第1篇 交流調速基礎
第1章 交流電機控制系統概述 3
1.1 發展概況與分類 3
1.2 變頻器與伺服驅動器 5
1.3 交流伺服系統的結構與典型產品 9
1.3.1 伺服系統的結構 9
1.3.2 典型產品簡介 10
第2章 交流伺服原理與系統 14
2.1 電機控制的基本理論 14
2.1.1 電磁感應定律與電磁力 14
2.1.2 電機運行的力學基礎 15
2.2 交流伺服電機的運行原理 18
2.3 交流電的逆變 21
2.3.1 電力電子器件概述 21
2.3.2 整流電路的工作原理 25
2.3.3 逆變電路的基本形式與工作原理 28
2.4 PWM逆變原理 31
2.4.1 PWM逆變原理與特點 31
2.4.2 PWM波形的產生 34
2.5 無刷直流電機伺服驅動系統 35
2.5.1 無刷直流電機調速原理 35
2.5.2 無刷直流電機調速系統 37
2.6 永磁同步電機伺服驅動系統 39
2.6.1 交流永磁同步電機的矢量控制原理 39
2.6.2 交流永磁同步電機控制系統 41
第3章 交流伺服系統設計基礎 44
3.1 交流調速系統的性能比較 44
3.1.1 交流調速系統的主要技術指標 44
3.1.2 交流調速系統的性能比較 46
3.2 交流伺服進給系統設計 48
3.2.1 伺服電機的基本選擇 49
3.2.2 進給系統的穩態設計 50
3.2.3 伺服進給系統的動態設計 55
3.3 驅動器主回路的設計與計算 59
3.3.1 驅動器及交流主回路附件選擇 59
3.3.2 直流主回路附件選擇 62
3.4 電氣櫃散熱設計 66
3.4.1 發熱量與散熱能力的計算 66
3.4.2 熱交換器與空調的選擇 68
3.5 安裝與連接設計 69
3.5.1 工作條件與安裝設計 70
3.5.2 連接設計 72
3.5.3 幹擾及其預防 74
3.5.4 接地系統設計 75
3.5.5 安裝與連接圖設計 78
第2篇 安川交流伺服驅動器的應用
第4章 產品規格與電路設計 83
4.1 產品規格與技術性能 83
4.1.1 ΣⅡ系列驅動器 83
4.1.2 ΣⅤ系列驅動器 88
4.2 硬件組成與選擇 94
4.2.1 硬件組成 94
4.2.2 ΣⅡ系列驅動器與附件選擇 95
4.2.3 ΣⅤ系列驅動器與附件選擇 97
4.3 電氣連接總圖 100
4.3.1 ΣⅡ系列驅動器連接總圖 100
4.3.2 ΣⅤ系列驅動器連接總圖 105
4.4 主回路設計 108
4.4.1 輸入電源與要求 108
4.4.2 主回路設計 110
4.4.3 濾波器的連接 115
4.5 控制回路設計 116
4.5.1 開關量輸入/輸出連接 116
4.5.2 給定與檢測回路連接 121
4.5.3 全閉環接口電路 123
4.6 開關量輸入/輸出功能及其定義 126
4.6.1 開關量輸入 127
4.6.2 開關量輸出 129
4.7 電路設計實例 132
第5章 驅動器操作與快速調試 139
5.1 驅動器的基本操作 140
5.1.1 操作顯示單元說明 140
5.1.2 驅動器的初始檢查 142
5.1.3 點動與回參考點試驗 145
5.2 驅動器參數的設定 148
5.2.1 參數的顯示與保護 148
5.2.2 參數的設定 150
5.3 速度控制的快速調試 152
5.3.1 連接要求與調試步驟 153
5.3.2 參數的基本設定與調整 153
5.4 位置控制的快速調試 157
5.4.1 連接要求與調試步驟 157
5.4.2 位置指令的選擇與要求 158
5.4.3 基本參數的設定 162
5.5 驅動器的在線自動調整 163
5.5.1 ΣⅡ系列驅動器的在線自動調整 163
5.5.2 ΣⅤ系列驅動器的在線自動調整 166
5.6 絕對編碼器的使用 168
