超同步GA手册.docx
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超同步GA手册
第一章序言
感谢您购买北京超同步科技有限公司生产的BKS伺服控制器。
BKS伺服控制器是北京超同步科技有限公司研制、开发生产的高质量、多功能、低噪音的交流伺服控制器。
BKS伺服控制器是鼠笼式电机（IM）的伺服控制器，可对普通鼠笼式电机和变频电机的位置、转速、加速度和输出转矩通过编程方式进行控制，BKS伺服控制器的研制成功为传动控制领域带来了生机。
BKS伺服控制器核心采用32位CPU对电机全数字控制。
电机能够以极低的速度运行（1rpm甚至1/8rpm）。
具有RS232和RS422两种通讯接口，22KW以下内置制动单元。
具有按标准配置、用于定位的码盘接口和用于速度、位置跟随的第二码盘；用于顺序控制的12点输入、8点输出接口及模拟量输入输出接口等。
因此能实现对鼠笼式电机进行高性能的控制。
不仅能够满足普通变频器所能达到的技术指标，而且能够应用在例如数控铣床的进给轴这种要求定位精度非常高的领域。
在数控机床、电动汽车等领域应用前景十分广泛。
在使用BKS伺服控制器之前，请您仔细阅读该手册，以保证正确使用。
错误使用可能造成控制器运行不正常、发生故障或降低使用寿命，甚至发生人身伤害事故。
因此使用前应反复阅读本说明书，严格按说明使用。
本手册为随机发送的附件，务必请您使用后妥善保管，以备今后对控制器进行检修和维护时使用。
开箱检查注意事项
在开箱时，请认真确认：
在运输中是否有破损现象；控制器铭牌的型号、规格是否与您的订货要求一致。
如发现有遗漏或不相符的情况，请速与供货商联系解决。
控制器的铭牌
在控制器箱体的右下方，贴有标示控制器型号及额定值的铭牌，铭牌内容如图1-1所示
图1-1控制器的铭牌
控制器型号说明
安全注意事项
“危险”与“注意”的定义：
如果没有按要求操作，可能造成严重设备损坏或人员伤害
如果没有按要求操作，可能造成中等程度的人员伤害或轻伤，或造成物质损失
安装
配线
伺服驱动器输出相序必须与编码器相序严格一致，否则可能造成电机过载保护或烧毁。
使用CTB主轴电机时驱动器输出U/V/W相与电机相序要求一致。
维护
使用的注意事项
关于电动机及机械负载
1、与工频运行比较
北科伺服控制器为电压型控制器，输出电压是PWM波，含有一定的谐波。
因此，使用时电机的温升、噪声和振动略有增加。
控制器有超静音运行方式，需要修改参数，请仔细阅读参数说明。
2、恒转零速运行
大功率电机如果不带风扇，可连续运行30分钟；电机加风扇可全天候运行。
3、在50Hz以上频率运行
超过50Hz运行，除了考虑振动、噪音增大外，还必须确保电机轴承及机械装置的使用速度范围，务必事先查询。
4、机械装置的润滑
减速箱及齿轮电动机等需要润滑的机械装置长期低速运行时，由于润滑效果变差，可能会带来损坏，务必事先查询。
5、负转矩负载
对于如提升负载之类的场合，常常会有负转矩发生，控制器会产生过流和过压故障而跳闸，此时应该考虑选配制动组件。
6、往复式负载
控制器在驱动活塞式往复性负载时，请注意输出电流会有不稳定现象，长期低频运行时情况更突出。
7、负载装置的机械共振点
控制器在一定的输出频率范围内，可能会遇到负载装置的机械共振点，必须通过设置跳跃频率来避开。
关于控制器
1、改善功率因素的电容或压敏器件
由于控制器输出是脉冲波，输出侧如安装有功率因子的电容或防雷用压敏电阻等，都会造成控制器故障跳闸或器件的损坏，务必请拆除；另外输出侧不要安装接触器。
如图1-4所示
图1-4控制器输出端禁止使用电容器
2、额定电压值以外的使用
不适用在允许工作电压范围之外的电压使用北科伺服控制器，如果需要，请使用相应的升压或降压装置进行变压处理。
3、三相输入改成两相输入
不适合改成两相输入，否则会出现缺相保护。
4、雷电冲击保护
控制器内装有雷击过电流装置，对于感应雷有自保护能力
5、海拔高度与降额使用
