伺服电机使用手册

伺服拖动系统使用手册
（V1.0）
哈尔滨晟普科技有限公司
前言
感谢您购买晟普科技SP系列抽油机伺服拖动系统。

本使用说明书介绍了如何正确使用SP系列抽油机伺服拖动系统。

在使用（安装、运行、维护、检查等）前，请务必认真阅读本
使用说明书。

另外，请在理解产品的安全注意事项后再使用该
产品。

与安全有关的标记说明
本手册根据与安全有关的内容，使用了下列标记。

有安全标记的说明，表示重要内容，请务必遵守。

表示如果操作错误，将会导致危险情况的发生，造成死亡或重伤。

表示如果操作错误，将会导致危险情况的发生，可能会造成中等程度的受伤或轻伤，
或设备损坏。

另外，即使是标识中所述事项，有时也可能会造成严重的后果。

表示不属于“危险”和“注意”，但非常重要，需要用户遵守的事项。

安全注意事项
⏹到货时确认
◆请勿安装受损或缺少零件的伺服驱动器和电机
否则会有受伤的危险。

⏹保管与搬运
◆搬运伺服驱动器时轻拿轻放；运输时，确保伺服驱动器包装完好，防止振坏。

◆请勿保管在下述环境中，否则会导致触电、机器损坏或引发火灾：
•阳光直射的场所
•环境温度超过保管、设置温度条件的场所
•相对湿度超过保管、设置湿度条件的场所
•有水、油及药品滴落的场所
•振动或冲击可传递到主体的场所
◆请勿盘坐在本产品上或者在其上面放置重物.
否则可能会导致设备故障或人员受伤
◆请勿握住电缆线或电机轴进行搬运。

否则会导致设备故障或人员受伤
⏹安装
◆安装时请轻拿轻放。

◆只有具备资格的电气工程师才允许安装和维护伺服单元。

◆请勿将该产品安装在会溅到水的场所或易发生腐蚀的环境中。

否则可能会导致触电或引发火灾。

◆请勿将该产品安装在易燃性气体及可燃物的附近。

否则可能会导致触电或引发火灾。

◆安装过程中请勿使异物进入产品内部。

否则可能会导致故障或引发火灾。

◆请确保伺服单元与其他机器之间具有规定的间隔。

否则会导致故障或引发火灾。

◆请勿施加过大冲击。

否则可能会导致故障。

◆伺服驱动器外壳必须安全接地。

⏹配线
◆请勿在伺服单元的输出端子U、V、W上连接三相AC380V电源。

否则可能会导致人员受伤或引发火灾。

◆请勿直接将伺服电机连接在工业电源上。

否则会损坏伺服电机；如果没有专用的伺服驱动器单元，伺服电机将不能运行。

◆请牢固连接电源线与电机连接端子，控制器与电机之间动力连接，请按标号一一对应连接。

否则可能会引发火灾、损坏电机以及电机的不正常运行。

◆请不要将电源线和信号线从同一管道内穿过，也不要将其绑扎在一起；配线时，电源线与信号线应
离开30cm以上。

◆电机编码器线、驴头编码器线、DA输出线、IO输出线请使用多股绞合线或多芯绞合屏蔽线；驴头
编码器线最长为10m，电机编码器线最长为20m。

◆对主电路接线板进行配线时，请注意，在插入电线时，请不要使芯线与邻近的电线短路。

◆请正确、可靠地进行配线。

否则可能会导致电机失控、人员受伤或故障。

◆请使用指定的电源电压。

否则可能会导致伺服单元烧坏。

◆使用时，请确保输入电源电压在指定的电压范围内。

否则可能会导致机器损坏。

◆请设置断路器等安全装置以防止外部配线短路。

否则可能会导致火灾。

◆在以下场所使用时，请充分采取屏蔽措施；否则，可能会导致机器损坏：
•因静电而产生干扰时
•有强电场或强磁场的场所
•可能有放射线辐射的场所
•附近有电源线的场所
⏹运行
◆接通传动单元的主电源之前，需先检查电机及电机电缆的绝缘性能是否良好，并确认配线准确无误。