5.6.1 連接要求 168
5.6.2 數據初始化與設定 170
5.6.3 絕對位置的輸出 172
5.7 位置全閉環控制 174
5.7.1 系統結構 174
5.7.2 參數的設定與調整 176
第6章 功能與參數 178
6.1 控制方式及切換 178
6.1.1 驅動器的控制方式 178
6.1.2 控制方式的切換 182
6.2 驅動器的停止與制動 183
6.2.1 正常停止與動態制動 183
6.2.2 安全輸入與硬件基極封鎖 186
6.2.3 機械制動器及其控制 189
6.3 調節器結構與參數 192
6.3.1 閉環調節器原理 192
6.3.2 調節器的基本設定 194
6.3.3 增益切換控制 196
6.4 位置調節器的設定 198
6.4.1 位置調節原理與參數 198
6.4.2 位置調節器結構 200
6.5 速度調節器的設定 203
6.5.1 速度調節器結構 203
6.5.2 調節器參數及其設定 205
6.6 轉矩調節器的設定 208
6.6.1 轉矩調節器的結構 208
6.6.2 調節器參數及其設定 210
6.7 驅動器參數總覽 216
第7章 狀態監視、輔助調整與維修 223
7.1 驅動器的狀態監視 223
7.1.1 操作單元顯示 223
7.1.2 模擬量輸出監視 225
7.2 驅動器的輔助調整 228
7.2.1 輔助調整功能與參數 228
7.2.2 輔助調整的操作 230
7.2.3 ***振檢測與陷波器設定 233
7.2.4 無電機試運行 236
7.3 驅動器報警與處理 237
7.3.1 基本說明 237
7.3.2 ∑Ⅱ系列驅動器故障分析與處理 238
7.3.3 ∑Ⅴ系列驅動器故障的分析與處理 242
第3篇 三菱交流伺服驅動器的應用
第8章 MR-J3系列驅動器的規格與電路設計 251
8.1 產品規格與技術性能 251
8.1.1 型號與規格 251
8.1.2 技術特點與性能 253
8.1.3 配套伺服電機 255
8.2 硬件組成與附件選擇 257
8.2.1 硬件組成 257
8.2.2 驅動器及附件選擇 259
8.3 電氣連接總圖 260
8.3.1 連接總圖 260
8.3.2 連接端與功能 262
8.3.3 伺服電機的連接 265
8.4 主電路設計 268
8.4.1 輸入電源與要求 268
8.4.2 主回路設計 270
8.4.3 分離型驅動主回路設計 274
8.5 控制電路設計 275
8.5.1 開關量輸入/輸出電路 276
8.5.2 給定輸入與位置反饋輸出電路 277
8.5.3 絕對編碼器與連接電路 279
8.6 DI/DO信號功能定義 280
8.6.1 開關量輸入 280
8.6.2 開關量輸出 285
第9章 MR-J3系列驅動器的功能與參數 290
9.1 MR-J3系列驅動器參數總覽 290
9.2 常用功能與參數 299
9.2.1 控制方式選擇與切換 299
9.2.2 轉矩與速度限制 301
9.2.3 加減速與停止控制 303
9.2.4 機械制動器控制 306
9.2.5 模擬量輸出監視 308
9.3 調節器結構與參數 309
9.3.1 調節器結構 309
9.3.2 增益的切換控制 312
9.3.3 位置調節器與參數 313
9.3.4 速度調節器與參數 316
9.3.5 轉矩調節器與參數 316
9.4 數據通信與網絡控制 319
9.4.1 通信與網絡接口 319
9.4.2 通信命令與格式 322
9.4.3 驅動器數據的讀出 324
9.4.4 數據寫入與試運行控制 330
9.4.5 數據通信實例 334
9.5 絕對編碼器的數據傳送與零點設定 339
9.5.1 使用條件與數據傳送方式 339
9.5.2 絕對位置的DI/DO傳送 341
