伺服驅(qū)動(dòng)器主回路設(shè)計(jì)案例

案例庫/單元二/工程設(shè)計(jì)五、普及型CNC電路設(shè)計(jì)案例〔7221-5〕安川伺服和變頻器是普及型CNC機(jī)床最常用的伺服和主軸驅(qū)動(dòng)器，本案例供給了國產(chǎn)普及型CNC配套安川伺服和變頻器的電路設(shè)計(jì)實(shí)例。一、伺服驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)案例【例1】某設(shè)備配套有安川ΣV系列SGDV-120A01A驅(qū)動(dòng)器，利用主接觸器掌握主電源通斷的驅(qū)動(dòng)器主回路，及斷路器、主接觸器的選擇方法如下。依據(jù)要求設(shè)計(jì)的線路如圖1所示。線路中的驅(qū)動(dòng)器掌握電源可在斷路器合上后直接參加，主接觸器需要在驅(qū)動(dòng)器無故障〔觸點(diǎn)ALM+/ALM-接通〕時(shí)，通過按鈕S-ON啟動(dòng)。AC輸入電源PE斷路器主接觸器KM1

L1L2UV

L3 L1CL2CW

ALM- ALM+

AC220V

S-OFFS-ON KM1CN1-32 31 KA10V電動(dòng)機(jī) DC24V

KA1 KM1AC220V〔a〕驅(qū)動(dòng)器主回路 觸器掌握圖1例1的主回路設(shè)計(jì)依據(jù)驅(qū)動(dòng)器型號(hào)，可查得SGDV-120A01A驅(qū)動(dòng)器的輸入容量為2.3kVA，斷路器的額定電流可計(jì)算如下：I (1.5~2) Se ~13.28(A)e 3Ue10A標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，如DZ47-63/3P-10A等。主接觸器的額定電流和斷路器一樣，可選擇12A標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，如CJX1-12/22等。2】32SGDV-120A01A、1SGDV-180A01A驅(qū)動(dòng)器，當(dāng)驅(qū)動(dòng)器需要同時(shí)通斷時(shí)，其驅(qū)動(dòng)器主回路設(shè)計(jì)如下。21。1/5AC輸入電源

PE PE PE斷路器主接觸器KM1L1L2

L3 L1CL2C

L1L2

L3 L1CL2C

L1L2

L3 L1CL2CUVWALM-ALM+UVWALM-ALM+UVWALM- ALM+CN1-3231CN1-3231CN1-32 310V電動(dòng)機(jī) DC24V

KA122的主回路設(shè)計(jì)21ALM-0V端、ALM+2臺(tái)驅(qū)動(dòng)器的ALM-2臺(tái)驅(qū)動(dòng)器的ALM+3臺(tái)驅(qū)動(dòng)器的ALM-3臺(tái)驅(qū)動(dòng)器的ALM+〔故障觸點(diǎn)輸出接通〕的狀況下，KA1才能接通?！?】使用外部制動(dòng)電阻的安川ΣV系列驅(qū)動(dòng)器的主回路。使用外部制動(dòng)電阻的安川ΣV3〔正常時(shí)閉合作為主接觸器接通的條件串聯(lián)在線路中，過熱觸點(diǎn)一旦斷開便可切斷驅(qū)動(dòng)器的主電源。

AC輸入電源

PE AC220V制動(dòng)電阻KM1

L1L2

L3 L1CL2C

B1 B2

S-OFFS-ON KM1UVW

ALM- ALM+CN1-32 310V

KA1電動(dòng)機(jī) DC24V

KA1 KM1AC220V3的主回路【例4】ΣV系列驅(qū)動(dòng)器和接近開關(guān)連接的輸入電路，及接近開關(guān)的類型選擇和輸出驅(qū)2/5動(dòng)電流的計(jì)算。NPN集電極開路輸出和PNP集電極開路輸出兩類，ΣVDI承受的是匯點(diǎn)輸入連接，為了使得接近開關(guān)發(fā)信時(shí)在驅(qū)動(dòng)器得到“1”信號(hào)輸入，應(yīng)優(yōu)先選擇NPN集電極開路輸出開關(guān)。依據(jù)ΣV系列驅(qū)動(dòng)器的DINPN集電極開路輸出的接近開4所示，接近開關(guān)電源由外部供給。+24V

NPN接近開關(guān)

