Beckhoff-运动控制培训讲义

DriveTechnology28.10.20131自动化新技术驱动技术DriveTechnology28.10.20132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DriveTechnology28.10.20133AX5000|数字式紧凑型伺服驱动器DriveTechnology28.10.20134AX5000|数字式紧凑型伺服驱动器技术亮点快速控制技术电流控制环：最快31.25µs转速控制环：最快125µs位置控制环：最快125µs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DriveTechnology28.10.20135100…480VAC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300mm）（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DriveTechnology28.10.20136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：1x100VAC适用于亚洲1x115VAC适用于北美3x200VAC适用于亚洲1x230VAC适用于欧洲3x230VAC适用于北美3x400VAC适用于欧洲3x480VAC适用于北美DriveTechnology28.10.20137电机反馈：旋转变压器晶体管电路电源100VAC…480VAC状态显示，例如轴轴标识符或故障信息电机反馈：Sin/Cos1Vss、TTL、单圈或多圈、EnDat、Hiperface、BiSS24VDC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DriveTechnology28.10.20138AX5101—AX5112|额定输出电流分别为1.5A、3A、6A和12A单轴伺服驱动器，用于最大额定电流为12A的电机AX51xx|单通道伺服驱动器DriveTechnology28.10.20139AX5118--AX5140|额定输出电流分别为18A、25A和40AAX51xx|单通道伺服驱动器单轴伺服驱动器，用于最大额定电流为25A的电机DriveTechnology28.10.201310AX51xx|单通道伺服驱动器环境温度为50°C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AX5101AX5103AX5106AX5112AX5118AX5125AX5140额定输出电流（3相）1x1.5A1x3A1x6A1x12A1x18A1x25A1x40A额定电源电压3x100VAC–10%...3x480VAC+10%1x100VAC–10%...1x240VAC+10%3x100VAC–10%...3x480VAC+10%直流母线电压max.890VDC峰值输出电流(1))4.5A7.5A13A26A36A50A80A用于S1运行的额定连续负载1.2kVA2.5kVA5kVA10kVA15kVA20.8kVA40kVA持续制动功率(250W50W150W90W200W200W200W最大制动功率(2)14kW27kWDriveTechnology28.10.201311AX5160—AX5193|额定输出最大电流从60A至170A(暂未在国内推广)新AX51xx|单通道伺服驱动器DriveTechnology28.10.201312AX51xx|单通道伺服驱动器环境温度为50°C时的技术参数(1)IRMS：用于最大3秒技术参数AX5160AX5172AX5190AX5191AX5192AX5193额定输出电流（3相）1x60A1x72A1x90A1x110A1x143A1x170ARa额定电源电压3x400VAC–10%...3x480VAC+10%直流母线电压max.890VDC峰值输出电流(1)120A142A135A165A215A221A480VAC下额定负载42kVA50kVA62kVA76kVA99kVA118kVA持续制定功率外部最大制动功率外部DriveTechnology28.10.201313AX52xx|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12AAX52xx|双通道伺服驱动器DriveTechnology28.10.201314AX52xx|双通道伺服驱动器环境温度为50°C时的技术参数技术参数AX5201AX5203AX5206额定输出电流2x1.5A2x3A2x6A(*)额定电源电压3x100VAC–10%...3x480VAC+10%1x100VAC–10%...1x240VAC+10%直流母线电压max.890VDC峰值电流(1)10A20A26A用于S1运行的额定连接负载(2)2.5kVA5kVA10kVA持续制动功率(2)50W150W50W最大制动功率(2)14kW(1)IRMS：用于最大7秒(2)内置制动电阻(*)单相时,总电流限制在9A以下DriveTechnology28.10.201315AX5000|功能特点详细介绍DriveTechnology28.10.201316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