伺服说明书专业资料.doc

三相交流伺服系统使用手册

浙江恒强科技有限公司
杭州市余杭区闲林闲兴路六号
电话：
.com

安全注意事项(请务必在安装使用前阅读)
欢迎您使用浙江恒强科技有限公司生产的纺机专用伺服控制系统。
在安装、使用、检查、维修之前，请您务必仔细阅读本手册，以保证对的的操作使用。此外，请将本操作手册妥善保存在安全地点，以便随时查阅。
危险
本手册中，将安全注意分为[危险]与[警告]两个级别。
未按规定进行操作时，会引起也许导致人员重伤或是死亡的重大安全事故。
警告

未按规定进行操作时，会引起也许导致人员轻伤，或是导致财产损失的事故。

警告中的注意事项，在有的情况下也会导致严重的后果。无论是[危险]还是[注意]中标记的注意事项，请务必一定要遵守。
安全警告和注意事项
使用本产品时，为了减少火灾、触电或人员伤亡的危险，应始终遵守下列基本的安全防止措施。
危险

电源进线要按规定进行固定和安全防护，不能承受作用力。
危险

设备必须连接接地线，接地不良将导致人员触电及对本产品的安全可靠运营产生影响。
危险

不要由非专业人员对电气部件修理调试，这将会减少设备的安全性能，扩大故障甚至导致人员伤亡和财产损失。
危险

工作过程中，不要打开控制器外壳。机壳内某些部位带有高压，应避免引发以外伤害。
危险

确有必要须打开外壳时，一方面要切断电源并从电源插座上拔掉本机的电源插头。即使电源已经切断，控制器内的电容器仍然存有电能，因此电源切断5分钟后电源指示灯熄灭后才允许接触内部件。
危险

在电机运转时，严禁接触任何运动部件。否则也许会导致人员伤害。
警告

严禁工作在潮湿、粉尘、腐蚀性气体、易燃易爆气体的场合，否则也许会导致触电或火灾。
警告

严禁直接对控制器的输入输出回路进行绝缘测试。否则将直接导致电气设备损坏。
警告

使用非本公司所提供的零配件，极易引起火灾、电击和严重损坏。

警告

本产品只限使用产品铭牌标明的电源类型，电网波动电超过±10%,必须配备电力稳压器。
警告

不要用易燃物安装伺服控制器，伺服电机及制动电阻，否则也许引起火灾。
警告

在电源接通时，和断开后的一段时间内，伺服电机以及伺服控制器的散热片，制动电阻也许出现高温，请不要触摸，以免烫伤。
注意

本公司对于未经授权擅自改动本产品产生的后果不负任何责任。

第1章 产品检查与型号说明
1.1 产品检查
为了防止本产品在购买与运送过程中的疏忽，请具体检查以下列出的项目：
a. 是否是所欲购买的产品：分别检查电机与驱动器上的产品型号。
b. 电机轴是否运转平顺：用手分别逆时针和顺时针旋转电机转轴，假如可以平顺运转，代表电机转轴是正常的。
c. 外观是否有损伤：目视检查是否有外观上的任何损坏，是否有松脱的螺丝。
d. 检查是否有任何组件的缺失。
完整的伺服组件涉及：
(1) 伺服驱动器及伺服电机
(2) 5PIN 电源进线接线端子（L、N、R、S、T）
(3) 3PIN UVW电机动力线接线端子（U、V、W）
(4) 3PIN 刹车电阻连接线(P、D、C)
(5) DB25 控制端子接线端子（公）
(6) DB15 电机编码器接线端子（公）
假如有任何以上的情形发生，请与我们联系以获得妥善解决。

1.2产品型号对照
1.2.1 伺服驱动器
版本号
产品名称
HQSD: HengQiang Servo Drive
HQSD -- 07 23 01 01
额定功率
07:750W
15:1.5KW