在海拔高度超过1000米的地区，由于空气稀薄造成控制器散热效果变差，有必要降额使用。
如图1-5所示为控制器的额定电流与海拔高度的关系曲线。
图1-5控制器额定输出电流与高度降额曲线
报废时注意事项
报废控制器时请注意：
电解电容的爆炸：
主回路的电解电容和印刷板上电解电容焚烧时可能发生爆炸。
焚烧塑料的废气：
前面板等塑料件焚烧时会产生有毒气体。
处理方法：
请作为工业垃圾进行处理。
★说明：
由于产品的升级或优化，本手册内容如有更改，请以新版本为准。
第二章系列型号与规格
控制器的型号
控制器型号
额定容量
（KVA）
额定输入
电流（A）
额定输出
电流（A）
适配电机
（KW）
内置
制动单元
BKSC-42P2GA
3
6
5
有
BKSC-43P7GA
9
8
有
BKSC-45P5GA
13
有
BKSC-47P5GA
11
18
17
有
BKSC-4011GA
17
26
25
11
有
BKSC-4015GA
21
35
32
15
有
BKSC-4018GA
24
37
有
BKSC-4022GA
30
45
22
有
BKSC-4030GA
40
62
60
30
无
BKSC-4037GA
50
76
75
37
无
BKSC-4045GA
60
92
90
45
无
BKSC-4055GA
72
113
110
55
无
BKSC-4075GA
100
157
152
75
无
产品技术指针及规格
型号BKSC-××××GA
42P2
43P7
45P5
47P5
4011
4015
4018
4022
4030
4037
4045
4055
4075
适配电机容量KW
.
11
15
22
30
37
45
55
75
输出
容量KVA
3
11
17
21
24
30
40
50
60
72
100
电流A
5
8
13
17
25
32
37
45
60
75
90
110
152
最高输出电压V
三相380/400/415/440V对应输入电压
最高输出转速rpm
4极电机8400rpm；280Hz
电源
额定电压、频率
三相380/400/415/440V；50/60Hz
允许电压波动
＋10％，－15％
允许频率波动
±5％
控制
特性
控制方式
正弦波PWM调制，全死循环向量控制
转矩特性
基频以下200％额定转矩输出，精度：
±5％
调速范围
1：
5000
速度控制精度
±%
频率设定分辨率
数字量：
；模拟量：
单极性4096/最高输出频率；双极性2048/最高输出频率
位置控制精度
±1PULSE
加速度
～3000HZ/s
制动方式
能耗制动，125％额定扭矩；~22KW内置制动单元
超载能力
200％额定电流30S
输入
输出
界面
数字量输入
8路光藕隔离输入；输入方式：
PNP、NPN可选；
数字量输出
4路；24V，10mA
模拟量输入
2路；－10V~+10V，0~10V
继电器输出
2路常开型；AC250V/DC30V，1A
故障输出继电器
1路；一组常开/常闭结点；AC250V/DC30V，1A
编码器输入接口
一个；最高接收频率300KHz；线驱动接收方式；RS422标准
编码器输出接口
一个；最高输出频率300KHz；线驱动输出方式；RS422标准
主轴
功能
速度控制
范围：
0～8000rpm；转向：
正反；速度指令：
模拟量、脉冲频率
准停定位
精度：
±1PULSE；位置调节：
用户参数设定
刚性攻丝
可与多种国产进口系统接口，攻丝误差：
±5％
其它功能
C轴控制，螺纹切削，电子齿轮，绞孔，
保护
功能
主轴电机过流
大于200％额定电流输出
电机超载
超过超载报警值的规定次数，报警输出；由参数设定
过电压
主回路母线电压高于800V，报警输出
低电压
主回路母线电压低于400V，报警输出
使用
环境
使用场所
无尘埃、腐蚀性气体、可燃性气体
温度
－10～45℃
湿度
95％RH以下（不结露）
震动
震动频率≤20Hz：
S2；20Hz≤震动频率50Hz：
2m/S2；
控制器系列尺寸（单位：
mm）
图2－1驱动器外形尺寸
