松下MINASA4系列AC伺服电动机和驱动器详解

在YL-335B的输送单元中，采用了松下MHMD022P1U永磁同步交流伺服电动机，以及MADDT1207003全数字交流永磁同步伺服驱动装置作为运输机械手的运动控制装置。该伺服电动机外观及各结构如图2-53所示，伺服驱动器的外观和面板则如图2-54所示。

图2-53　伺服电动机外观及结构示意图

1—编码器；2—编码器插座；3—电动机插座；4—电动机本体；5—电动机轴

图2-54　伺服驱动器的外观及面板

MHMD022P1U的含义：MHMD表示电动机类型为大惯量；02表示电动机的额定功率为200 W；2表示电压规格为200 V；P表示编码器为增量式编码器，脉冲数为2 500 p/r，分辨率为10 000，输出信号线数为5根线。

MADDT1207003的含义：MADD表示松下A4系列A型驱动器；T1表示最大瞬时输出电流为10 A；2表示电源电压规格为单相200 V；07表示电流监测器额定电流为7.5 A；003表示脉冲控制专用。

下面着重介绍该伺服驱动器的接线和参数设置。

1.接线

MADDT1207003伺服驱动器面板上有多个接线端口，其中：

X1：电源输入接口，AC220 V电源连接到L1、L3主电源端子，同时连接到控制电源端子L1C、L2C上。

X2：电动机接口和外置再生放电电阻器接口。U、V、W端子用于连接电动机。必须注意，电源电压务必按照驱动器铭牌上的指示，电动机接线端子（U、V、W）不可以接地或短路，交流伺服电动机的旋转方向不像感应电动机可以通过交换三相相序来改变，必须保证驱动器上的U、V、W、E接线端子与电动机主回路接线端子按规定的次序一一对应，否则可能造成驱动器损坏。电动机的接线端子和驱动器的接地端子以及滤波器的接地端子必须保证可靠地连接到同一个接地点上，机身也必须接地。RB1、RB2、RB3端子是外接放电电阻，MADDT1207003的规格为100 Ω/10 W，YL-335B没有使用外接放电电阻。

X6：连接到电动机编码器的信号接口，连接电缆应选用带有屏蔽层的双绞电缆，屏蔽层应接到电动机侧的接地端子上，并且应确保将编码器电缆屏蔽层连接到插头的外壳（FG）上。

X5：I/O控制信号端口，其部分引脚信号定义与选择的控制模式有关，不同模式下的接线请参考《松下A系列伺服电机手册》。在YL-335B输送单元中，伺服电动机用于定位控制，选用位置控制模式，所采用的是简化接线方式，如图2-55所示。

图2-55　伺服驱动器电气接线

2.伺服驱动器的参数设置与调整

松下的伺服驱动器有七种控制运行方式，即位置控制、速度控制、转矩控制、位置/速度控制、位置/转矩控制、速度/转矩控制、全闭环控制。位置方式就是输入脉冲串来使电动机定位运行，电动机转速与脉冲串频率相关，电动机转动的角度与脉冲个数相关；速度方式有两种，一是通过输入直流-10 V～+10 V指令电压来调速，二是选用驱动器内设置的内部速度来调速；转矩方式是通过输入直流-10 V～+10 V指令电压来调节电动机的输出转矩，在这种方式下运行必须进行速度限制，有以下两种方法：设置驱动器内的参数来限制；输入模拟量电压限速。(www.xing528.com)

3.参数设置方式操作说明

在PC上安装驱动器参数设置软件Panaterm后，通过与伺服驱动器建立起通信，即可将伺服驱动器的参数状态读出来，然后进行修改或设置，再写入驱动器，使用十分方便，如图2-56所示。

图2-56　驱动器参数设置软件Panaterm

MADDT1207003伺服驱动器的参数共有128个（Pr.00～Pr.7F），可以通过与PC连接后在专门的调试软件上进行设置，也可以在驱动器上的面板上进行设置。下面以面板操作为例，具体说明参数设置过程。驱动器上的操作面板如图2-57所示，各个按钮的说明如表2-7所示。

图2-57　驱动器参数设置面板

表2-7　伺服驱动器面板按钮的说明

面板操作说明：

（1）参数设置，先按“SET”键，再按“MODE”键选择到“Pr.00”后，按向上、向下或向左的方向键选择通用参数的项目，按“SET”键进入，然后按向上、向下或向左的方向键调整参数，调整完后，按“S”键返回，选择其他项再调整。

（2）参数保存，按“M”键选择到“EE-SET”后按“SET”键确认，出现“EEP-”，然后按向上键3 s，出现“FINISH”或“RESET”，然后重新上电即保存。

（3）手动JOG运行，按“MODE”键选择到“AF-ACL”，然后按向上、向下键选择到“AF-JOG”，按“SET”键一次，显示“JOG-”，然后按向上键3 s显示“READY”，再按向左键3 s出现“SUR-ON”锁紧轴，按向上、向下键，单击正反转。注意先将“S-ON”断开。

4.部分参数说明

在YL-335B上，伺服驱动装置工作于位置控制模式，FX1N-40MT的Y000输出脉冲作为伺服驱动器的位置指令，脉冲的数量决定伺服电动机的旋转位移，即机械手的直线位移；脉冲的频率决定伺服电动机的旋转速度，即机械手的运动速度；输出点Y002作为伺服驱动器的方向指令。对于控制要求较为简单的伺服驱动器，可采用自动增益调整模式。根据上述要求，伺服驱动器的参数设置见表2-8。

表2-8　伺服参数设置表格

续表