在进行绝缘测试时，应确保传动单元与主电源的连接处于断开状态。

◆不要使用主电源断路器来控制电机的起停，应使用控制键盘或使用传动单元I/O板的控制命令，因
为伺服驱动器的直流电容器组的最大允许充电次数为每10分钟内5次。

◆伺服电机运行时，不要操作传动单元。

因为伺服电机运转时，会给伺服驱动器的中间回路回馈电能，
即使逆变器没有投入工作，供电电源也会使传动系统带电。

◆请勿频繁开启/关闭（ON/OFF）电源。

由于伺服单元的电源部分带有电容器，在启动（ON）电源
时，会流过较大的充电电流，如果频繁地开启/关闭（ON/OFF）电源则会造成伺服单元内部的主电路元件性能下降。

◆在试运行时，为防止意外事故的发生，请对伺服电机进行单独（不与传动轴连接的状态下）试运行。

◆安装在配套机械上开始运行时，请预先设定与该机械相符的用户参数，如果不进行参数设定而开始
运行, 则可能会导致机械失控或发生故障。

◆在连接机械并开始运行后，请使机械保持在随时可以紧急停止的状态，以免发生意外。

◆通电或者电源刚关闭时，伺服驱动器的散热片、再生电阻器、电机等会处于高温状态，因此请不要
触摸。

否则可能会导致烫伤。

◆极端的对用户参数调整、设定会导致伺服系统的动作不稳定，因此请千万不要进行这种操作。

否则可能会导致机器故障或者人员受伤。

◆在通电状态下，务必要装上面板护罩。

否则可能会发生触电。

⏹维护与检查
◆即使在关闭（OFF）电源状态下，伺服单元内部仍然可能会残留有高电压，因此请勿在关闭电源后
立即触摸电源端子，并在确认高压指示灯熄灭以后（约关闭电源8分钟后），再进行检查作业。

