號交流伺服電動機，產(chǎn)品可用于多種用途。 |
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J70系統(tǒng) |
J115系統(tǒng) |
J190系統(tǒng) |
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序 號 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
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型 號 |
J70ST-X01 |
J70ST-X02 |
J92ST-X02F |
J115ST-X02 |
J115ST-X01A |
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額定功率kW |
0.54 |
1.49 |
1.57 |
3.4 |
5.5 |
|
最高轉速r/min |
7500 |
7500 |
3600 |
2500 |
3200 |
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連續(xù)堵轉轉矩N·
m |
0.89 |
2.36 |
4.7 |
14.1 |
19.7 |
|
連續(xù)堵轉電流A |
2.4 |
6.0 |
5.8 |
9.9 |
19.1 |
|
峰值轉矩
N·m |
2.41 |
6.35 |
14 |
36.6 |
49.5 |
|
峰值電流A |
7.2 |
18.0 |
17.4 |
28.8 |
53.3 |
|
反電勢系數(shù)V/kr/min |
20.9 |
22.5 |
51.2 |
81.2 |
58.8 |
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最大電壓 |
250VAC |
|
外型尺寸 |
□70×177.2 |
□70×239 |
92×284（不帶制動器）
92×336（帶制動器） |
□115×352 |
□115×445 |
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序 號 |
6 |
7 |
8 |
9 |
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型 號 |
J142ST-X03 |
J190ST-X01A |
J190ST-X01A |
J190ST-X02 |
|
額定功率kW |
11.2 |
13.9 |
13.9 |
15.3 |
|
最高轉速r/min |
3050 |
2000 |
2000 |
1550 |
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連續(xù)堵轉轉矩N·
m |
47.5 |
78.6 |
83.4 |
115.0 |
|
連續(xù)堵轉電流A |
40.0 |
48.0 |
48.0 |
49.1 |
|
峰值轉矩
N·m |
126.1 |
229.8 |
229.8 |
323.0 |
|
峰值電流A |
118.6 |
147.0 |
147.0 |
153.8 |
|
反電勢系數(shù)V/kr/min |
67.7 |
99.6 |
99.6 |
133.7 |
|
最大電壓 |
250VAC |
|
外型尺寸 |
□142×580 |
190×539.4 |
190×539.4 |
190×630 |
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序
號 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
型
號 |
J70ST-XDZ01 |
J92ST-
X03 |
J92ST-
X02E |
J92ST-
X02G |
J92ST-
X02H |
J115ST
-X03 |
|
額定功率kW |
0.54 |
1.57 |
1.57 |
1.5 |
2.5 |
5.0 |
|
最高轉速r/min |
7500 |
3600 |
3600 |
3400 |
7000 |
4000 |
|
連續(xù)堵轉轉矩N·
m |
0.84 |
4.7 |
4.7 |
4.7 |
4 |
15 |
|
連續(xù)堵轉電流A |
4.8 |
22 |
5.8 |
72 |
12 |
129 |
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反電勢系V/kr/min |
11.2 |
12 |
51.2 |
4.0 |
20 |
7.7 |
|
額定電壓 |
160VDC |
64VDC |
230VAC |
24VDC |
270VDC |
56VDC |
|
外型尺寸 |
□70
×237 |
□92
×290 |
□92
×290 |
□92
×290 |
□92
×263.5 |
□115
×316 |
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|
序
號 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
|
型
號 |
J115ST
-X04 |
J115ST
-X04A |
J115ST
-X05 |
J142ST
-X01 |
J142ST
-X02 |
J142ST-X03A |
J142ST-X04 |
|
額定功率kW |
2.8 |
2.8 |
2.5 |
12.5 |
5.7 |
10.0 |
3.0 |
|
最高轉速r/min |
5100 |
5000 |
3300 |
4300 |
4000 |
3000 |
3000 |
|
連續(xù)堵轉轉矩N·
m |
6.7 |
6.7 |
7.4 |
42.65 |
18.4 |
38.2 |
11.4 |
|
連續(xù)堵轉電流A |
84 |
23.5 |
124 |
60 |
20 |
35 |
11 |
|
反電勢系V/kr/min |
5.2 |
18 |
3.85 |
47.89 |
51.6 |
67.5 |
64.2 |
|
額定電壓 |
56VDC |
160VDC |
23VDC |
230VAC |
230VAC |
230VAC |
230VAC |
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外型尺寸 |
□115
×276 |
□115
×298 |
□115
×282 |
□142
×460 |
□142
×350 |
□142
×470 |
□142
×295 |
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