伺服电机驱动器的设计

1.伺服电机的选择

根据题目所给出的ASD—B2—1521—B型伺服驱动器，对照伺服驱动器说明书选取相应的伺服电机，型号为：ECMA—E21315□S （S=22mm），其详尽规格参数见图1。

图1

2.伺服驱动器的选择

题目给出ASD—B2—1521—B型伺服驱动器，其规格参数见图2。

图2

其位置控制信号及速度控制信号原理图分别如图3和图4所示

图3 位置模式标准接线

图4 速度模式标准接线

驱动器通用的输入信号及其功能详解

一般信号详细说明

3.系统连接图的确定

在伺服驱动器的基础上，在连接上PLC模块，即可得到伺服驱动器控制伺服电机的系统。

系统连接图如图6：

E

图6 PLC控制系统连接图

4.PLC模块

4.1分析工艺流程及控制要求

由数控机床的进给系统中，传动件要快速移动到加工位置、以加工速度进行加工、快速退回原来位置等要求，那么对应的传动轴传动伺服电机则要求快速正转，以加工速度正转、以加工速度反转、快速反转等。一次，PLC指要控制伺服电机以一定的速度精确地正、反转一定圈数来控制传动件的位置和移动速度。

4.2分析输入输出信号的性质

由机床进给系统动作的分析得：

输入信号有：A相脉冲，B相脉冲，正转按钮SB1，反转按钮 SB2，增速按钮 SB3，减速按钮SB4，启动按钮SB5，停止按钮SB6。

输出信号： 正转 Y30、反转Y31指令1、2 ；增速Y32指令3，减速按钮Y33指令4。

4.3估算PLC的规模

表1 I/O地址分配表

PLC是20世纪70年代发展起来的以微处理器为核心，综合计算机技术、自动控制技术和通信技术而发展起来的新型自动控制技术。根据《数控技术课程设计》第3章.3.4.2 PLC选型，在统计处的I/O点数基础上增加15%~20%的备用量，以便以后调整和扩展。

PLC模块原理图如图7所示。

图7 PLC模块原理图

梯形图如图5-2所示。

图8 梯形图

程序：LD X0

OUT Y6

LD X1

OUT Y7

LD X2

INC D10

LD X3

DEC D10

4.4 PLC的选用

根据前述统计出的输入输出点数，选用三菱公司的FX2N系列的FX2N-32MT型PLC（输入点数：16，输出点数：16）。

其性能指标如下：

表2 一般技术指标

表3输入技术指标

表4 输出技术指标

5.开关及保护元件的选择

基本元器件：正转启动按钮：SB1；反转启动按钮：SB2；增速按钮SB3：减速按钮SB4；熔断器（保险丝）：FU；热继电器：FR；电磁式继电器：KM。

5.1开关保护元件的选择:

在电路中涉及各种开关，主电路上选用一个低压断路器以保护电路，控制三相交流电动机的开关我选择一般三极电源转换开关，其他部位用主令按钮开关控制，由于开关形状和具体参数均不复杂，在此不做具体介绍，其图形符号和文字符号如下。

接触器 熔断器

热继电器

图9 开关和按钮

6.变压器的选择

作用：将三相交流380V电压转变为三相交流220V电压

变压器示意图：

图10 变压器示意图

变压器选择：控制变压器（380V/36V/220V） 型号:BK-150，如下图所示

BK-150控制变压器

7.热继电器的选择

热继电器起电动机的过载保护的作用，由发热元件、双金属片和触头及动作机构等部分组成。其整定值的大小一般根据负载的计算电流进行整定，一般为额定电流的1.05~1.1倍。 ， 。根据通过电流的要求选择JR29-16型热继电器，如右图所示。

图11 热继电器图形符号和文字符号

（1）用途及使用范围:

适用于交流50HZ/60HZ，主电路额定工作电压至660V，电流额定0.1-500A的电力系统中，供三相感应电动机的过载和断相保护之用。

（2）产品型号及意义:

总结

通过此次课程设计，参阅了大量有关伺服驱动器和伺服电机以及PLC的有关技术资料，学习了有关伺服驱动器和伺服电机的有关知识，更将所学应用于实际之中，并进一步学会了运用一些技术资料去解决实际应用的一些问题。不足之处，对基础知识的掌握还有欠缺，对知识的综合应用还需多加练习。

参考资料

1.范超毅.数控技术课程设计. 武汉: 华中科技大学出版社, 2007.5

2.刘 颖.数控机床电气控制. 北京:高等教育出版社,2005.6

3.王爱玲.现代数控原理及控制系统（第二版）.北京：国防教育出版社，2005.1

4.王兆义.可编程控制器教程（第二版）.北京：机械工业出版社，2005.1

5.asda-b2交流伺服电机与驱动器.中达电通股份有限公司

6.ASDA-B2系列进阶泛用型伺服驱动器应用技术手册.中达电通股份有限公司

7.DVP-PLC应用技术手册（程式篇）.中达电通股份有限公司