◆更换伺服单元时，请将原伺服单元的用户参数设定到新的伺服单元内，然后再重新开始运行。

否则可能会导致机器损坏。

◆请勿在通电状态下改变配线。

否则可能会导致触电或受伤。

◆请勿私自拆卸伺服电机。

否则可能会导致触电或受伤。

◆因异常状况报警停机时，请记录面板上的报警号，便于找出异常原因。

⏹其他
◆请绝对不要进行改造伺服驱动器或电机。

否则会有触电或导致受伤的危险。

关于保证
⏹保证期限及保证范围
保证期限
产品的保证期限以向贵公司或贵公司客户交货起一年以内。

保证范围
故障诊断
故障诊断，原则上由贵公司实施。

但是，应贵公司的要求本公司或本公司的服务网可以提供收费服务。

此时，根据和贵公司的商议结果，如果故障原因在本公司一方则服务免费。

故障修理
针对所发生的故障，需要进行修理及产品交换时，本公司可以派人员免费上门服务。

但是以下由于场合为收费服务。

◆贵公司及贵公司的客户等的不正确的保管及使用、过失或者设计等原因引起故障的场合。

◆在未经本公司同意及授权，贵公司私自对本公司的产品进行改造引起故障的场合。

◆由于在本公司产品的规格范围外使用，引起故障的场合。

◆自然灾害及火灾造成故障的场合。

◆其他非本公司责任的原因引起故障的场合。

上述的免费服务仅限于中国国内，但是对于有需求的中国国外用户，可以进行合理的收费服务。

⏹保证责任之外
因本公司产品的故障，给贵公司或贵公司的客户带来的不便以及造成非本公司产品的破损，无论是否在保证期限内，均不属于本公司的保证范围。

⏹关于本产品的适用
本产品不是为了用于系统或者在性命攸关的状况下使用的器械而设计制造的。

需要将本产品使用于载人移动体、医疗、航空航天、核能、电力等特殊用途时，请垂询本公司的销售部门。

本产品是在严格的质量管理下生产的，但是如有可能因设备故障会造成重大事故或损失时，请配置其它必要的安全装置。

目录
前言 (1)
安全注意事项 (3)
目录 (8)
第1章产品规格 (9)
1.1伺服驱动器 (9)
1.1.1 基本规格 (9)
1.1.2外形尺寸(mm) (10)
1.2伺服电机 (11)
1.2.1 基本规格 (11)
1.2.2外形尺寸(mm) (11)
第2章配线 (13)
2.1系统连接图 (13)
2.2接线示意图 (13)
2.3伺服拖动系统控制箱体内部结构示意图 (15)
2.4接口配线说明 (16)
2.4.1 CN1 (16)
2.4.2 CN2 －电机动力线接口、三相电输入线 (16)
2.4.3 CN3 －IO出口线 (16)
2.4.4 CN4 －驴头编码器线接口 (16)
2.4.5 CN5 －电机编码器线接口 (17)
2.4.6 CN6 －DA接口 (17)
第3章操作说明 (18)
3.1数字操作器 (18)
3.1.1 面板数字操作器按键说明 (18)
3.1.2 数字操作器显示汇总 (18)
3.1.3 基本模式的切换 (19)
3.2系统启动/停止的顺序 (19)
3.2启动、在线调速、异常报警操作、改变转动方向步骤 (20)
3.3电机电流显示 (22)
第4章维护与检修 (23)
4.1伺服单元和电机的维护与检修 (23)
4.1.1 伺服电机的维护与检修 (23)
4.1.2 伺服单元的维护与检修 (23)
4.2异常诊断与处理 (23)
附录1：报警信息一览表 (24)
第1章产品规格1.1 伺服驱动器
1.1.1 基本规格
1.1.2外形尺寸(mm)
SP180系列
单位：mm
型号 A B C D E F 重量kg 备注SP180-□□□408.5 280 228 394.5 200 φ9 19
1.2 伺服电机
1.2.1 基本规格
·额定时间：连续·耐热级别：B级
·励磁方式：永磁式·震动级别：V15
·安装方式：基座式·环境湿度：20 ～80%(不得结露) ·环境温度：-40～40℃·绝缘电阻：DC500V，10MΩ以上·绝缘耐压：AC 1500V 1分钟·保护方式：全封闭与自冷IP55 □规格一览
伺服电机型号
SP180-16-
额定
输出
额定
转矩
额定
电压
瞬间最
大转矩
额定
电流
瞬间最
大电流
转子转
动惯量
KW N·m V N·m A A kg·cm2
900
rpm
11 11 116.7 380 291.8 19 55.4 1121.97
15 15 159.2 380 397.9 27 75.5 1529.96
18．5 18.5 196.3 380 490.8 33 93.2 1886.95
22 22 233.4 380 583.6 39 110.8 2243.94
30 30 318.3 380 795.8 53 151.1 3059.92
37 37 392.6 380 981.5 66 186.4 3742.9
45 45 477.5 3801193.8 80 226.6 4558.6 1.2.2外形尺寸(mm)
SP180型电机外形图（油田专用电机）
第2章配线
2.1 系统连接图
图2.1 系统连接图
2.2 接线示意图
本伺服系统包括伺服驱动器、伺服电机、指令输入装置等部分。

接线示意图如下：
抽油机伺服控制单元系统接线图
说明：
QF1:空气断路器
QF2:微分断路器
E:避雷器
FIL:滤波器
R:制动电阻
HR:电源指示灯
KM:交流接触器
PG:编码器
M：交流伺服电机
FU:熔断器
图2.2 系统接线示意图
2.3 伺服拖动系统控制箱体内部结构示意图
放电电阻安装箱
图2.3 伺服拖动系统控制箱体内部结构示意图
2.4 接口配线说明
图2.3 伺服驱动器端子台，航插接线示意图
2.4.1 CN1
端子编号名称功能
L1C、L2C 控制电源输入端子DC24V（用户可根据需要选择内部或外部输入）
B1、B2 再生电阻输出端子消耗再生电力
2.4.2 CN2 －电机动力线接口、三相电输入线
端子编号名称功能
U、V、W 电机动力线端子分别连接到伺服电机U、V、W三相定子。