容量
尺寸
kW
kW
11
kW
15
kW
kW
22
kW
30
kW
37
kW
45
kW
55
kW
75
kW
A
186
236
200
250
270
300
B
285
365
486
747
W
200
250
310
360
408
468
H
300
380
500
622
664
770
D
202
209
256
255
265
301
安装孔径
7
9
10
10
毛重（kg）
12
15
19
23
25
40
50
47
图2－2操作面板（键盘）尺寸
第三章控制器的安装及配线
控制器的安装
请安装在室内通风良好的场所，一般应采用垂直安装方式。
选择安装环境时，应注意以下事项：
1、环境温度：
在-10℃~+40℃运行；如果环境温度高于40℃，每增加5℃，应降额30%使用。
★说明：
如果环境温度超过40℃，应加强通风散热，并按规定降额使用。
2、
安装场所的湿度低于90%，无水珠凝结；
3、不要安装在多尘埃、多金属粉末的场所；
4、安装在无腐蚀性、爆炸性气体的场所；
5、安装在振动小于米/秒2的场所；
6、安装在无阳光直射的场所。
如用户有特殊安装要求，请事先与超同步公司联系。
单台控制器的安装间隔及距离要求，如图3-1所示。
控制柜内安装多台控制器时，一般应采用并排安装方式，并配有进风口、出风口和专用散热风扇；如果采用上下安装方式时，控制器之间还应加装导流隔板，以确保散热效果良好；如图3-2所示。
键盘操作面板的拆卸和安装
1、拆卸：
将中指放在操作面板上方的手指插入孔，轻轻按住顶部的锁定弹片后在往外拉，即可拆下操作面板；如图3-3所示。
2、安装：
先将操作面板的底部固定钩口对接在面板安装槽下方的安装爪上，用中指按住顶部的锁定弹片后往里推，到位后松开中指即可；如图3-3所示。
图3-3键盘操作面板的拆卸和安装
盖板的拆卸和安装
北科伺服控制器有两种盖板，塑料盖板和钣金盖板。
塑料盖板的拆卸和安装（如图3-4所示）
1、塑料盖板的拆卸
（1）取下操作面板；
（2）拆下盖板下部的两个螺钉；
（3）将盖板下部抬起5~10度，再往前平推移动10mm以上，直至盖板的安装爪从箱体顶部的钩口中退出，即可取下盖板。
2、塑料盖板的安装
（1）将盖板倾斜5~10度；
（2）将盖板顶部的安装爪插在箱体顶部的钩口中；
（3）将盖板底部的安装螺孔对齐后，上好两个螺钉；
（4）安装好操作面板。
钣金盖板的拆卸和安装（如图3-5所示）
1、钣金盖板的拆卸
（1）取下操作器面板；
（2）卸下盖板上所有螺钉；
（3）平行取下盖板。
2、钣金盖板的安装
（1）将盖板与箱体外框对齐后安装好螺钉；
（2）安装好操作面板。
控制器的配线
1、请务必在供电电源和控制器电源输入端子（R、S、T）间接入断路器或熔断器。
2、请务必在控制器的PE端子连接接地线，接地线应使用以上的铜芯线，且接地电阻要小于10Ω。
3、请务必保证各接线连接的高可靠性。
4、完成电路连接后，请检查以下几点。
（1）所有连接是否都正确无误？
（2）有无错接漏接？
（3）各端子和连接线之间是否有短路或对地短路？
表3-1断路器容量、导线和接触器规格表
型号
BKSC-
断路器（空气开关）
A
主回路电缆（mm2）
控制电缆线（mm2）
接触器
输入线/输出线（铜芯电缆）
控制板端子连接电缆线（电压等级380V）
接口板继电器连接电缆线（电压等级600V）
额定工作电流A（电压380V）
线包电压/电流（最大值）V/mA
吸合/释放时间（最大值）ms
45P5GA
32
6
1
~
18
250/500
150/120
47P5GA
40
10
25
4011GA
63
16
32
4015GA
63
16
50
4018GA
100
35
63
4022GA
100
35
80
4030GA
160
70
95
4037GA
160
70
115
4045GA
200
95
115
4055GA
250
120
150
4075GA
315
150
185
基本运行配线连接
