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da9伺服驱动器说明书

第一章概述

1.1产品简介：

交流伺服技术自九十年代初发展至今，技术日臻成熟，性能不断提高，现已广泛应用于数控机床、印刷馐机械、纺织机械、自动化生产线等自动化领域。

DDA98交流伺服系统系国产第一代全数字交流伺服系统，采用国际最新数字信号处理DSP）、大规模可编程门阵列（CPLD）和MISUBISHI智能化功率模块（IPM），集成度高、体积小、保护完善、可靠性好、彩最何必PID算法完成PWM控制，性能已达到国外同类产品的水平。

与步进系统相比，DA98交流伺服系统具有以下优点

●避免失步现象

伺服电机自带编码器，位置信号反馈至伺服

驱动器，与开环位置控制器一起构成半闭环

控制系统。

●宽速比、恒转矩

调速比为1：

5000，从低速到高速都具有稳

定的转矩特性。

●高速度、高精度

伺服电机最高转速可达3000rpm，回转定位

精度1/10000r。

〖注〗不同型号伺服电机最高转速不同。

●控制简单、灵活

通过修改参数可对伺服系统的工作方式、运

行特性作出适当的设置，以适应不同的要求。

1.2到货检查

1）收货后，必须进行以下检查：

（1）包装箱是否完好，货物是否因运输受损？

（2）核对伺服驱动器和伺服电机铭牌，收到货物是否确系所订货物？

（3）核对装箱单，附件是否齐全？

●受损或零件不全的伺服系统，不可进行安装。

●伺服驱动器必须与性能匹配的伺服电机配套使用。

●收货后有任何疑问，请与供应商或我厂联系。

2）型号意义：

（1）伺服驱动器型号

DA98-04-110STZ2-1-HM

适配伺服电机型号（示出华中理工大学电机厂STZ系列）※1

输出功率：

两位数字（04、06……23）对应0.4~2.3KW※2

系列代号

※1：

可选配其它国产、进口伺服电机，需订货。

驱动器缺省参数仅适配STZ系列伺服电机，选配其它伺服电机时，出厂参数已备份在EEPROM区。

恢复出厂参数时应执行恢复备份，不可执行恢复缺省参数操作。

※2：

中小功率（小于等于1.5KW）为标准配置，中功率（大于1.5KW、小于等于2.3KW）采用加厚散热器。

〖注〗产品出厂时,上面填写框已按产品型号填写好,请用户与产品铭牌核对。

（2）伺服电机型号

DA98交流伺服驱动器可与国内外多款伺服电机配套，由用户订货时选择。

本手册按华中电机厂生产的伺服电机进行描述，其它型号伺服电机有关资料随伺服电机提供。

110STZ4——1HM

光电编码器反馈

电机工作电压H：

300VL：

200V

额定转速级别1：

低速（1500/2000rpm）

2：

高速（2500/3000rpm）

零速转矩2、4、5、6、7.5、10…N.m

正弦波驱动伺服电机

电机外径110：

110×110mm

130：

130×130mm

3）附件

（1）DA98伺服驱动器标准附件

①安装使用手册（本书）1本

②安装支架2个

③M4×8沉头螺钉4个

④CN1插头（DB25孔）1套（注1）

⑤CN2插头（DB25针）1套（注2）

〖注1〗配套我厂位置控制器时，与信号电缆（3）米配套提供。

〖注2〗我厂提供伺服电机时，用户可选择反馈电缆（3米）配套提供。

（2）伺服电机标准附件按伺服电机说明书提供

1.3产品外观

1）伺服驱动器外观

2）伺服电机外观

第二章安装

●产品的储存和安装必须满足环境条件要求。

●产品的堆放数量有限，不可过多地堆叠一起，防止常驻压损坏和跌落。

●产品的转运必须使用产品原包装。

●损坏或零件不全的产品不得安装使用。

●产品的安装需用防火材料，不得安装在易燃物上面或附近，防止火灾。

●伺服驱动器须安装在电框内，防止尘埃、腐蚀性气体、导电物体、液体及易然物侵入。

●伺服驱动器和伺服电机应避避免振动，禁止承受冲击。

●严禁拖拽伺服电机电线、电机轴和编码器。

2.1环境条件

项目

DA98伺服驱动器