L1、L2、L3 三相电输入线分别连接外部三相AC380电源
2.4.3 CN3 －IO出口线
引脚编号信号
定义
功能名称
引脚
编号
信号
定义
功能名称
1 AVDD 数字电源 5 VREF 模拟信号输入
2 AGND 数字地 6 + 24V 24V电源
3 PREF 模拟信号输入7 GND 2
4 24V电源地
4 TREF 模拟信号输入8 S/ON 伺服ON输入2.4.4 CN4 －驴头编码器线接口
引脚信号功能名称引脚信号功能名称
2.4.5 CN5 －电机编码器线接口
2.4.6 CN6 －DA接口
第3章操作说明
3.1 数字操作器
3.1.1 面板数字操作器按键说明
3.1.2 数字操作器显示汇总
显示内容意义显示内容意义没有打开功率电源开关系统参数模式
电机停转速度环参数模式
伺服正常运行或参数设定位置控制参数模式
报警显示，后三位显示报警号码参数初始化显示
监视模式参数初始化操作完成系统内电
容仍有电
指示灯
系统通
电指示
灯
3.1.3 基本模式的切换
按下MODE/SET 进行基本模式切换，如下图所示。

3.2系统启动/停止的顺序 开始
系统启动顺序
闭合空气开关
闭合启动开关
继电器吸合
电机运行
位置控制参数模式 系统参数模式
监视模式
速度环参数模式
结束
系统停机顺序
3.2 启动、在线调速、异常报警操作、改变转动方向步骤
表-1 上电启动操作详细步骤
操作
步骤
操作内容显示内容备注
1 确保按照操作手册完成系统的外部接线工作，保证
操作者在安全操作环境下进行以下操作。

------ 面板不显示
2 闭合空气开关，提供交流电380V给伺服系统。

继电器没有吸合，电容充电没有完成
3 等待伺服系统内部的继电器吸合后（闭合空气开关
后，继电器吸合会有“啪”的响声），说明电容充电
完成，再进行下面操作。

电容充电完
成，电机没有
运行。

4 按下启动/停止自锁开关，启动电机运行，电机按照
设定的加速度加速到设定速度。

（其中：n代表0-9的
数字）
显示电机电
流，单位：安
培（A）
5 电机运行后，如果需要进行“在线调速”功能，请
参照表-2的操作步骤进行相应的调速操作。

见表-2 显示
内容部分
6 如果上述步骤中系统出现异常报警，请参照表-3的异常报警操作步骤进行相应的处理操作。

断开空
气开关
断开启
动开关
电机运行电机停止
表-2 在线调速操作详细步骤
操作
步骤
操作内容显示内容备注
1 “在线调速”操作需要完成表-1的步骤4后，并且面板当前
显示为电机电流的状态下才能进行。

显示电机电
流，单位：安
培（A）。

2 同时按下组合按键▲和▼键，进入“在线调速模式”，
显示如右。

（其中：n代表0-9的数字）
显示为Sn004
设定的运行速
度。

3 如果此时按下MODE/SET 键，则系统退出在线调速模式，
返回到电机运行电流显示状态；否则还是处于在线调速模
式，请进行以下操作。

显示电机电
流。

4 按下▲键，数值加十；按下▼键数值减十。

在线速度数值的调节范围是Sn001~~Sn002
5 长按DATA键，显示全闪烁两次，保存设定的在线速度后，
返回到电机电流显示状态，
显示电机电
流。

6 到此，完成一次在线调速的完整操作步骤，如需再次进行在
线调速操作请重返回到步骤2。

显示电机电
流。

7 如果在上述步骤中关闭运行/停止软开关，则面板退出“在线
调速”模式，当前系统状态显示停机。

电机停机，退
出“在线调速”
8 如果上述步骤中系统出现异常报警，请参照表-3的异常报警
操作步骤进行相应的处理操作。

有异常报警产
生。

提示：“在线调速操作”必须在电机运行后才能进行该操作，如果电机没有运行则面板不会显示该项操作的内容；如果电机运行后，当前面板显示的内容不是电机电流，而是其他内容时，请参照用户手册的操作步骤，调节到电机电流显示状态，然后进行再进行“在线调速操作”。

