611A系列伺服驱动系统的基本组成
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61lA 系列产品为 SIEMENS 公司在 6SC610 基础上改进的模拟型交流伺服驱动产品,驱动器直流母线电压为 600V/625V,可以直接与 380V/400V 电网连接。伺服进给轴最大输出转矩可达 185N·m,额定转速从 1500r/min 到 8000r/min;主轴最大输出功率可达 76kW,最高转速可达到 18000r/min。
61lA 交流伺服驱动器主要由如下组件组成:
(1)电源模块 61lA 电源模块有非受控电源(UE)模块与可控电源(I/R)模块两种基本结构形式,用来提供伺服驱动的 DC600V/625V 直流母线电压。非受控电源模块(UE),主回路采用二极管整流,通过制动电阻释放因电动机制动,电源波动产生的能量,保持直流母线电压的基本不变,因此,一般用于小功率,特别是制动能量较小的场合。
可控电源模块(I/R),主回路采用晶体管整流,PWM 闭环控制,它可以通过再生制动方式,将直流母线上的能量回馈电网,用于大功率、制动频繁、回馈能量大的场合。电源模块由整流电抗器(内置式或外置式)、整流模块、预充电控制电路、制动电阻以及相应的接触器、检测、监控电路组成。 驱动器与运行有关的重要参数,如:直流母线电压、辅助控制电源±15V 电压、+5V 电压,以及电源电压过低与缺相都在电源模块中进行监控,并作为“驱动器准备好”的先决条件。电源模块带有预充电控制与浪涌电流限制环节,预充电完成后自动闭合主回路接触器,提供DC600V/625V 直流回线电压。
(2)进给驱动模块进给驱动模块主要由逆变主回路、速度调节器、电流调节器、使能控制电路和轴监控电路等部分组成。在结构上,进给驱动模块可以分为控制模块与功率模块两大部分,并分单轴模块与双轴两种类型。
进给驱动模块逆变主回路的电源及辅助控制电源由电源模块提供,采用速度、电流双闭环模拟量控制。速度调节器采用自适应 PI 调节器,低速时能通过改变积分时间与比例增益使控制性能达到最佳。速度给定为±10V 模拟量差动输入,速度反馈信号来自伺服电动机内置式 IFU 测速发电机,额定转速时的测速发电机输出电压为 40V。
速度调节器的比例增益(KP)、积分时间(TN)、速度漂移,以及测速反馈电压均可以通过独立的电位器进行调整与设定。电流调节器亦采用 PI 调节器,但调节器参数,如:电流极限、比例增益等,不能通过电位器调节,它必须通过模块上的设定开关使之与控制电动机相匹配。通过设定开关的设定或外部控制信号,驱动器还可以使进给轴进入电流(转矩)控制方式下运行。
(3)主轴驱动模块主轴驱动模块可以与 SIEMENS、IPH6、IPH4、IPH2 主轴电动机配套,构成交流主轴驱动系统