输入电压及相数
23：220V 三相

1.2.2 伺服电机

HQSM -- 07 10 1000
产品名称
HengQiang Servo Motor
电机功率
07：750W
15：1.5KW

额定扭矩
额定转速

第2章 安装
2.1 注意事项
● 驱动器固定必须可靠，固定螺丝必须锁紧，固定处必须牢固，没有震动。
● 驱动器与电机间的连线不能拉紧，且动力线与编码器线最佳不要并列走线。
● 电机轴心与设备的轴心对心偏差要小。
● 电机固定必须可靠。
● 驱动器，电机，以及刹车电阻不要接触易燃物品，否则也许引起火灾。
● 伺服驱动器及伺服电机是精密机器，不要使其坠落，或遭受强力冲击。
2.2 储存环境条件
本产品在储存时，必须置于无尘、干燥之位置。储存温度范围必须在-25度到 70度范围内。
2.3使用环境条件
本产品使用场合必须干燥无粉尘，使用环境温度为-10度到55度。使用环境应开阔，通风散热条件良好。若处在闭塞环境下，应另配置通风扇。使用的环境不应有过大震动。
2.4安装方向和间距
● 安装时，请遵守伺服驱动器的安装方向，否则也许引起故障。
对的的安装方向：
伺服控制器的正面（按键及显示面板一面）应正面对前方或上方。

● 伺服驱动器与控制柜箱体，及其它机器间应留有规定的间距，否则也许引起故障。

2.5安装尺寸
a. HQSD-XXYYZ(恒强伺服驱动器)

b.HQSM-07023000(恒强伺服电机)

c.HQSM-15101000(恒强伺服电机)

第3章 信号和接线
3.1注意
● 接线应由专门的技术人员进行。
● 接线或是检修一定要先切断主电源，通过十分钟，待电源指示灯熄灭后方可以进行。
● 请保证伺服驱动器及伺服电机的接地良好。
● 接线电缆不能有任何损伤，接线电缆上不要悬挂重物。

3.2接线端子介绍
如下图所示，电源指示灯为电源标志。当电源指示灯未熄灭时，说明机壳内电容仍残留有电。此时请不要打开机壳或是进行接线操作，以免导致触电事故。按键与数码管为进行设立以及显示的部件。
PDC端子为刹车电阻接线端子。要想对的使用内置刹车电阻或是外接刹车电阻，均要对的连接该端子。
UVW为电机的动力线连接端子。此端子必须要和电机的动力线对的可靠连接。接线的顺序不能搞错。
RSTLN为电机的主电源以及控制电源接线端子。
CN1为控制器与上位机通讯的控制端子。其具体定义见下节。
CN2为电机的编码器接口。
PG端子为接地端子。在使用过程中，电机以及驱动器必须可靠接地。

3.3 CN1控制端子 IO信号
本驱动器采用BD25 插座与上位机进行沟通。提供三对通用的输入输出接口。并且可以向上位机反馈电机编码器值。端子的定义如下：
1
DO1(数字输出1)
2
DO2(数字输出2)
3
DO3(数字输出3)
4
CANH(CAN总线)
5
DI1(数字输入1)
6
DI2(数字输入2)
7
DI3(数字输入3)
8
CANL(CAN总线)
9
COM+(外部输入电源)
10
COM-(地)
11
A+ (编码器输出)
12
A-(编码器输出)
13
B+(编码器输出)
14
B-(编码器输出)
15
Z+(编码器输出)
16
Z-(编码器输出)
17
Pulse+(输入脉冲)
18
Pulse-(输入肪冲)
19
Dir+ (输入方向)
20
Dir- (输入方向)
21
ADIN(模拟ＡＤ输入)
22
SCITX(RS232输出)
23
SCIRX(RS232输入)
24
AD输入地(NC)
25
AD输入地

3.7 ＣＮ1端子信号具体说明
信号名称
引脚号
功能
接线方式
ＤO1
1
伺服准备好信号.０代表伺服正常，１代表伺服犯错
以ＣＯＭ-为地，开路输出
DO2
2
输出电机编码器Ｚ信号
同上
DO3
3
位置模式下输出位置到达信号
同上
CANH
4
CAN总线信号

DI1
5
伺服使能信号
以COM+为正,DI为负，光耦输入
DI2
6
混合模式下，模式切换信号
同上
DI3
7
模拟输入速度模式下的零速信号
同上
CANL
8
CAN总线信号

COM+
9
输入ＩＯ电源

COM-
10
输出ＩＯ地

A+
11
差分输出编码器A信号+
差分
A-
12
差分输出编码器A信号-
差分
B+
13
差分输出编码器B信号+
差分
B-
14
差分输出编码器B信号-
差分
Z+
15
差分输出编码器Z信号+
差分
Z-
16
差分输出编码器Z信号-
差分
Pulse+
17
外部输入差分脉冲+
差分输入
Pulse-
18
外部输入差分脉冲-
差分输入
Dir+
19
外部输入方向脉冲+
差分输入
Dir-
20
外部输入方向脉冲-
差分输入
VADIN
21
外部ＡＤ命令输入端
模拟
SCI_TX
22
RS232发送端