华中STZ系统伺服电机

使用温/湿度

0～55℃（不结冻）

90%RH以下（不结露）

0～40℃不结冻

90%RH以下（不结露）

储运温/温度

-20～80℃

90%RG（不结露）

-25～70℃

80%RH以下（不结露）

大气环境

控制柜内，无腐蚀性气体、易燃气体、油雾或尘埃等

室内（无曝晒），无腐蚀性气体、易煤气体、油雾、尘埃等

标高

海拔1000m以下

海拔2500mc以下

振动

小于0.5G（4.9m/s2）10-60HZ（非边连续运行）

防护等级

IP00（无防护）

IP40

2.2伺服驱动器安装

●伺服驱动器必须安装在保护良好的电柜内。

●伺服驱动器必须按规定的方向和间隔安装，并保证良好的散热条件。

●不可安装在易燃物体上面或附近，防止火灾。

1）安装环境

（1）防护

伺服驱动器自身结构无防护，因此必须安装在防护良好的电柜内，并防接触腐蚀性、易燃性气体，防止导电物体、金属粉尘、油雾及液体进入内部。

（2）温湿度

环境温度0-50℃，长期安全工作温度在45℃以下，并应保证良好的散热条件。

（3）振动和冲击

驱动器安装应避免振动，采取减振措施控制振动有0.5（4.9m/S2）以下，振动器安装应不得随重压和冲击。

2）安装方法

（1）安装方式

用户可采用底板安装方式或面板安装方式安装，安装方向垂直于安装面向上。

图2.1为底板安装示意图，图2.2为面板安装示意图。

（2）安装间隔

图2.3示单台驱动器安装间隔,图2.4示出多台驱动器安装间隔，实际安装中应尽可能留出较大间隔，保证良好的散热条件。

图2.4单台驱动器安装间隔

图2.4多台驱动器安装间隔

（3）散热

为保证驱动器周围温度不致持续升高，电柜内应有对流风吹向驱动器的散热器。

2.3伺服电机安装

●禁止敲击电机轴或编码器，防止电机受到振动或冲击。

●搬运电机不得拖拽电机轴、引出线或编码器。

●电机轴不能随超负荷负载，否则可能损坏电机。

●电机安装务必牢固，并应有防松措施。

1）安装环境

（1）防护

华中STZ系列伺服电机不是防水型的，所以安装使用时必须防止液体溅到电机上，必须防止油水从电机引线和电机轴进入电机内部。

〖注〗用户需要防水型伺服电机，请在订货时声时。

（2）温湿度

环境温度应保持在0～40℃（不结冰）.电机长期运行会发热升温，周围空间较小或附近有发热设备时，应考虑强迫散热。

湿度应不大于90%RH，不得结露。

（3）振动

伺服电机应避免安装在有振动的场合，振动应不大于0.5G（4.9m/s2）。

2）安装方法

（1）安装方式

STZ系列电机采用凸缘安装方式，电机安装方向任意。

（2）安装注意事项：

●拆装带轮时，不可敲击电机或电机轴，防止损坏编码器。

应采用螺旋式压拨工具拆装。

●STZ系列电机不可承受大的轴向。

径向负荷。

建议选用弹性联轴器连接负载。

●固定电机时需用止松垫圈紧固，防止电机松脱。

第三章接线

●参与接线或检查的人员都必须具有做此工作的充分能力。

●接线和检查必须在电源切断后5分钟以后进行，防止电击。

●必须按端子电压和极性接线，防止设备损坏或人员伤害。

●驱动器和伺服电机必须良好接地。

3.1标准接线

驱动器的外部连接与控制方式有关。

1）位置控制方式：

图3.1示出位置控制方式标准接线

2）速度控制方式：

图3.2示出速度控制方式标准接线

3）配线

（1）电源端子TB

●线径：

R、S、T、PE、U、V、W端子线径≥1.5mm2（AWG14-16），R、T端子线径≥1.0mm2（AWG16-18）。

●接地：

接地线应尽可能粗一点，驱动器与伺服电机在PE端子一点接地，接地电阻＜100Ω。

●端子连接采用JUT-1.5—4预绝缘冷压端子，务必连接牢固。

●建议由三相隔离变压器供电，减少电击伤人可能性。

●建议电源经噪声滤波器提供电，提高抗干扰能力。

●请安装非熔断型（NFB）断路器使驱动器故障时能及时切断外部电源。

（2）控制信号CN1、反馈信号CN2

●线径:

