1、付 録 付附-1附录 附附录 容量选择计算 电脑编程器 参数表付 付 録附-2附录附 容量选择计算(1) 机械系统的种类用可变速电机驱动的机械系统，一般有以下几类。机构 特点滚珠丝杠(直接连接)用于距离较短的高精度定位。电机和滚珠丝杠只用联轴节连接，没有间隙。滚珠丝杠(减速)选择减速比，可加大向机械系统传递的转矩。由于产生齿轮侧隙，需要采取补偿措施。齿条和小齿轮用于距离较长的(台车驱动等)定位。小齿轮转动一圈包含了值，因此需要修正。同步皮带(传送带)与链条比较，形态上的自由度变大。主要用于轻载。皮带轮转动一圈的移动量中包含值，因此需要修正。将伺服系统用于机械系统中时，请注意以下各点。减速比为了
2、有效利用伺服电机的功率，应在接近电机的额定速度(最高旋转速度)数值的范围使用。在最高旋转速度下连续输出转矩，还是比额定转矩小。预压转矩对丝杠加预压力，刚性增强，负载转矩值增大。由预压产生的摩擦转矩，请参照滚珠丝杠规格书。保持转矩升降机械在停止时，伺服电机继续输出保持力。在时间充裕的场合，建议使用保持制动。付 録 付附-3附录 附机构 特点链条驱动多用于输送线上。必须考虑链条本身的伸长并采取相应的措施。在减速比比较大的状态下使用，机械系统的移动速度小。进料辊将板带上的材料夹入辊间送出。由于未严密确定辊子直径，在尺寸长的物件上将产生误差，需进行补偿。如果急剧加速，将产生打滑，送出量不足。转盘分度转
3、盘的惯性矩大，需要设定足够的减速比。转盘的转速低，多使用蜗轮蜗杆。主轴驱动在卷绕线材时，由于惯性矩大，需要设定够的减速比。在等圆周速度控制中，必须把周边机械考虑进来研究。付 付 録附-4附录附参考摩擦系数的目标值机械效率的目标值机构 机械效率台式丝杠 0.50.8滚珠丝杠 0.9齿条和小齿轮 0.8齿轮减速器 0.80.95蜗轮减速器(起动) 0.50.7蜗轮减速器(运行中) 0.60.8皮带传动 0.95链条传动 0.9模数(模数) 链条尺寸编号 刻度 编号 刻度15 4.762 80 25.425 6.35 100 31.7535 9.525 120 38.140 12.7 140 44.
4、4550 15.875 160 50.860 19.05 180 57.15机构 摩擦系数轨道和铁车轮(台车，吊车) 0.05直线导轨滚珠花键轴滚柱工作台滚柱系统0.050.2材质密度材质 密度: kg/m3铜 8.96103黄铜 8.54103不锈钢 7.91103铁 7.85103铝 2.7103聚缩醛 1.43103(齿数)(齿轮节圆直径)公制齿轮模数0.5 0.75 0.8 1 1.5 2 2.5 3 4 5 6 7 付 録 付附-5附录 附(2) 容量选择计算容量选择计算，是由机械规格(构成)计算出必要的伺服电机容量的计算。容量选择计算所需要的项目如下。一般地说，由于不能测定系统惯性
5、矩和负载转矩。因此，由机械的构成计算出近似值。容量选择计算的次序如下。容量选择流程图 负载惯性矩(机械系统的惯性矩) 负载转矩(驱动机械所需的转矩) 加速/减速时间 运行模式由机械构成计算负载惯性矩。由机械构成计算负载转矩。临时选定电机容量。确认最短加速/减速时间。指定时间时，计算必要的加速/减速转矩。由运行模式绘制转矩特性曲线。由转矩特性曲线计算出实际转矩。如果实际转矩(T rms)比额定转矩 (TR)小，则可按指定的运行模式运转。计算再生电力，必要时选择再生电阻器。在可能范围内，重新审定机械规格。开始计算负载惯性矩计算负载转矩T L临时选定电机容量计算最短加速/减速时间(计算加速/减速转矩
6、)绘制转矩特性曲线计算实际的转矩计算再生电力 重新审定机械规格，变更运行模式结束付 付 録附-6附录附惯性矩计算形状 3 4 3 2 3 2 3 32 3 32 32 32 3 2 3 2 3 2 3 2 3 3 3 3 3 3 32 32 32 32 32 32 3 2 3 2 3 3 1 3 1 2 3 2 3 2 3 1 3 1 3 1 3 2 2 32 32 x 1 1 32 32 2 2 32 32 y 1 1 32 32 2 2 32 2 32 z 1 1 32 1 32 3 32 1 32 32 1 32 3 34 1 34 32 1 32 3 2 付 録 付附-7附录 附换算W