表 4 改变电机转动方向操作
操作 步骤 操作后的显示
面板式数字 操作器 说明
1
MODE/SET 键
选择辅助功能执行模式 2
▲或▼键和
DATA/SHIFT 键 选择想要设定的用户参数号
3
长按DATA 键
进入参数修改模式，从电机长轴方向看0为顺时针，1为逆时针，根据需要修改此值
4
长按DATA 键
执行参数写入操作，数字闪烁
5
长按DATA 键 返回辅助功能执行模式
6
--------
------------------- 断开空气开关再闭合写参数入控制器
3.3电机电流显示
开机启动后，在面板上显示的就是电机电流，单位是安培（A ），此显示数据实时更新，方便用户调节抽油机平衡块。

表-3 有异常报警处理详细步骤
操作步骤 操作内容
显示内容
备注 1
当系统产生异常报警时，电机停止运行，面板显示如右。

（其中：后三位显示的为异常报警的号码）
产生报警后，电机停转。

2 出现报警后，为了不产生安全事故，系统有自保护功能，会停止驱动电机运行，但是电机也不在系统的控制范围内，所以需要操作者进行以下的安全操作内容。

同上
报警产生后，系统不再控制电机，请注意机械安全。

3 闭合运行/停止开关，防止重新上电时其仍为闭合状态，造成事故，切记！
同上 请牢记先断开运行/停止开关。

4 根据抽油机的安全规范，进行手刹制动等安全操作。

同上 安全操作！ 5 先牢记异常报警号码，然后断开空气开关。

－――― 牢记报警号！ 6
参照报警信息一览表，确认异常报警的内容和原因，根据提供的处理方法进行报警消除操作，报警消除不了的请报修！
――――
根据报警号，进行报警消除操作。

7
报警消除后如进行启动操作请参照表1操作 ―――― 报警复位只能通过断开空气开关后再闭合实现
第4章维护与检修
4.1 伺服单元和电机的维护与检修
本节就伺服电机、伺服单元的基本检修事项进行介绍。

4.1.1 伺服电机的维护与检修
有关伺服电机的简单的日常检修及保养如下表所示。

由于AC伺服电机不带电刷，因此只需进行日常的简单检修即可。

表中的检修时期为大致标准。

请根据使用情况、使用环境进行判断，决定最适当的检修时期。

请勿因维护、检修而拆卸伺服电机，当需要拆卸伺服电机时，请与本公司代理店或销售店联系。

检修项目检修时间检修要领备注振动及声音的确认每天根据感觉及听觉判断与平时相比没有增大外观的检修根据污损状况用布拭擦或用气枪清扫——
机械检修根据运行情况更换电机轴承使用专用工具
综合检修最低为每2万小时请与本公司服务部门联系请用户不要自行拆卸电机
4.1.2 伺服单元的维护与检修
下表对有关伺服单元的检修进行了总结。

虽然不必进行日常的检修，但每年请检修一次以上。

检修项目检修时期检修要领异常情况处理机身及电路板清扫至少每年一次没有垃圾，灰尘，油迹请用毛刷或气枪清扫螺丝的松动至少每年一次接线板，连接器安装螺丝牢固请紧固机身，电路板上零件
是否异常
至少每年一次不得有破损，断线等请向本公司垂询
绝缘电阻的测量至少每年一次切断与伺服单元的连接，请用
500V兆欧表测量。

电阻值超
过10MΩ则为正常。

当为10MΩ以下时，请与
本公司的服务部门联系。

由本公司维修的伺服单元，其用户常数已被调回到出厂时的标准，请务必在运行前备份用户常数。

4.2 异常诊断与处理
本节介绍警报显示的某些不良现象及警报不显示时不良现象的原因及处理措施。

如果伺服驱动器发生异常，面板操作器会出现警报显示，此时若想继续进行其他非运行操作，请先进行消除报警操作，请参考3.4。

警报原因及处理措施，请参考《附录1：报警信息一览表》，如果在处理后仍不能解决不良现象，请及时与本公司的服务部门联系。

附录1：报警信息一览表。