采用屏蔽电缆（最好选用绞合屏蔽电缆）,线径≥0.12mm2（AWG24-26），屏蔽层须接FG端子。

●线长：

电缆长度尽可能短，控制CN1电缆不超过3米，反馈信号CN2电缆长度不超过20米。

●布线：

远离动力线路布线，防止干扰串入。

●请给相关线路中的感性元件（线圈）安装浪涌吸收元件：

直流线圈反向并联续流二极管，交流线圈并联阻容吸收回路。

●U、V、W与电机绕组一一对应连接，不可反接。

●电缆及导线须固定好，并避免靠近驱动器散热器和电机，以免因受热降低绝缘性能。

●伺服驱动器内有大容量电解电容，即使断电后，仍会保持高压，断电后5分钟内切勿触摸驱动器和电机。

图3.1位置控制方式标准接线

图3.2速度控制方式标准接线

3.2端子功能

1）端子配置

图3.3为伺服驱动器接口端置图。

其中TB为端子排；CN1为DB25接插件，插座为针式，插头为孔式；CN2也为DB25接插件，插座为孔式，插头为针式。

`图3.3伺服驱动器接口端子配置图

2）电源端子TB

表3.1电源端子TB

端子号

端子记号

信号名称

功能

TB-1

R

主回路电源

单相或三相

主回路电源输入端子

～220V50Hz

注意：

不要同电机输出端子U、V、W连接。

TB-2

S

TB-3

T

TB-4

PE

系统接地

接地端子

接地电阻＜100Ω；

伺服电机输出和电源输入公共一点接地。

TB-5

U

伺服电机输出

伺服电机输出端子

必须与电机U、V、W端子对应连接。

TB-6

V

TB-7

W

TB-8

P

备用

TB-9

D

备用

TB-10

r

控制电源

单相

控制回路电源输入端子

～220V50Hz

TB-11

T

3）控制端子CN1

控制方式简称：

P代表位置控制方式

S代表速度控制方式

表3.2控制信号输入/输出端子CN1

端子号

信号名称

记号

I/O

方式

功能

CN1-8

CN1-20

输入端子的电源正极

COM+

Typel

输入端子的电源正极

用来驱动输入端子的光电耦合器

DC12～24V，电流≥Ma

CN1-21

伺服使能

SON

Typel

伺服使能输入端子

SONON：

允许驱动器工作

SONOFF：

驱动器关闭，停止工作，电机处于自由状态

注1：

当从SONOFF打到SONON前，电机必须是静止的；

注2：

打到SONON后，至少等待50ms再输入命令；

CN1-9

报警清除

ALRS

Typel

报警清除输入端子

ALRSON：

清除系统报警

ALRSOFF：

保持系统报警

注1：

对于故障代码大于8的报警，无法用此方法清除，需要断电检修，然后再次通电

CN-22

CCW驱动禁止

FSTP

Typel

CCW（逆时针方向）驱动禁止输入端子

FSTPON：

CCW驱动允许

注1：

用于机械超限，当开关OFF时，CCW方向转矩保持为0；

注2：

可以通过参数No.20设置屏蔽此功能,或永远使开关ON。

CN-10

CW驱动禁止

RSTP

Typel

CW（顺时针方向）驱动禁止输入端子RSTPON：

CW驱动允许

RSTPOFF：

CW驱动禁止

注1：

用于机械超限，当开关OFF时，CW方向转矩保持为0；

注2：

可以通过参数No.20设置屏蔽此功能，或永远使开关ON。

CN1-23

偏差计数器清零

CLE

Typel

P

位置偏差计数器清零输入端子

CLEON：

位置控制时，位置偏差计数器清零

速度选择1

SC1

Typel

S

速度选择1输入端子

在速度控制方式下，SC1和SC2的组合用来选择不同的内部速度

SC1OFF，SC2OFF：

内部速度1

SC1ON，SC2OFF：

内部速度2

SC1OFF，SC2ON：

内部速度3

SC1ON，SC2ON：

MWUKGKYA4

续表3.2控制信号输入/输出端子CN1

端子号

信号名称

记号

I/O

方式

功能

CN1-11

指令脉冲禁止

INH

Typel

P

位置指令脉冲禁止输入端子

INHON：

指令脉冲输入禁止

INHOFF：

指令脉冲输入有效

速度选择2

SC2

Typel

S

速度选择2输入端子

在速度控制方式下，SC1和SC2的组合用来选择不同的内部速度

SC1OFF，SC2OFF：

内部速度1

SC1ON：

SC2OFF：

内部速度2

SC1OFF，SC2ON：

内部速度3

SC1ON，SC2ON：

内部速度4

CN1-12

CCW转矩限制

FIL

Type1

CCW（逆时针方向）转矩限制输入端子