7、J1 2 1031 BP 2GL2J3 4W D1032GL2JL1032J4 GL2+WW 2 1031 BP 2J1 GL2W : 可动部分总重量kgBP: 丝杠螺矩mmGL: 减速比(无单位 )W : 可动部分总重量kg小齿轮直径mm链轮直径mmGL: 减速比(无単位 )可动部分总重量kg: 辊子直径mmGL: 减速比(无单位 )通过物体重心的惯性矩W : 物体的重量kg: 物体与旋转轴的距离mmGL : 减速比(无单位)滚珠丝杠齿条和小齿轮传送带链条传动进料辊旋转体转盘驱动求出惯性矩作为各自形状之和。处在离开旋转轴位置的某一物体的惯性矩(J 4)D :DJ :W :L付 付 録附-8附
8、录附滚珠丝杠 : 摩擦系数 BP: 丝杠螺矩mm W，W 1: 可动部分重量 kg W 2: 配重重量kgGL: 减速比(无单位 ) F: 推力kg 上升时(垂直) 下降时(垂直) 停止时(垂直)传送带齿条和小齿轮 : 摩擦系数 D: 直径mmW，W 1: 可动部分重量 kgW 2 : 配重重量kgGL: 减速比(无单位 ) 上升时(垂直) 下降时(垂直) 停止时(垂直)负载转矩(T L)计算移动速度V可动部分重量W减速比GL电机轴旋转速度N丝杠螺矩L小齿轮直径D可动部分重量W移动速度V减速比GL电机轴旋转速度N付 録 付附-9附录 附计算负载惯性矩(J L)计算对于电机轴换算的机械系统负载惯
9、性矩(GD 2)。计算电机旋转时随转动(移动)部分的惯性矩，并求出总和。计算负载转矩(T L)计算对于电机轴换算的负载转矩。临时选定电机容量选定满足以下两个条件的电机容量。 允许用负载惯性矩JL JM 100(30)在速度控制中缓慢移动时JL JM 30(10)在位置控制中定位时JL JM 10(-)进行高频度定位时(参考值: 在0.5秒内，运转/停止一次以上 )( )内的数值、是使用GYG电机时的值。负载转矩TL TR 0.90.9是安全系数( 例子) 计算最短的加速/减速时间(计算加速/减速转矩)确认考虑负载条件的最短加速/减速时间。指定加速/减速时间时，计算加速/减速转矩。最短加速/减速
10、时间加速/减速转矩 +TL (JM JL)2(N 1N 0)60(tAC)TAC tAC: 加速/减速时间 sJM: 伺服电机惯性矩kgm 2JL: 对电机轴换算的负载惯性矩kgm 2TL : 对电机轴换算的负载转矩NmTAC: 加速/减速转矩Nm ：変速後回転速度r/min ：変速前回転速度r/min(JM JL)2(N 1N 0)60(TACT L)tAC付 付 録附-10附录附绘制转矩特性曲线由运行模式，绘制输出转矩特性曲线。计算实际转矩(T rms)计算运行模式1个循环的实际转矩。将各输出转矩的平方与输出时间之积相加，再将所得之和除以1个循环的时间，然后开平方，所得平方根值为实际转矩值
11、。Trms TR如果实际转矩小于额定转矩，则可以按指定的运行模式连续运行。(TAC2tAC)(T L2tL)(T DC2tDC)tCYCTrms输出转矩运行模式移动速度转矩特性曲线TAC: 加速转矩TL: 负载转矩时间时间TDC: 减速转矩付 録 付附-11附录 附计算再生电力一般在下述状态下进行再生运行。水平方向进给: 减速时垂直方向进给: 下降时以一定速度进给以及在减速时。减速时的再生电力(P 1)P1 W (2 /60)T DCNmN1 r/min(1/2)下降时以一定速度进给(P 2)P2 W (2 /60)T DCNmN1 r/min 计算运行模式1时，循环时的平均再生电力(P)，确
12、认再生电阻容量下降。如果升高，则应适当选用外部再生电阻。运行模式/机械构成的重新审查当T rms大于T R时，重新审查以下项目。 在允许范围内，将加速/减速时间加长一些。 延长运转频率(1循环时间)。 当旋转速度有余量时，加大减速比。 加大电机容量。 当升降机械停止时间长时，加机械制动。 在高频率运行时，尽量加大减速比，减小惯性矩。P W (P1 wt1sP 2 wt2 s )tCYCs付 付 録附-12附录附(3)容量选择计算实例机械构成减速比1/1( 直接连接 )丝杠螺距10mm 、输送重量 20kg、推力0kg( 无)最大移动速度(v)减速比1/1、电机轴旋转速度3000r/min时:V
