东菱EPS系列伺服在绕线机上的应用

东菱伺服在绕线机上的应用
东菱技术股份有限公司
摘要：本文基于对绕线机工作原理等的分析，介绍了东菱EPS系列伺服系统在绕线机中的应用，给出了伺服驱动器关键参数的设置。

1、引言
绕线机是电子电器行业中广泛使用的一种重要的加工生产设备，其用途是使用漆包铜线绕制电感线圈。

绕线机是一个对速度、精度的控制要求高的一种机械设备，要求控制系统能够提供非常精确、平滑的线速度和灵活的换向能力。

绕线机在环形铁芯调压器、变压器、电流互感器制造行业中有着广泛的应用。

目前绕线机市场可谓庞大，品种繁多，有平行绕线机、环型绕线机、定转子绕线机、纺织绕线机、音圈绕线机等。

2、绕线机设备组成
在绕线机设备中，上位机一般采用单片机或PLC，外加文本显示器实现自动控制，用角度和圈数来设定磁环绕制幅度，使用电机同步排线。

目前，国内多数绕线机设备生产厂家依旧使用变频调速的普通异步电机完成绕线过程，此类电机低速时低扭矩的特性，使得必须选择较大功率的电机以保证起步阶段电机具有足够的扭矩完成拖动，而庞大的电机体积又导致设备难以实现小型化。

定位功能的缺失在原材料价格日益上涨的今天，更增加了设备使用者的隐性成本。

随着技术的不断发展，该驱动方式正在逐渐被具有相同可靠性，然而体积小巧、调速性能更优的伺服电机所取代。

绕线机外形图如图一所示：
图一绕线机外形图
3、绕线机工艺简介
绕线机设备启动后，所有汽缸都复位，一个汽缸带动的排线机构通过滑轨平台整体右移到排线初始位置，排线电机回原点，同时绕线电机转动到开始角位置。

把线穿好引在排线轮上和绕线轴上，此时绕线电机启动持续运转，同时排线电机跟随排线进行缠绕，绘制的圈数达到设定的数值后，排线电机反相绕线，直到绕线的层数达到设定值，排线和绕线伺服电机停止。

4、东菱伺服参数设置
绕线机传动采用同步轮传动，传动准确，工作时无滑动，具有恒定的传动比，传动平稳，具有缓冲、减振能力，噪声低。

调试过程中，要确保不引起系统振荡的情况下，尽量调高速度环比例增益。

速度环积分增益和位置环比例增益要调小，防止绕线轮停止时产生过冲。

广东某绕线机上，以下是东菱伺服控制系统的参数设置说明。

PA4=0（控制方式选择，0：位置控制）；
PA9=5（电机型号选择，不同电机此参数不一样。

）；
PA11=3000（位置环增益，范围500——8000）；
PA14=1500（速度环增益，范围500—8000）；
PA15=4000（速度环积分时间常数，范围500—8000）；
PA31=2(输入指令脉冲倍频分子)；
PA32=1(输入指令脉冲倍频分母)；
PA38=1000（电流环增益，范围500—8000）；
注：电子齿轮比=PA31/PA32==Ppulse / P
其中Ppulse ：电机每转脉冲数，指电机旋转一圈电机反馈元件反馈的的脉冲数（脉冲/圈）。

如2500线的增量式编码器，其反馈到驱动器的脉冲数为2500×4=10000；
P：指要使电机旋转一圈伺服所需接收的上位机指令脉冲数（脉冲/圈）；
5、调试注意事项
为了保证伺服驱动器能够可靠、稳定、正确的运行，在伺服系统的安装、调试以及使用过程中，应注意以下事项：
1）正确的接线：东菱伺服标配编码器线和电机动力线，不过接线时一定要正确连接伺服驱动器与控制器之间的信号线，否则伺服不会正常运行；
2）正确的设置伺服控制模式：由于每种机器应用都有所不同，所以正确的设置伺服控制模式是保证伺服正确运行的前提；
3）根据实际运行效果正确匹配增益参数，另外东菱伺服不要在伺服使能的情况下或电机运行的情况下设置电子位置环和齿轮比参数。

4）确保电机良好的接地，驱动器与设备机壳连接。

一方面避免干扰，另一方面避免漏电。

5）信号线尽量选择屏蔽双绞线，屏蔽层一般接到端子外壳；
6）注意干扰问题，避免编码器信号和控制信号受到干扰，编码器线、信号线不要与电机线、电源线绑扎在一起或者通过一个线槽，尽量保持一定的距离。

6、结论
此绕线机设备充分结合了东菱伺服EPS系列的响应快、定位精确、运行平稳等优点。

经过客户的试用，加工出来的产品都符合客户要求，绕线精度高，排线紧密，换向柔和，各项指标都达到要求，同时还提高了生产效率，使客户达到最大满意度。

此设备向客户充分展示了东菱伺服的优势，同时也提高了绕线机设备在市场上的竞争力。