伺服电机驱动器参数设置方法及编码器替代技巧伺服电机驱动器的正确使用除按用户手册正确设置参数外，还应结合使用现场和负载情况，灵活操作。同样，维修伺服电机系统除采用同型号的部件进行替代外，也可以对原设备的功能、信号分析使用不相同型号部件进行替代。现将有关联的资料供给读者参考。一、伺服电机编码器替代技巧从结构上讲，伺服系统分为三部分：伺服电机、编码器、驱动器。伺服电机的精度取决于编码器，故障也常见于这三方面。由于技术、利益等关系，各厂家所生产的配件不可代替，而进口配件的渠道行维修。例如，手头上有一个15芯电缆的编码器，尝试替代日本安川9芯电缆的编码器，该编码极，配套在安川公司生产的型号为SGMP-06AFTF22的交流伺服电机上，其原理手头上的15根线根线编码器无法替代使用，可作如下尝试。首先，对一台同型号且完好的伺服电机装配的9根线编码器做测量，得到如图2所示波形。分得知，a、b信号的波形与15线编码器a、b信号的波形相同，而X信号为图3所示。从中可看出，U、V、W分别换相时，X的波形就发生一次变化。在一个角度的过程有6种波形，分别定义区、II区、III区、W区、V区、区，依测绘结果推测，此编码器送出的a、b、X信号，在伺服电机驱动器中可以将其解码后得到U、V、W信号。据此，用一个常用1024极交流伺服电机编码器，只要设计合理的电路，用其u、v、w以其a、b信号合成完全相同的X信号，就可以完全代替原芯线编码器。为便于理解，如图为替代原理图，其中虚线部分即为被替代的编码器。其次，依据测绘及原理分析，设计电路。方法是写出图2中每一区间所对应的表达式，如表1JiJILrLrLrum_n_n_JL_n_j8^rx__n_n_n_r-—TUTUi_i^LJLJLJULj测绘出的编码器对应输出波形图按数字电路的设计思想，设计如图4所示的逻辑电路。而对于于合成信号中的零点信号，让a、b、c同时高电平时作为零信号。根据以上真值表，可以写出X的表达式为：abc+abuvw+auvw+abuvw+（ab+ab）uvwabuvw+buvw然后，根据以上分析推理，绘出如图4硬件电路原理图对应的PCB板，并利用Protel仿真得到期波形。结论：采用上述设计的电路，用15线线编码器，根据仿真结果，可完全正常工利用这种方法，已成功维修好多台进口伺服电机，解决了进口设备维修难的问题。二、伺服电机驱动器参数设置的方法与技巧以北京凯恩帝数控技术有限责任公司（KND）生产的KNDSD200-20伺服电机驱动器为例，说驱动器基本功能KNDSD200-20伺服电机驱动器采用国际上先进的数字信号处理器（DSP）、大规模可编程门阵动器，与开环位置控制器一起构成半闭环控制管理系统。调速比宽1：5000；转矩恒定，1驱动器基本信息参数伺服电机驱动器一般为用户更好的提供了丰富的用户参数0〜59个，报警参数1〜32个，监视方式（电机转速，位置偏差等）22个。用户都能够根据不同的现场情况调整参数，以达到最佳控制效果。几号”参数为密码参数，出厂值315，用户改变伺服电机型号时必须将此密码改为385。（2）“1”号参数为型号代码，对应同系列不同功率级别的驱动器和电动机。（3）“4”号参数为控制方式选择，改变此参数可设置驱动器的控制方式。其中，“0”为位置控制方式；“1”为速度控制方式；“2”为试运行控制方式；“3”为JOG控制方式；“4”为编码器调零方式；“5”为环控制方式（用户测试电压及编码器）；“6”为转矩控制方式。“5”号参数为速度比例增益，出厂值为150。此设置值越大，增益越高，刚度越大。参数设置根据具体的伺服驱动器型号和负载情况设定。一般情况下，负载惯量越大，设定值越大。在系统不“40”、“41”号为加减速时间常数，出厂设定为0。此设定值表示电动机以0〜100r/min转速所需的加速时间或减速时间。加减速特性呈线性。率指令脉冲条件下，位置滞后量越小。但数值太大可能会引起振荡或超调。参数数值根据具体的伺服驱动型号和负载情况而定。