13、 (3000/60)10(1/1)500 mm/s对电机轴换算的负载惯性矩(J L)假定丝杠(J 1) 20、长度为 500mm。假定可动部分(J 2) 输送重量20kg。1 BP(GL)2(1/1)2 0.5 10-4 kgm2W J 222100020 122101000伺服电机(1/1)2 0.6 10-4 kgm232D 11000GL2J1L10007.85 103322010005001000付 録 付附-13附录 附对电机换算的负载转矩(T L)假定输送重量20kg、摩擦系数( )0.1、机械效率( )0.9。容量选择条件临时选择从容量选择条件，得到GYS201DC2-T2A(0
14、.2kW)。(JM0.13510 -4kgm2，T R0.637Nm，T AC1.91Nm)最短加速/减速时间(t AC)加速/减速时间为0.05秒时的加速/减速转矩:(0.13510-4+1.110-4)2 3000TL TR 0.9JL JM 5 (高频率进给)TL 0.03 NmJL 1.1 10-4 kgm2 JL 1.1 10-4 kg m2 0.03 Nm(W+F)9.812BP1000GL T L(0.120 +0)9.8120.9101000(1/1)(JM+ JL)2N60(t AC) + TLTAC(J M+ JL)2N60(T AC-TL)tAC60(1.91-0.03)
15、 0.021 s 付 付 録附-14附录附运行模式 这是容量选择上的模式。假设1个运行周期为0.5秒。实效转矩(T rms)为输出转矩的时间平均值。由于GYS201DC2-T2A型号的额定转矩在0.637Nm以下，可以用指定的运行模式连续运行 。500mm/sT AC2ta+TL2tL+ TDC2td(0.78 20.05)2+(0.0320.05)1t CYCTrms0.5 0.25 Nm 0.05 0.050.05速度时间(0.13510-4+1.110-4)2 3000 +0.0360 0.05转矩时间0.780.78 Nm 0.780.0350 mm付 録 付附-15附录 附选择结果伺
16、服电机:GYS201DC2-T2A (0.2kW)再生电力在减速时，再生电力返回。循环运行时的平均再生电力、P (1230.05)/0.5 12.3 WRYC201D3型伺服放大器，没有安装再生电阻器。考虑是否需要再生电阻器。步骤1) 求减速时机械系统保持的能量(E G)。步骤2) 根据负载转矩，计算消耗的能量(E L)。步骤3) 计算由伺服电机绕组线所消耗的能量(E M)。P1W (2 /60)T NmNr/min(1/2) (2/60)0.78 3000(1/2) 123 W12(JM+JL)(2N/60) 2EG 6.1J 23000602(0.13510-4 +1.1 10-4)12E
17、L(2 /60)TLNtDC(1/2) (2/60)0.03 30000.05(1/2) 0.24 JEM3(R I2)tDC3 R(TDC/ TRIR)2)tDC3 2.3(0.78/0.6371.5)2)0.05GYS201DC2-T2A型号的相电阻2.31.2J付 付 録附-16附录附相电阻值 步骤4) 计算伺服放大器可能吸收的能量(E S)。由机械系统、伺服放大器和伺服电机能够处理的能量:EL EM ES 0.24 1.2 22.5 24J由于E G 6.1J，因此不需要外部再生电阻器。12CV2ES 22.5 J12(66010-6) (385 2-(20021/2)2) 直流中间电
18、容器(RYC201)660F、电源电压200V(有效值) 0.2kW以下伺服放大器的电容器为660 F。 3000r/min系 列系 列 容 量 kW 额 定 电 流 A 相 电 阻 惯 性 矩 (JL)10-4 kgm2GYS0.05 0.85 4.7 0.0192 6600.1 0.85 7.8 0.0371 6600.2 1.5 2.3 0.135 6600.4 2.7 1.1 0.246 6600.75 4.8 0.4 0.853 990 2000r/min系 列系 列 容 量 kW 额 定 电 流 A 相 电 阻 惯 性 矩 (JL)10-4 kgm2GYG0.5 3.5 0.7 7
19、.96 9900.75 5.2 0.4 11.55 9901 6.4 0.3 15.14 9901.5 10 0.2 22.33 18802.0 12.3 0.15 29.51 1880 1500r/min系 列系 列 容 量 kW 额 定 电 流 A 相 电 阻 惯 性 矩 (JL)10-4 kgm2GYG0.5 4.7 0.4 11.55 9900.85 7.3 0.3 15.15 9901.3 11.5 0.2 22.33 1880电 容容 量 F电 容容 量 F电 容容 量 F付 録 付附-17附录 附 电脑编程器FALDIC-W适用的电脑编程器软件，可从本公司的内部网页下载。http