使用机型：
BKSC-42P2GA~BKSC-4022GA
图3-6基本配线图1
注：
1、内含制动单元，使用时需在（＋）、PB之间连接制动电阻；
2、
使用机型：
BKSC-4030GA~BKSC-4075GA
图3-7基本配线图2
注：
如需外配制动组件，则应包括制动单元和制动电阻；连接制动单元时须注意正负极性。
主回路输入输出和接地端子连接
适用机型：
BKSC-42P2GA~BKSC-4022GA
表3-222kW以上控制器主回路端子说明及功能描述
端子名称
功能说明
R、S、T
三相交流电源输入端子380V，50/60Hz
P、PB
外接制动电阻预留端子
P1、（＋）
外接直流电抗器预留端子
（＋）
直流正母线输出端子
（－）
直流负母线输出端子
U、V、W
控制器三相交流输出端子
PE
接地端子
适用机型：
BKSC-4030GA~BKSC-4075GA
表3-330kW以上控制器主回路端子说明及功能描述
端子名称
功能说明
R、S、T
三相交流电源输入端子380V，50/60Hz
P1、（＋）
外接直流电抗器预留端子
P、（－）
外接制动单元预留端子。
P、N分别是直流母线的正、负端子
U、V、W
控制器三相交流输出端子
PE
接地端子
1、主回路电源输入端子（R、S、T）
（1）主回路电源输入端子（R、S、T）必须通过线路保护用断路器（MCCB）或带漏电保护的断路器连接至三相交流电源。
（使用漏电保护断路器时，因高频载波可能造成误动作，可以通过调整漏电保护灵敏度，或在驱动器前加装输入隔离变压器解决）
（2）为了使系统保护功能时能切除电源和防止故障扩大，建议使用本控制器的故障输出继电器，以保证安全。
（3）为了降低从控制器电源线耦合的高频干扰噪声，可以在控制器电源输入侧安装型号、规格匹配的噪声滤波器。
2、控制器输出端（U、V、W）
（1）绝对禁止交流电源输入与控制器的输出端子U、V、W相连接。
（2）控制器的输出端子U、V、W，要按正确的相序连接至三相交流电动机的接线端子U、V、W。
（3）控制器输出侧禁止连接电容器和浪涌吸收器。
（4）绝对禁止控制器输出端子之间短路或接地。
（5）为了抑制控制器输出侧产生的干扰噪声，降低对其他设备的干扰，可以在控制器输出侧选配控制器专用的噪声滤波器；还可以通过把控制器的输出电缆U、V、W穿入接地金属管，并与控制信号线分开布置的方式来减少干扰，如图3-8所示。
图3-8降低控制器输出干扰的方法
（6）控制器与电动机之间配线很长时，由于线间分布电容产生较大的高频电流，可能造成控制器过电流跳闸保护，同时也会由于漏电电流增加，使电流显示精度变差；因此控制器与电机之间的配线长度最好不要超过30米。
若配线很长时，请与我们联系。
3、直流电抗器连接端子（P1、P（＋））
（1）为了改善功率因子可以连接直流电抗器。
出厂时，P1、P之间连接有短路块。
如果要使用直流电抗器，则应先取下该短路块，然后再接入直流电抗器。
（2）不使用直流电抗器时，请勿取下短路块，并要拧紧螺钉。
4、外部制动器电阻连接端子（P（＋）、PB）
（1）CTB伺服控制器22kW及以下机型中，已内置制动单元。
为了释放制动运行时回馈的能量，有时需要P（＋）、PB端外接制动电阻。
制动电阻的规格选择请咨询经销商。
（2）制动电阻的配线长度应小于5米。
5、外部制动单元连接端子（P（＋）、N（－））
（1）CTB伺服控制器30kW及以上机型，无内置制动单元；使用时可在P（＋）、N（－）端子外接制动单元，在制动单元的P（＋）、PB端子连接制动电阻。
制动单元与制动电阻的规格选择请咨询经销商。
（2）控制器与制动单元之间的连接长度应小于5米；制动单元与制动电阻的联机长度应小于5米。
（3）请特别注意：
控制器与制动单元P（＋）、N（－）的极性，不能接反；控制器P（＋）、N（－）端也不允许直接连接制动电阻，否则会损坏控制器或导致发生火灾。
6、接地端子（
PE）
（1）为了保证安全使用，防止发生电击和火灾事故，控制器的接地端子PE必须良好接地，接地电阻要小于10?