24VIN

+5V外部電源SIn

內(nèi)部信號(hào)0V4驅(qū)動(dòng)器和接近開關(guān)的連接NPN0V01的接口電0.5V左右，接近開關(guān)發(fā)信時(shí)CE極間的壓降為0.3V左右，故開關(guān)發(fā)信時(shí)的驅(qū)動(dòng)電流為：(0.50.3)7(mA)3.3因此，可選擇DC24V/20mA〔標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格、NPN集電極開路輸出接近開關(guān)。二、變頻器電路設(shè)計(jì)案例圖1X/Z軸驅(qū)動(dòng)回路的說明等均7221，電路說明如下。主回路①為了便于閱讀，簡潔機(jī)床的工圖允許將和主軸變頻器相關(guān)的主回路和掌握回路集中于一頁進(jìn)展表示。②CIMR-G7變頻器的掌握電源已在內(nèi)部和主電源進(jìn)線連接，變頻器不使用制動(dòng)電阻、參加。③CIMR-G7的斷路器。3/53456345678AB1 2 3PEKND-10XS5552 3 4XS57 15301速度給定10V 0VC3~10mmKM10KA103102-8E3-8DKA113-9DG1KA10KR S T300 302 303R S T PESC S1 S2A1 AC E(G)主軸正轉(zhuǎn)DCIMR-G7A47P5U V W PEMC MB3-4C10L-(DC0V)U V WE3204~10mmKA20M3~OM1描圖10L+(DC24V)變頻器報(bào)警F舊底圖總號(hào)7.5KW,1440r/minY132M-4主軸電機(jī)2-7D底圖總號(hào)電氣原理圖簽 字標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期G設(shè)校審工6計(jì)龔仲華標(biāo)準(zhǔn)化圖樣標(biāo)記SA重量日 期對(duì)核藝日期10-8/1697頁8第3123454/5掌握回路1中，CIMR-G7變頻器的正反轉(zhuǎn)和啟動(dòng)/停頓使用出廠默認(rèn)的2線制掌握，正反轉(zhuǎn)掌握信號(hào)來自CNC的輸出。②CIMR-G7的正反轉(zhuǎn)信號(hào)串聯(lián)有機(jī)床啟動(dòng)接觸器KM10〔X/Z軸驅(qū)動(dòng)主回路ON〕的常開觸點(diǎn)，假設(shè)X/Z軸伺服驅(qū)動(dòng)未啟動(dòng)或消滅機(jī)床超程、急停的故障，可以馬上停頓主軸。③變頻器的DI信號(hào)承受了出廠默認(rèn)的使用變頻器內(nèi)部電源的匯點(diǎn)輸入連接方式，變頻器的DI信號(hào)選擇端CN5應(yīng)依據(jù)要求設(shè)定。DI信號(hào)，DI功能定義可以直接使用出廠默認(rèn)設(shè)定。⑤由于變頻器電源在機(jī)床主電源接通后便可參加DO信號(hào)可作為驅(qū)動(dòng)器主電源接通的互鎖條件，通過中間繼電器KA20的轉(zhuǎn)換，串聯(lián)到驅(qū)動(dòng)器主接觸器掌握電路中，主軸變頻器故障時(shí)制止驅(qū)動(dòng)器主電源參加。⑥變頻器的頻率給定信號(hào)〔主速輸入〕來自CNC〔KND100T〕的主軸模擬量輸出，其輸出頻率直接由CNC加工程序中的S代碼指令進(jìn)展掌握。AI信號(hào)同樣可以直接使用變頻器出廠默認(rèn)的功能設(shè)定。S模擬量輸出①KND100T經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)的S模擬量輸出為DC0~10V，可以直接和CIMR-G5的速度給定A1/AC端連接。②KND100T的SDC0~10V〔XS55-5〕連接至變頻器的A10V輸出端〔XS55-2/3/4〕連接至變頻器的AC端。③應(yīng)通過CNC的SS模擬量輸出為DC10V。DC10V頻率給定輸入時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速和要求全都；在DC0V輸入〔編程轉(zhuǎn)速S0〕時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速接近0轉(zhuǎn)。⑤頻率給定連接線應(yīng)使用雙絞、屏蔽電纜。轉(zhuǎn)向信號(hào)①KND100T的主軸轉(zhuǎn)向由程序指令M03M04或操作面板上的主軸正反轉(zhuǎn)按鈕進(jìn)展掌握，其轉(zhuǎn)向統(tǒng)一由CNC的DO信號(hào)M03/M04〔X57-15/3〕輸出。②KND100T的M03/M04輸出為保持型電平信號(hào)CIMR-G52線制掌握要求全都，故可以直接通過中間繼電器KA10、KA11轉(zhuǎn)換為變頻器的轉(zhuǎn)向掌握信號(hào)。③主軸電機(jī)的轉(zhuǎn)向可以直接通過交換電機(jī)相序、