FILON：

CCW转矩限制在参数No.36范围内。

FILOFF：

CCW转矩限制不爱参数No.36限制

注1：

不管FIL有效还是无效，CCW转矩还受参数No.34限制，一般参数No.34>参数No.36。

CN1-13

CW转矩限制

RIL

Type1

CW（顺时针方向）转矩限制输入端子

RILON：

CW转矩限制在参数No.37范围内

RILOFF：

CW转矩限制不受参数No.37限制

注1：

不管RIL有效还是无效，CW转矩还受参数No.35限制，一般参数No351>1参数No.371。

CN1-1

伺服准备好输出

SRDY

Type2

伺服准备好输出端子

SRDYON：

控制电源和主电源正常，驱动器没有报警，伺服准备好输出ON。

SRDYOFF：

主电源未合或驱动器有报警，伺服准备好输出OFF。

CN1-15

伺服报警输出

ALM

Type2

伺服报警输出端子

ALMON：

伺服驱动器无报警，伺服报警输出ON。

ALMOFF：

伺服驱动器有报警，伺服报警输出OFF

CN1-14

定位完成输出

COIN

Type2

P

定位完成输出端子

COINON：

当位置偏差计数器数值在设定的定位范围时，定位完成输出ON。

速度到达输出

SCMP

Type2

S

速度到达输出端子

SCMPON：

当速度到达或超过设定的速度时，速度到达输出ON。

CN1-3

CN1-4

CN1-16

CN1-17

输出端子的公共端

DG

控制信号输出端子（除CZ外）的地线公共端

续表3.2控制信号输入/输出端子CN1

端子号

信号名称

记号

I/O

方式

功能

CN1-2

编码器Z相输出

CZ

Type2

编码Z相输出端子

伺服电机的光电编码Z相脉冲输出

CZON：

Z相信号出现

CN1-5

编码器Z相输出的公共端

CACOM

编码Z相输出端子的公共端

CN1-18

指令脉冲PLUS输入

PULS+

Type3

P

外部指令脉冲输入端子

注1：

由参数XX设定脉冲输入方式

1指令脉冲+符号方式；

2CCW/CW指令脉冲方式；

32相指令脉冲方式。

CN1-6

PULS-

CN1-19

指令脉冲SIGN输入

SIGN+

Type3

P

CN1-7

SIGN-

CN1-24

CN1-25

屏蔽地线

FG

屏蔽地线端子

反馈信号端子CN2

表3.3编码器信号输入/输出端子CN2

端子号

信号名称

端子记号

颜色

功能

记号

I/D

方式

CN2-5

CN2-6

CN2-17

CN2-18

电源输出+

+5V

伺服电机光电编剧＋5V电源：

电缆长度较长时，应使用多根芯线并联。

CN2-1

CN2-2

CN2-3

CN2-4

CN2-16

电源输出-

OV

CN2-24

编码器A＋输入

A+

Type4

与伺服电机光电编码A＋相连接

CN2-12

编码器A－输入

A-

与伺服电机光电编码A－相连接

CN2-23

编码器B＋输入

B+

Type4

与伺服电机光电编码B＋相连接

CN2-11

编码器B－输入

B-

与伺服电机光电编码B－相连接

CN2-22

编码器Z＋输入

Z+

Type4

与伺服电机光电编码Z＋相连接

CN2-10

编码器Z－输入

Z-

与伺服电机光电编码Z－相连接

CN2-21

编码器U＋输入

U+

Type4

与伺服电机光电编码U＋相连接

CN2-9

编码器U－输入

U-

与伺服电机光电编码U－相连接

CN2-20

编码器V＋输入

V+

Type4

与伺服电机光电编码V＋相连接

CN2-8

编码器V－输入

V-

与伺服电机光电编码V－相连接

3.3I/O接口原理

1）开关量输入接口

驱动器侧

图3.4Type1开关量输入接口

（1）由用户提供电源，DC12～24V，电流≥100M；

（2）注意，如果电流极性接反，会使伺服驱动器不能工作。

2）开关量输出接口

驱动器侧

图3.5Type2开关量输出接口

（1）外部电源由用户提供，但是必需注意，如果电源的极性接反，会使伺服驱动器损坏。

（2）输出为集电极开路形式，最大电流50mA，外部电源最大电压25V。

因此，开关量输出信号的负载必须满足这个限定要求。

如果超过限定要求或输出直接与电源连接，会使伺服驱动器损坏；

（3）如果负载是继电器等电感性负载，必须在负载两端反并联贯流二极管。

如果续流二极管接反，会使伺服驱动器损坏。

3）脉冲量输入接口

驱动器侧

图3.6Type3脉冲量输入接口的差分驱动方式