SCI_RX
23
RS232接受端

GND
24
地(外部ＡＤ地)此端子最佳不要连接

GND
25
外部ＡＤ地

3.4信号输入模式
a. 输入ＩＯ模式
DI
COM+

b.　输出ＩＯ模式

COM-
DO

b. 差分输入与输出模式分别为经AM26LS32 与AM26LS31或类似器件输入与输出的模式。

3.5标准接线方法
(1) 电源进线接法
R
S
T
L
N
PG
三相交流电源
200-230V 50~60HZ
单相交流电源
接大地

注：RST接三相交流电源（200-230V,50-60HZ）,假如用单相电源请接RS两端。LN接单相交流电源（200-230V，50-60HZ）。接线时，PG端必须接地。

（2）电机动力线接法
U
V
W
接电机U相
PG
接电机V相
接电机W相
接电机外壳

注：驱动器UVW必须与电机UVW一一相应，不能颠倒。电机机壳地必须接驱动器PG端。
(3)刹车电阻接法（PDC端子）
当使用内置刹车电阻时，请直接将DC端短接。使用外置刹车电阻时，请将外置刹车电阻连接于PC之间。
（4）CN2（编码器接线端子）接线方法
VCC 1 1
A+ 2 222
B+ 3
Z+ 4
A- 5
B- 6
Z- 7 77
U+ 8 8
V+ 9 999
W+ 10
U- 11
V- 12
W- 13
NC 14
GND 15

注：接线时，只需将CN2各端与伺服电机编码器相应端连接即可
（5）CN1端子接线方法
CN1端各端子的介绍见上节。根据不同的需要，用户可参阅上节的端子信号介绍自行接线。如有疑问，请与我们联系解决。

第4章 面板显示及操作
4.1 面板介绍
面板由五个数码管以及五个按键和一个指示灯组成。五个按键分别为MODE，SET，UP，DOWN,SHIFT.指示灯指示通电状态。
MODE键：用来转换伺服控制器的状态。控制器有四种状态:
可运营状态1:在此状态下，伺服可以根据ＩＯ口的命令正常工作，数码管显示内容根据参数2的不同显示不同的内容。
可运营状态2:当在此状态下，显示内容固定为电机的实际转速。其它与可运营状态1完全相同。
参数设定状态：在此状态下可以进行参数的修改与设定。
自测试状态：　在此状态下，电机可根据参数14设定的速度转动。
按下MODE键后，伺服的状态将在上述四种状态下循环切换。
SET键：拟定键。
UP键：参数值加。
DOWN键：参数值减。
SHIFT键：切换设定的数位。
4.2 电机自测试
上电后，控制器处在可运营状态1，此时连续按两次ＭODE键，电机将进入自测试状态（面板上显示tt---），此时，按ＵＰ键，电机会依参数14设定的转数转动。在电机转动后，按下ＤＯＷＮ键，此会停止转动。
4.3 参数修改与设定
运用ＭODE键，将控制器切换为参数设定状态（面板上显示 Pn000）,运用ＵＰ与ＤＯＷＮ键转换到要设定的参数号后，按ＳＥＴ键，将显示此参数的内容，此时可运用ＵＰ与ＤＯＷＮ键，修改此参数的内容。修改完毕后，按ＳＥＴ键，则修改后的参数将被保存。

注意：1.在自测试状态与参数设定状态下时，电机将会忽略上位机命令。
2.在电机正在运营中，控制器状态只能在可运营状态1与可运营状态2之间切换。

第5章 参数说明

参数号
参数名称
说明
０
工作模式设定
本伺服控制器有六种工作模式：
０：速度模式
１：位置模式
２：转矩模式
３：转矩与位置混合模式
４：转矩与速度混合模式
５：速度与位置混合模式
在速度模式下，伺服控制器将根据参数26设定值的不同，分别从外部输入脉冲，外部ＡＤ输入，内部寄存器（参数14）取得速度指令，令电机以该转速速度运营。
在位置模式下，伺服控制器将根据参数27设定值的不同，分别从外部输入脉冲，外部ＡＤ输入，内部寄存器（参数14）取得位置指令，令电机定位到该位置处。
在转矩模式下, 伺服控制器将根据参数25设定值的不同，分别从外部输入脉冲，外部ＡＤ输入，内部寄存器（参数24）取得转矩指令，令电机以该转矩运营。
当电机处在转矩与位置混合模式时，控制器将根据外部输入２的状态，决定电机的工作模式。假如外部输入2为1(高电平)，电机将工作在位置模式，否则切换到转矩模式。
当电机处在转矩与速度混合模式时，控制器将根据外部输入2的状态决定电机的工作模式。假如外部输入为高，则电机工作在速度模式，否则工作在转矩模式。
当电机处在位置与速度混合模式时，控制器将根据外部输入2
的状态决定电机的工作模式。假如外部输入为高，则电机工作在位置模式，否则工作在速度模式。