。
（2）控制器最好有单独的专用外部接地点，接地线要粗而短，应使用截面以上的多芯铜线，外表皮推荐使用黄绿色。
多个控制器使用时，注意不应使接地线形成环路。
（3）端子接线注意事项
请使用多芯屏蔽电缆或绞合线（参照表3-1选择）连接控制端子。
使用屏蔽电缆时，电缆屏蔽层的近端（靠控制器的一端）应连接到控制器的接地端子PE。
布线时控制电缆应充分远离主回路和强电线路（包括电源线、电机线、继电器、接触器连接线等）20cm以上，并避免并行放置，建议采用垂直布线，以防止由于干扰造成控制器误动作。
（4）编码器的连接和使用注意事项
连接电动机的编码器为第一码盘应连接到PG1，第二码盘连接到PG3。
使用的码盘为线驱动方式（DC5V）。
如果码盘的脉冲数在200Kpps的范围之内，请选用2000C/T以上的码盘。
（除了上述条件以外，请注意每一种码盘本身的使用规格）码盘的安装原则上与电机轴直接连接，并且要按照码盘的产品目录、使用说明记载的注意事项正确安装。
由于编码器信号特别容易受到外界干扰的影响，配线时必须使用屏蔽双绞8芯电缆（可从本公司订购），且配线长度应尽可能短，屏蔽层近端良好接地，特殊场合可以采用编码器隔离电路（可从本公司订购）。
（5）模拟量输入输出端子连接注意事项
由于模拟量输入输出信号特别容易受到外界干扰的影响，配线时必须使用屏蔽电缆，且配线长度应尽可能短，屏蔽层近端良好接地。
请注意不要短路和误配线。
（6）串型通讯口连接注意事项
扩展板EXT-P3上的接口为RS422通讯接口，SCI2接口为RS232通讯接口。
使用时应该用屏蔽电缆，通过串型通讯接口，可以与PLC和PC机等主机进行串型通讯，实现主机对控制器的任何操作以及监控，并可组网运行。
使用RS232通讯接口与PC连接时应该使用RS232隔离装置。
该装置可向本公司定货。
（7）继电器端子接线注意事项
请使用表3-1推荐的电缆线连接继电器输出端子。
如果驱动感性负载（例如电磁继电器、接触器），则应加装浪涌电压吸收电路；如：
RC吸收电路（注意漏电流应小于所控制接触器或继电器的保持电流）、压敏电阻或续流二极管等（用于直流电磁回路，安装时一定要注意极性）。
吸收电路的组件要就近安装在继电器或接触器的线圈两端，如图3-9所示。
图3－9
（8）输入、输出端子接线注意事项
输入部分：
输入形式选择由JP1JP2设置，不合理的设置可能造成组件损坏，见节。
输出部分：
＋24V输出请不要超过输出电流。
控制板的端子连接和使用
图1CTB-CP06A界面板
跳线定义
JP1的设置
选择PNP/NPN
表格1：
JP1的设置
设置
说明
备注
PNP：
0V输入有效
NPN：
24V输入有效
JP2的设置
直流+24V选择：
内部/外部
表格2：
JP2的设置
设置
说明
备注
内部+24V
外接+24V
注：
当I/O输入为内部继电器接点信号时，应选择INT
当I/O输入为外部电源信号输入时，应选择EXT
JP4的设置
QMCL程序选择跳线
表格3：
JP4的设置
设置
说明
备注
ROM0
ROM1
ROM2
RAM
J1/J2的设置
用于设置模拟量输入埠FI：
表格4：
FI的设置
设置
说明
备注
J1：
20mA有效
输入阻抗250Ω
J2：
0~10V有效
输入阻抗20KΩ
编码器端口定义与接线
本接口板要求被控电机安装PG（脉冲产生器或称编码器），才能对电机的转速、转角、转矩进行高精度控制。
●本接口板要求PG采用的是422线驱动方式的增量编码器（供电电源为直流5V）。
●编码器的类型为：
光编码器或磁编码器（本公司生产的磁编码器，详细技术性能参见【产品目录】和【磁编码器技术说明书】）。
●本接口板要求PG在电机正转（对着电机输出轴观察）时输出A相超前。
若使用的编码器与要求相反，请将编码器的A相与B相定义对调连接使用。
●本接口板供PG使用的电源不得它用。
●PG联机请使用双绞屏蔽线，并与动力线分别走线。
●PG的联机长度应小于50米。
表格5：
编码器输入
信号名称
说明
信号电平
备注
PV1
给编码器提供5V电源
直流5V/100mA
端子TM1
G
给编码器提供5V电源地
A+
A相脉冲输入（+）
长线驱动方式
A-
A相脉冲输入（-）
B+
B相脉冲输入（+）
B-
B相脉冲输入（-）
Z+
Z相脉冲输入（+）
Z-
Z相脉冲输入（-）
表格6：
编码器输出
信号名称
说明
信号电平
备注
PV2
给编码器提供5V电源
直流5V/100mA
端子TM1
G
给编码器提供5V电源地
OA+
A相脉冲输出（+）
长线驱动方式
OA-
A相脉冲输出（-）
OB+
B相脉冲输出（+）
OB-
B相脉冲输出（-）
OZ+
Z相脉冲输出（+）
OZ-
Z相脉冲输出（-）
注：
PV2为预置电源，由数控系统提供。
模拟量输入埠定义与接线
表格7：
模拟量输入
信号名称
说明
信号电平
编程地址
备注
FS
内部提供速度设定电源
直流10V/20mA
端子TM2
FC
模拟量公共端
FV
模拟量输入
-10V~+10V
$F016
FI
模拟量输入
0~10V/4~20mA
$F018
控制信号输入端口定义与接线
表格8：
控制信号输入端口
信号名称
说
升级会员 