20、:/www.fujielectric.co.jp/fcs/利用电脑编程器，可进行以下设定。实时跟踪 .可连续获得速度和转矩波形。历史跟踪 .可从实时跟踪得到短时间的详细波形。监控器2 可监视I/O确认、报警记录和系统构成。参数编集 .进行关于参数的编集、传送、比较和初始化。通信设定 .设定伺服放大器和电脑编程器之间的通信条件。简易调整 .通过简单设定，使伺服电机自动往复运行，调整适合于机械系统的自动调谐增益。伺服分析器 .检查机械系统的共振点/反共振点。也可以确认陷波滤波器的效果。OS环境 Windows98SE，WindowsNT4.0/WS (服务程序包4 以上)，Windows2000，
21、WindowsME，WindowsXPCPU推荐Pentium 133MHz以上内存环境 32M字节以上显示器 具有与Windows对应的800600 以上SVGA 析象清晰度的显示器。安装环境 40M字节以上的硬盘驱动备用容量(推荐80M字节以上)工作环境付 付 録附-18附录附 参数表 FALDIC-W参数一览表(1)编号 名称 设定范围 设定值 变更01 命令脉冲补偿 132767(1刻度) 一直02 命令脉冲补偿 132767(1刻度) 一直03 脉冲串输入形式0:命令脉冲/命令符号1:正转脉冲/反转脉冲2:90度相位差2路信号 电源04 旋转方向切换/输出脉冲相位切换0:正向正转(C
22、CW)( 逆时针)/B相进给1:正向反转(CW)(顺时针 )/B相进给2:正向正转(CCW) (逆时针)/A 相进给3:正向反转(CW) (顺时针)/ A相进给 电源05 调整模式0:自动调整1:半自动调整2:手动调整 一直06 负荷惯性比 GYS型号:0.0100.0倍(0.1刻度)GYG型号:0.030.0倍(0.1 刻度) 一直07 自动调谐增益 120(1刻度) 一直08 自动前进增益 120(1刻度) 一直09 控制模式切换0:位置 1:速度2:转矩 3:位置速度4:位置转矩5:速度转矩 电源10 CONT 1信号分配 电源11 CONT 2信号分配 电源12 CONT 3信号分配
23、电源13 CONT 4信号分配 电源14 CONT 5信号分配 电源15 OUT1信号分配 电源16 OUT2信号分配 电源17 OUT3信号分配 电源18 OUT4信号分配 电源19 输出脉冲数 1632768脉冲(1刻度) 电源20 Z相偏差 0655352脉冲(1刻度) 电源21 零偏差幅度 12000脉冲(1 刻度 ) 一直22 超偏差程度 1065535100脉冲(1刻度) 一直23 零速度幅度 10最大转速r/min(1刻度) 一直24 定位结束判定时间 0.0001.000秒(0.001刻度) 一直25 最大电流限定值 0300%(1刻度) 一直021(1刻度)0:无指定2:复位
24、RST4:-OT6:P动作8:外部再生电阻热10:反共振频率选112:命令脉冲选014:控制模式切换16:手动反转REV18:多段速度2X220:电流限制有效1:伺服ONRUN3:+OT5:紧急停止EMG7:清除偏差9:反共振频率选择011:禁止命令脉冲13:命令脉冲选择115:手动正转FWO17:多段速度1X119:加减速时间选择21:空转BX010(1刻度)0:无指定2:定位结束PSIT4:报警检出6:OT检出8:零偏差10:电流限制检出1:准备就绪RDY3:报警检出:a接点5:发电制动7:强制停止检出9:速度零11:制动同步付 録 付附-19附录 附 FALDIC-W参数一览表(2)编号
25、 名称 设定范围 设定值 变更26 电压不足时报警检出 0:不检出 1:检出 电源27 电压不足时启动 0:急减速停止 1:空转 电源28 制造商调整用 - -29 禁止重写参数 0:可重写 1:禁止重写 一直30 触摸面板初始显示 020(1刻度) 电源31 手动进给速度1(兼试运行) 0.1最大转速r/min(0.1 刻度) 一直32 手动进给速度2 0.1最大转速r/min(0.1 刻度) 一直33 手动进给速度3 0.1最大转速r/min(0.1 刻度) 一直34 最大转速 0.1最大转速r/min(0.1 刻度) 一直35 加速时间1(兼试运行) 0.0009.999秒(0.001刻