1
电机选择
本控制器适应的电机有两种：
０：ＨＱＳＭ－１５１０１０００
１：ＨＱＳＭ－０７０３３０００
此参数用来配置控制器相应的电机型号。当此参数为0时，表时正在使用ＨＱSM-15101000型号电机，为1时，表白正在使用ＨＱＳＭ－07033000型号的电机。
２
监控内容
0: 剩余脉冲数
1： 实际速度
2: Q轴电流值（转矩值）
3: D轴电流值
4:　已发脉冲数
5: 设定转速值
6: 母线电压值
7: AD输入原始采样值
8: 反馈脉冲数
本参数用来设定，在可工作状态1状态下，面板显示的内容。
3
方向位
该参数用来更改外部输入的方向。当改变该位的值后，外部输入的正负将被更改。
0： 正转（输入正，正转，输入负，反转）
1 反转 (输入负，正转，输入正，反转)
4
电子齿轮分母
外部脉冲输入时的电子齿轮分母
5
电子齿轮分子
外部脉冲输入时的电子齿轮分母
如，参数４值为m,参数５为n,则每当外部输入m个脉冲时，电机将走动n个脉冲。
6
加速时间
该参数设定电机从0加速到额定转速所需要的时间（单位:ms）
7
减速时间
该参数设定电机从额定转速减速到0所需要的时间(单位：ms)
8
位置环比例系数
增大该参数的值，有助于减小位置跟踪误差，增快系统响应，但该值过大会导致系统的不稳定。(1/100)
9
位置环微分系数
(1/100)
10
速度环比例系数
(1/100)
11
速度环积分系数
(1/10000)
12
电流环比例系数
(1/100)
13
电流环积分系数
(1/10000)
14
内部寄存器

15
错误保存寄存器1
该处保存最后一个报警值的错误码
９：过流
３：超速
４：过压
５：欠压
６：位置环跟踪误差过大
１１：编码器未连接
１０：编码器错误
16
错误保存寄存器2
该处保存倒数第二个报警值的错误码

17
错误保存寄存器３
该处保存倒数第三个报警值的错误码

18
错误保存寄存器4
该处保存倒数第四个报警值的错误码

19
AD零点

20
AD增益
1/100
21
ENABLE
0:在可运营态下正常运营
1:在可运营状态下，忽略外部命令，按照自测试模式工作
22
转矩模式下的速度限值
转矩模式下的最大转速(RPM)
23
输入脉冲平滑度
此值为1.5ms内，最大的可输入脉冲数
24
转矩设定值
(1/1000)
25
电流环输入模式
0:脉冲输入
1:AD输入
2:寄存器设定
26
速度环输入模式
同上
27
位置环输入模式
同上
28
脉冲输入模式
本控制器的输入脉冲可以有三种模式：
0: 正交脉冲输入
1: 脉冲+方向模式(脉冲双沿计数)
2: 脉冲+方向模式(脉冲单沿计数)
29

位置环前馈增益系数
(1/100)
30
刹车周期
(100us) *No.30
31
刹车占空比
No.31/No.30
32
刹车启动电压值
（Ｖ）
33
刹车关闭电压值
(V)
34
电压过压报警阀值
(V)
35
电压欠压报警阀值
(V)
36
刹车电阻过载报警值
当刹车电阻连续工作时间超过1ms*No.36时，会发生刹车电阻过载报警
37
脉冲速度设定增益
1/100
38
保存

39
位置环输出滤波系数
1/1000
40
速度环输出滤波系数
1/1000
41
电流环输出滤波系数
1/1000
42
速度正限幅
(No.42/1000) *3000
43
速度负限幅
-(No.43/1000)*3000
44
转矩正限幅
(No.44/1000) *Tn
45
转矩负限幅
-(No.45/1000)*Tn
46