SD200伺服驱动器和凯恩帝数控系统相配时，只需设定表1中的参数，其余参数，一般情况下，不用修改部分用户参数一览表参数序号名称设定值及范围功能PA-00密码315修改2〜59号参数时，将此参数设定为315修改1号参数时，将此参数设定为381PA-01型号代码（设定电机型号代码）根据伺服电机型号查出其型号代码。PA-04控制方式为JOG控制方式PA-05速度比例增益150一般情况下，负载惯量越大，设定值越大PA-07转矩滤波器100抑制电动机产生的振动PA-08速度检测低通滤波器100抑制电动机产生的振动PA-09位置比例增益150在稳定范围内，尽量设置得较大PA-12位置指令脉冲分频分子1〜32767需要计算，方法见电子齿轮比设置。PA-13位置指令脉冲分频分母1〜32767PA-40加速时间电动机以0〜100r/min转速所需的加速时间PA-41减速时间电动机以100〜0r/min转速所需的减速时间电子齿轮比的设置PA12为电子齿轮比分频分子在位置控制方式下，通过对No.l2,No.l3参数的设置，可以很方便地与各种脉冲源相匹配,以达到用户理想的控制分辨率（即角度/脉冲）。P：输入指令的脉冲数；G：电子齿轮比；N：电机旋转圈数；C：光电编码器线设为No.13设为305050PA13为电子齿轮比分频分母设置方法参见PA12KNDSD200-20的参数优化技巧根据上述设置好SD200伺服驱动器参数后，开始优化调整伺服性能，即驱动增益参数的一般SD200驱动器保持缺省的增益参数，基本可以满足用户的加工要求0在缺省增益运行电动机时，如果电动机发出异常声音，则要首先考虑电动机轴的安装是否存在问题0经检查问题后可考虑采用共振抑制的办法，修改7号参数（转矩滤波器）和8号参数（速度检测低通滤波器）来抑制电动机产生的振动0号参数缺省参数为100，可试着每次将7、8号参数分别减少10，按确认键0运行电动机，如还不正常，再减少10，直到电动机无异常声音。一般7,号参数的调整范围为20〜80之间，这样基本能达到共振抑制的效果0保持出厂参数时达不到加工效果，比如车床车出的斜面粗糙度值大，可试着再调整如下参数：速度比例增益PA5的调整：确认驱动器正常启动，用数控系统手动控制电动机转动（机床移确认如果电动机不振动，加大调整此参数0设定值越大，刚性越大，机床的定位精度越高，每次加大数值5,直到产生振动，将此值减小到稳定后，再将此值减10；位置比例增益PA9：在稳定范围内，尽量设置得较大，这样机床跟踪特性好，滞后误差小0同速度比例增益的调整相似，在不产生振动的情况下应尽可能调大此值；如以上两参数提高后还达不到加工效果，可采用调整7、8 参数的方法进行振动的抑制参数调整0 调整后，驱动器5、 号参数可以再向上调一些，这样应该可以满足用户的加 工要求0 KNDSD200-20的故障处理技巧 一旦出现报警信号，伺服单元将禁止电动机运行，以及对用户参数的调整，直至断电后重新上电 用户能够准确的通过显示的报警信息来判断故障的类型以及引起故障的原因0具体故障处理办法可以参考 SD200 用户手册0 如果连报警都没有，那自然就是驱动器故障0 当然，还有可能是伺服就没有故障， 是控制信号或上位机有问题导致伺服没有动作0除了看驱动器上的错误、报警号，查手册外，有时最直接的判断就是互换，如数控车床的（轴和 轴互换（型号相同才可以）0或在伺服电动机功率差距不大的情况下，修改伺服驱动器某些特征参 号”型号代码参数），短时间之内互换，确定故障后再换回来是可以的0还能够最终靠修改数控系统参数，将某轴如X轴锁住，不让系统检测X轴，达到判断目的。但应 案动手前，一定要考虑全面，防止造成不必要的损失0再有，因为交流伺服单元通常使用数控系统统一供电系统，三相交流220 所以在操作的流程中一定要符合操作规范0例如： 伺服电动机的别的问题处理技巧（1）电动机窜动：在进给时出现窜动现象，测速信号不稳定，如编码器有裂纹；接线端子接触
安川伺服电机驱动器用户设定篇-AC伺服电机驱动器使用手册 ∑-V系列伺服电机sicps800000 43A