26、度) 一直36 减速时间1(兼试运行) 0.0009.999秒(0.001刻度) 一直37 加速时间2 0.0009.999秒(0.001刻度) 一直38 减速时间2 0.0009.999秒(0.001刻度) 一直39 零箱位电平 0.0500.0r/min(1刻度) 一直40 位置调节器增益1 11000rad/sec(1刻度) 一直41 速度应答1 11000Hz(1刻度) 一直42 速度调节器积分时间1 1.01000.0msec(0.1刻度) 一直43 S字时间常数 0.0100.0msec(0.1刻度) 一直44 前馈增益 0.0001.500(0.001刻度) 一直45 前馈过滤器
27、时间常数 0.0250.0msec(0.1刻度) 一直46 转矩过滤器时间常数 0.0020.00msec(0.01刻度) 一直47 速度设定过滤器 0.0020.00msec(0.01刻度) 一直48 增益切换主要原因 0:位置偏差(10) 1:反馈速度 2:命令速度 一直49 增益切换水平 1 1000(1刻度) 一直50 增益切换时常数 0 100msec (1刻度) 一直51 位置调节器增益2 30 200%(1刻度) 一直52 速度应答2 30 200% (1刻度) 一直53 速度调节器积分时间2 30 200% (1刻度) 一直54 转矩设定过滤器 0.000 9.999sec (
28、0.001刻度) 一直55 命令跟踪控制选择 0:无 1: 命令跟踪控制 2:命令跟踪控制( 停止时有补偿) 电源56 陷波滤波器1频率 10 200 10Hz(1刻度) 一直57 陷波滤波器1衰减量 0 40dB(1刻度) 一直58 陷波滤波器2频率 10 20010Hz (1刻度) 一直59 陷波滤波器2衰减量 0 40dB(1刻度) 一直60 反共振频率0 5.0 200.0 Hz (0.1刻度) 一直61 反共振频率1 5.0 200.0 Hz (0.1刻度) 一直62 反共振频率2 5.0 200.0 Hz (0.1刻度) 一直63 反共振频率3 5.0 200.0 Hz (0.1刻
29、度) 一直付 付 録附-20附录附 FALDIC-W参数一览表(3)编号 名称 设定范围 设定值 变更6469 未使用 - -70 摸拟命令增益 0.101.50(0.01刻度) 一直71 摸拟命令补偿 -2000+2000 一直72 发电制动装置连接时顺序选择0:OT检出时DB 无效/RUN=OFF时DB无效 1:OT检出时DB 有效/RUN=OFF时DB无效 2:OT检出时DB 无效/RUN=OFF时DB有效 3:OT检出时DB 有效/RUN=OFF时DB有效 电源73 制动器工作时间 0.009.99sec(0.01刻度)RUN=OFF时,基础切断延迟时间 一直74 CONT控制平时有效
30、1 电源75 CONT控制平时有效2 电源76 CONT控制平时有效3 电源77 CONT控制平时有效4021电源78 命令脉冲补偿1 一直79 命令脉冲补偿2 一直80 命令脉冲补偿31 32767(1刻度)一直81 参数RAM化 0:无指定、199(1刻度) 电源82 站号 131 电源83 波特率 0:38400bps、:19200 bps 、3:9600bps 电源84 调试简单:行程设定 0.5 200.0rev(0.1刻度) 一直85 调试简单:速度设定 10.0最大转速r/min (0.1刻度) 一直86 调试简单:计时器设定 0.01 5.00sec(0.01刻度) 一直87 监控器1信号分配 一直88 监控器2信号分配1:速度命令 2:速度返回 3:转矩命令 4:位置偏差 5:位置偏差( 扩大) 6:脉冲频率 一直89 监控器1刻度 2.0100.0V(0.1刻度) 一直90 监控器1补偿 -50+50(1刻度) 一直91 监控器2刻度 2.0100.0V(0.1刻度) 一直92 监控器2补偿 -50+50(1刻度) 一直93 未使用 - -94 制造商调整用 - -95 制造商调整用 - -96 制造商调整用 - -97 制造商调整用 - -9899 未使用 - -