一定要设成1000
47

一定要设成1000
48
位置到达限值
该值为允许的位置误差脉冲数
49
复位

50
恢复默认设立

第6章 运营
6.1 初次接通电源
运营伺服驱动器及伺服电机之前，应进行如下检查：
(1) 接线
● 伺服驱动器的电源输入（RSTLN）必须连接对的。
● 伺服驱动器的输出和电机的电源（UVW）必须连接一致。
● 各个电源（RST，LN）与伺服驱动器的输出（UVW）没有短路。
● 伺服驱动器与伺服电机已经可靠接地。
● 刹车电阻接线端（PDC）连接对的。
(2) 使用环境
环境满足第一章规定的使用环境。
(3) 机械连接
机械连接方式满足第一章的规定。电机与驱动器必须可靠固定。
注意：在使用伺服电机前，请使用驱动器的自测试模式运营电机，确认电机可以正常运营时，再将伺服驱动器及电机进行安装连接。
6.2启动运营
在对的运营伺服电机前，必须先进行参数的确认。保证，伺服工作在需要的模式下。否则，也许会出现无法预测的运营状态。要想让伺服驱动器对的响应外部输入的使能信号，必须先对的设立No.21参数.当No.21为1时，驱动器处在按键有效模式，此时，只能运用UP与DOWN按键来控制电机的运营与停止。当No.21为0时，电机将响应外部IO，IN1信号。当IN1有效时（低电平）电机使能，否则停止。

6.2.1 控制模式选择
请用参数No.0 选择需要的控制模式。具体请参阅第五章参数说明部分。
6.2.2 位置控制模式
在位置控制模式下，位置指令来源于CN1上的PULSE与DIR端子。本控制器可以接受三种模式的位置指令：正交脉冲模式，方向脉冲单沿计数模式，方向脉冲双沿计数模式。具体设立方法请参阅参数No.28，No27。
在位置模式下，可以设立相应的电子齿轮比，以适应不同的规定。具体请查阅参数说明中参数No.4,No.5.
6.2.3速度控制模式
在速度控制模式下，速度指令可以来源于CN1上的PULSE与DIR端子，以及外部模拟命令，或是内部寄存器（No.14）。请通过参数 No26选择。
a.使用外部脉冲输入方式：当选择由外部脉冲方式输入速度指令时，实际速度设定值由下式算得
Speedset = 3000rpm * (No.37/1000)*(fre_in)/1M
Fre_in 为外部输入的脉冲频率。即，当速度增益设为1时，外部输入脉冲频率为1M时，设定速度为3000rpm。
c. 使用外部模拟AD方式：
外部AD的输入范围为-10V—10V。其相应的速度范围为（-3000rpm—3000rpm）*（No.20/100）。
当想运用外部AD作为速度输入时，必须先进行速度零点的调零环节：
(1) 将外部输入电压设为0。
(2) 将伺服设为参数设立模式，且参数值为No.19 进入。
(3) 按UP键，此时驱动器会自动采样计算零点值。连续调零几次，假如零点值变化不大，且在2048附近时，可以认为调零成功。按下SET键，保存零点值。调零结束。
d. 使用内部寄存器设定方式：
此时，速度设定值为No.14的值，单位RPM。

6.2.4 转矩控制模式
在转矩控制模式下，转矩指令可以来源于CN1上的PULSE与DIR端子，以及外部模拟命令，或是内部寄存器（No.14）。请通过参数 No26选择。
a. 外部输入脉冲设定转矩
设定的转矩值Tset= Tn * (No.37/1000)*(fre_in)/1M (Tn为额定转矩)
b.外部模拟命令设立转矩
设定的转矩值Tset= Tn * (No.20/100)*(ADin-AD0)/10 (Tn为额定转矩)

c.内部寄存器设立转矩
设定的转矩值Tset= Tn * (No.24/1000) (Tn为额定转矩)

6．3伺服的报警保护及相应的解决方法
错误码
故障因素
解决方法
9
过流

1. 检查编码器线是否对的连接
2. 检查电机UVW动力线是否对的连接
3. 检查电机与驱动器是否匹配
4. 检查驱动器功率模块是否损坏
３

超速
检查电机是否工作在转矩模式，且没有对的设立转矩模式下的限速值
４

过压
1. 检查电网电压是否不稳定，过高
2. 电机是否过载
3. 更换大功率刹车电阻
5
欠压

检查供电电压是否过低
6
位置环跟踪误差过大

1． 增大位置环增益参数
2． 减小输入脉冲频率
11
编码器未连接

重新对的连接编码器接线
10
编码器错误

检查编码器接线，以及电机是否可靠接地，环境电磁干扰是否严重