DriveTechnology28.10.201317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IEC61491标准执行其它现场总线系统经过外部网关DriveTechnology28.10.201318AX5000|功能特点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62,5µs电流控制回路4kHz的频率用于最小功率耗散组态举例：EtherCAT（最小）位置回路速度回路电流回路IGBT开关电机电缆62,5µsNC/PLCNC/PLC31,25µs16kHz32kHz62,5µsNC/PLCNC/PLC62,5µs8kHz16kHz125µs125µs125µs31,25µs16kHz32kHz125µs125µs125µs62,5µs8kHz16kHz125µs125µs125µs125µs4kHz8kHzDriveTechnology28.10.201319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/Cosinus1VssEnDAT，单圈和多圈Hiperface，单圈和多圈BiSS，单圈和多圈DriveTechnology28.10.201320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1000Hz，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DriveTechnology28.10.201321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6A的驱动器可以驱动一个1A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：12A=2x6A或1x3A+1x9A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DriveTechnology28.10.201322数字量输入AX5000|功能特点数量每台设备7点输入功能启用正极/负极限位开关通过定子短路制动锁定驱动器捕获（2x）DriveTechnology28.10.201323数字量输出（可编程的功能）AX5000|功能特点数量每通道1点输出+1点设备输出功能控制机械制动显示有关外部动态急停功能的故障信息随时可以运行DriveTechnology28.10.201324状态显示2行x16个字符，背光AX5000|功能特点优点通过输出轴标识符轻松实现设备诊断显示轴状态和故障信息（包括与EtherCAT之间无通讯）故障信息以纯文本形式显示DriveTechnology28.10.201325冷却方案AX5000|功能特点最高工作温度：50°C无风扇运行时，最高可达2x3A或1x6A通过2x6A/1x12A的可调节风扇进行强制空气冷却内部气流通道与电子元件分离，因此不会受到污染冷却板用于安装冷却板的背板DriveTechnology28.10.201326AX5000|系统模块及附件DriveTechnology28.10.201327系统模块AX5001|直流母线扩展模块用于存储再生能量（制动能量）短路保护由中间电路（包括功率管理）来进行24V辅助供电通过AX-Bridge，可以与多轴系统结合起来使用集成了EtherCAT接口，用于参数设置和诊断AX5021|制动模块带250W的内部制动电阻，主动冷却集成了制动断路器，用于最大容量为6kW的外部制动电阻集成了EtherCAT接口，用于参数设置和诊断AX5041|能量恢复模块通过集成主变频器，制动能量可以被直接反馈回供电电网集成了EtherCAT接口，用于参数设置和诊断AX5000|系统模块及附件DriveTechnology28.10.201328AX59xx|AX-Bridge快速连接系统电源模块适用于伺服驱动器的快速连接电源分配模块AX5911适用于电源、直流母线和控制电压的快速连接带电源导轨系统的连接模块，用于多轴系统，电流负荷最高可达85AAX5000|系统模块及附件DriveTechnology28.10.201329附件插槽1插槽2AX5000|系统模块及附件可选插槽用于运动控制的安全功能（插槽1）附加的编码器接口，例如SSI（插槽2）I/O（捕捉信号，等等）（插槽2）客户定制的接口卡（插槽2）DriveTechnology28.10.201330EtherCAT优化AX5000EtherCAT–经过优化的驱动总线周期时间短同步性同时性以太网直接连接驱动通过分布式时钟系统可精确同步高速捕获时间戳，如印标控制超高速的通讯，刷新时间为：100个轴为100µs1000个分布式I/O为30µsDriveTechnology28.10.201331优化用于EtherCATAX5000高速控制算法为高动态调节的无铁芯直线电机设计的电流控制器，循环时间低至31.25µs速度控制器周期时间125µs位置控制器周期时间125µs总线型拓扑结构一目了然、灵活多样由于采用的是标准电缆，系统布线工作简单易行诊断简单方便断点检测与定位通讯协议、物理特性和拓扑结构都能对所有的传输链接实施通讯质量监控DriveTechnology28.10.201332TwinSAFE:集成的安全性AX5000适用于各种安全种类的选项卡：AX5801|重启锁定功能