图3.7Type3脉冲量输入接口的单端驱动方式

（1）为了正确地传送脉冲量数据，建议采用差分驱动方式：

（2）差分驱动方式下，采用AM26LS31、MC3487或类似的RS422线驱动器；

（3）采用单端驱动方式，会使动作频率降低。

根据脉冲量输入电路，驱动电流10～15mA，限定外部电源最大电压25V的条件，确定电阻R的数值。

经验数据：

VCC=24V，R=1.3～2K；VCC=12V，R=510～820Ω；VCC=5V，R=82～120Ω。

（4）采用单端驱动方式时，外部电源由用户提供，但必需注意，如果电源极性接反，会使伺服驱动器损坏。

（5）脉冲输入形式详见表3.4，箭头表示计数沿，表3.5是脉冲输入时序及参数。

当使用2相输入形式时，其4倍频脉冲频率≤500kH.。

表3.4脉冲输入形式

脉冲指令形式

CCW

CW

参数设定值

脉冲列符号

PULS

SIGN

0

指令脉冲＋符号

CCW脉冲列

CW脉冲列

PULS

SIGN

1

CCW脉冲/CCW脉冲

A相脉冲列

B相脉冲列

PULS

SIGN

2

2相指令脉冲

表3.5脉冲输入时序参数

参数

差分驱动输入

单端驱动输入

tck

>2μS

>5μS

th

>1μS

>2.5μS

tl

>0.2μS

>2.5μS

trh

>0.2μS

>0.3μS

trl

>1μS

>0.3μS

ts

>8μS

>2.5μS

tqck

>4μS

>10μS

tqh

>4μS

>5μS

tql

>0.2μS

>5μS

tqrh

>0.2μS

>0.3μS

tqrl

>1μS

>0.3μS

tqs

>2μS

>2.5μS

图3.8脉冲＋符号输入接口时序图（最高脉冲频率500kHz）

图3.9CCW脉冲/CW脉冲输入接口时序图（最高脉冲频率500kHz）

图3.102相指令脉冲输入接口时序图（最高脉冲频率125kHz）

4）

驱动器侧

伺服电机光电编码器输入接口

电机侧

图3.11伺服电机光电编码器输入接口

第四章参数

●参与参数调整的人员务必了解参数意义,错误的设置可能会引起设备损坏和人员伤害。

●建议参数调整先在伺服电机空载下进行。

4.1参数一览表

●下表中的出厂值以适配华中电机厂110STZ2-1-HM（2Nm、2000rpm）电机的驱动器为例，带“*”标志的参数在其他型号中可能不一样。

●下表中带“△”标志的参数为只读参数，用户修改无效。

表4.1参数一览表

序号

名称

适用方式

参数范围

出厂值

单位

0

密码

P，S

0~9999

315

1

驱动器型号△

P，S

0~9

0*

2

软件版本△

P，S

*

*

3

初始显示状态

P，S

0~19

0

4

控制方式选择

P，S

0~4

0

5

速度比例增益

P，S

5~2000

100*

Hz

6

速度积分时间常数

P，S

1~1000

20*

mS

7

加减速时间常数

P，S

1~10000

1

mS

8

速度检测低通滤波器

P，S

20~500

100

%

9

位置比例增益

P

1~1000

40

1/S

10

位置前馈增益

P

0~100

0

%

11

位置前馈低通滤波器截止频率

P

1~1200

300

Hz

12

位置指令脉冲分频分子

P

1~32767

1

13

位置指令脉冲分频分母

P

1~32767

1

14

位置指令脉冲输入方式

P

0~2

0

15

位置指令脉冲方向取反

P

0~1

0

16

定位完成范围

P

0~30000

20

脉冲

17

位置超差检测范围

P

0~30000

400

×100脉冲

18

位置超差错误无效

P

0~1

0

19

保留

20

驱动禁止输入无效

P，S

0~1

0

21

JOG运行速度

S

-3000~3000

120

r/min

22

保留

23

最高速度限制

P，S

0~3000

2000

r/min

24

内部速度1

S

-3000~3000

0

r/min

25

内部速度2

S

-3000~3000

100

r/min

26

内部速度3

S

-3000~3000

300

r/min

27

内部速度4

S

-3000~3000

-100

r/min

28

到达速度

S

0~3000

500

r/min

29

保留

30

直线速度换算分子

P，S

1~32767

10