9.5.3 絕對零點的設定 346
第10章 MR-J3系列驅動器的操作、調試與維修 348
10.1 驅動器的顯示與操作 348
10.1.1 電源通斷控制與操作單元說明 348
10.1.2 驅動器的狀態顯示 350
10.1.3 參數的顯示與設定 354
10.1.4 驅動器的其他操作 356
10.2 驅動器的快速調試 358
10.2.1 位置控制的快速調試 358
10.2.2 速度控制的快速調試 364
10.3 驅動器的調整 367
10.3.1 調整模式與功能 367
10.3.2 在線自動調整步驟 370
10.3.3 手動調整 372
10.3.4 自適應調整 375
10.4 故障與報警的處理 377
10.4.1 故障及其處理 378
10.4.2 報警與警示的處理 380
第11章 MR-J2S系列驅動器的使用與維修 387
11.1 產品規格與技術性能 387
11.1.1 驅動器規格與性能 387
11.1.2 配套伺服電機 389
11.2 電氣連接與電路設計 394
11.2.1 驅動器連接 394
11.2.2 電機與編碼器連接 400
11.2.3 控制電路設計 402
11.3 功能與參數對照 404
第12章 MR-ES系列驅動器 411
12.1 產品規格與技術性能 411
12.2 硬件組成與電路設計 414
12.2.1 硬件組成 414
12.2.2 驅動器連接 415
12.2.3 電機連接 421
12.2.4 電路設計 423
12.3 功能與參數對照 425
第4篇 松下交流伺服驅動器的應用
第13章 MINAS A4系列驅動器的規格、性能與設計 437
13.1 產品規格與技術性能 437
13.1.1 驅動器規格與性能 437
13.1.2 配套伺服電機 440
13.2 電氣連接與電路設計 445
13.2.1 驅動器連接 445
13.2.2 電機與編碼器連接 451
13.2.3 電路設計 453
13.3 輸入/輸出功能及定義 457
13.3.1 DI信號功能與定義 457
13.3.2 DO信號功能與定義 460
13.3.3 AI/AO信號功能與定義 463
13.4 驅動器參數總表 464
第14章 MINAS A4系列驅動器的操作、調試與維修 476
14.1 驅動器操作 476
14.1.1 操作單元與顯示 476
14.1.2 輸入/輸出狀態顯示 479
14.1.3 參數的顯示與寫入 481
14.2 驅動器的快速調試 482
14.2.1 初始檢查與調試 482
14.2.2 位置控制的快速調試 485
14.2.3 速度控制的快速調試 490
14.3 驅動器的自動調整 493
14.3.1 功能與調整方式 493
14.3.2 常規自動調整 495
14.3.3 實時調整與自適應調整 497
14.4 驅動器報警與處理 499
14.4.1 驅動器報警及處理 499
14.4.2 驅動器故障分析與處理 504
第15章 MINAS A5系列驅動器 506
15.1 產品規格與技術性能 506
15.1.1 驅動器規格與性能 506
15.1.2 伺服電機與技術參數 508
15.2 電氣連接與電路設計 512
15.3 MINAS A5系列驅動器參數 515
15.3.1 參數壹覽表 515
15.3.2 參數說明 533
15.4 操作與維修 537
15.4.1 操作單元與顯示 537
15.4.2 MINAS A5新增操作功能 539
15.4.3 驅動器報警與處理 541
附錄
附錄1 安川∑Ⅱ系列伺服電機與參數 542
附錄2 安川∑Ⅴ系列伺服電機與參數 552
附錄3 三菱MR-J3系列伺服電機與參數 561
附錄4 三菱J3系列伺服電機安裝尺寸 576
附錄5 三菱MR-ES系列伺服電機技術參數與安裝尺寸 586