伺服驱动器重要参数的设置方法和技巧

伺服驱动器重要参数的设置方法和技巧

随着市场的发展和国内功率电子技术、微电子技术、计算机技术及控制原理等技术的进步，国内数控系统、交流伺服驱动器及伺服电动机这两年有了较大的

发展，在某些应用领域打破了国外的垄断局面。笔者因多年从事数控技术工作，使用了多套日本安川、松下、三洋等数字伺服，但最近因国产伺服性价比好，使

用了一些数控技术公司生产的交流伺服驱动及电动机，对使用中某些方面总结了一些简单实用的技巧。

1KNDSD100基本性能

1.1基本功能

SD100采用国际上先进的数字信号处理器（DSP）TM320（S240）、大规模可编程门阵列（FPGA）、日本三菱的新一代智能化功率模块（1PM），集成度高，体积小，具有超速、过流、过载、主电源过压欠压、编码器异常和位置超差等保护功能。

与步进电动机相比，交流伺服电动机无失步现象。伺服电动机自带编码器，位置信号反馈至伺服驱动器，与开环位置控制器一起构成半闭环控制系统。调速比宽1：5000，转矩恒定，1 r和2000r的扭矩基本一样，从低速到高速都具有稳定的转矩特性和很快的响应特性。采用全数字控制，控制简单灵活。用户通过参数修改可以对伺服的工作方式、运行特性作出适当的设置。目前价格仅比步进电动机高2000～3000元。

1.2参数调整

SD100为用户提供了丰富的用户参数0～59个，报警参数1～32个，监视方式（电动机转速，位置偏差等）22个。用户可以根据不同的现场情况调整参数，以达到最佳控制效果。几种常用的参数的含义是：

（1）“0”号为密码参数，出厂值315，用户改变型号必须将此密码改为

385。"

（2）“1”号为型号代码，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”为开环控制方式（用户测试电压及编码器）；“6”为转矩控制方式。

（4）“5”号为速度比例增益，出厂值为

150。"此设置值越大，增益越高，刚度越高。参数设置根据具体的伺服驱动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。在系统不产生振荡情况下，应尽量设定较大些。

（5）“6”号为速度积分时间常数，出厂值为

20。"此设定值越小，积分速度越快，太小轻易产生超调，太大使响应变慢。参数设置根据具体的伺服驱动型号和负载确定。一般情况下，负载惯量越大，设定值越大。

（6）“40”、“4l”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。

（7）“9”号为位置比例增益，出厂没定为

40。"此设置值越大，增益越高，刚度越高，相同频率指令脉冲条件下，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。

2 KNDSD100的参数设置技巧

SD100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。电子齿轮比的设置如下：

配KND-SD100伺服驱动器，应将KND系统的电子齿轮比设置为

CMR/CMD=1：1，。KND-SD100伺服驱动器电子齿轮比设置为

位置指令脉冲分频分子（PA12）/位置指令脉冲分频分母（PA13）=4×2500（编码器条纹数）/带轮比×丝杠螺距×1000

分子分母可约成整数。

对于车床，假如X轴以直径编程，以上公式分母应乘以2，即：位置指令脉冲分频分子（PA12）/位置指令脉冲分频分母（PA13）=4×2500（编码器条纹数）/带轮比×丝杠螺距×1000×2

例：

X轴丝杠螺距为4mm,1：1传动；Z轴丝杠螺距为6mm,1：2减速传动，则X轴驱动器的电子齿轮比为

PA12/PA13=4×2500/（1×4×1000×2）=5/

4。"

Z轴驱动器的电子齿轮比为

PA12/PA13=4×2500/（）（减速传动比）

所以，对于X轴驱动器，PA/2/PA/3应设定为对于Z轴驱动器，PA12/PA13应设定为10/

3。"

3KNDSD100的参数优化技巧

（1）根据上述设置好SD100伺服驱动器参数后，开始优化调整伺服性能，即驱动增益参数的调整。

一般SD100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。

在缺省增益运行电动机时，假如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。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。

7、"8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。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7，8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。

（2）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：

①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（机床移动）。确认假如电动机不振动，加大调整此参数。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；②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。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；③如以上两参数提高后还达不到加工效果，可采用调整7、"8号参数的方法进行振动的抑制参数调整。调整后，驱动器5、"9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。

4KNDSD100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。用户可以根据显示的报警信息来判定故障的类型以及引起故障的原因。具体故障处理办法可以参考SD100用户手册。假如连报警都没有，那自然就是驱动器故障。当然，还有可能是伺服根本没有故障，而是控制信号或上位机有问题导致伺服没有动作。