GB/T 37414.2-2020 工业机器人电气设备及系统 第2部分:交流伺服驱动装置技术条件
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速度控制speed control
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位置控制positioncontrol 交流伺服驱动装置中,对于作为执行元件的伺服电动机而言,以位置为被控量的控制方式。 3.1.8 转矩控制torquecontrol 交流伺服驱动装置中,对于作为执行元件的伺服电动机而言,以转矩为被控量的控制方式。 3.1.9 静态刚度staticstiffness K 交流伺服驱动装置处于空载零速工作状态,对伺服电动机轴端正转方向或反转方向施加道 T。,测量出转角的偏移量△,则K。为转矩T。与转角的偏移量△的比值。 见公式(1)
式中: 静态刚度园林养护管理,单位为牛米每角秒[N·m/(")]; T。 连续转矩,单位为牛米(N·m); A0 转角的偏移量,单位为角秒(")
式中: 静态刚度,单位为牛米每角秒[N·m/(")]; T。 一连续转矩,单位为牛米(N·m); A0 一转角的偏移量,单位为角秒(")
流伺服驱动单元(驱动单
交流伺服驱动单元ACservounit 直接与作为执行部件的伺服电动机相连并且驱动其运作的控制部件。 注:交流伺服驱动单元简称“驱动单元”或“驱动器”。 2.2 额定输出容量ratedoutputcapacity 交流伺服驱动装置在额定负载、额定转速下工作,驱动单元在长期连续运行而不发生报警的状态 ,驱动单元能连续输出的最大功率。 2.3 效率efficiency SAC 7 驱动单元在额定工作条件下,输出功率(有功功率)P2与输入功率(有功功率)P,之比。 见公式2。
交流伺服驱动装置在某一给定转速下,负载由空载增加到伺服电动机连续工作区中规定的该转速 下最大负载时,伺服电动机空载下转速与负载下转速差值与空载下转速的百分比 按公式(3)计算
式中: S一转速变化率; no—空载下转速,单位为转每分(r/min); n1 负载下转速,单位为转每分(r/min)。 3.2.5 调速范围 speed regulation range 调速比 D 交流伺服驱动装置在调速系统中,在伺服电动机转轴上施加最高转速时允许的最大负载,且转速变 化率S不大于规定值时,能达到的最高转速和最低转速之比。 按公式(4)计算
式中: D 调速范围(调速比); nmax 最高转速,单位为转每分(r/min); nmin 最低转速,单位为转每分(r/min)。 3.2.6 稳速精度steadyspeedaccuracy 交流伺服驱动装置在额定转速、规定负载条件下连续运行时,当电源电压变化,或环境温度变化,或 电源电压不变,环境温度不变但连续运行若干小时,伺服电动机实测转速与额定转速间最大差值的绝对 值与额定转速的百分比。 按公式(5)计算。
An= X100% i=1,2, . (5) nN 式中: An 稳速精度; n; 伺服电动机的实际转速,单位为转每分(r/min); nN 伺服电动机的额定转速,单位为转每分(r/min)。 注:稳速精度包括电压变化的稳速精度、温度变化的稳速精度及时间变化的稳速精度
工作区operating area
在交流伺服电动机不超过规定值即允许温升的条件下,伺服电动机的工作区域。 注:工作区包括连续工作区和断续工作区。连续工作区域指由电动机的发热、受离心力影响的机械强度、换向 动机电气极限工作条件限制的范围。超过连续工作区即在连续工作区之外,充许电动机短期运行(如短时
运行)的区域称为断续工作区。工作区用转矩和转速的二维平面坐标表示, 3.3.2 额定功率ratedpower 在连续工作区内,伺服电动机连续输出的最大功率, 3.3.3 额定转矩ratedtorque 在连续工作区内,伺服电动机输出额定功率时对应于额定转速下的转矩。 3.3.4 额定转速ratedspeed 在连续工作区内,伺服电动机在额定转矩下运行时的允许的最高转速。 3.3.5 连续堵转转矩continuouslockedrotortorque 在连续工作区内,伺服电动机堵转时即伺服电动机为零速时所能输出的最大连续转矩, 3.3.6 额定电压ratedvoltage 在连续工作区内,对应伺服电动机额定功率的线电压。 3.3.7 最大转矩 maximumtorque 伺服电动机超出连续工作区,允许短时输出的转矩。 3.3.8 最高转速 maximum speed 在连续工作区内,伺服电动机在保证电气耐电压强度和机械强度条件下,伺服电动机充计 十转速。 3.3.9 反电动热常数EMEconstant
反电动势常数EMFconstant
4.1.1贮存和运输的耐干热与耐干冷
GB/T37414.2—20204.1.1.2检验(试验)耐干热与耐干冷试验概要见表1。表1贮存与运输的耐干热与耐干冷试验内容耐干热耐干冷依据标准GB/T2423.2—2008的试验BbGB/T2423.1—2008的试验Ab预处理按制造厂商规范,无包装检验不连接电源温度"70℃±2℃40℃±3℃b试验持续时间16 h±1 h16 h±1 h试验时的测量和/或加载无气候条件正常室温特别注意无凝露?最终测量通电运行并测绝缘电阻环境温度是在距离产品的通风位置的气流进入点的平面不超过50mm测得的温度。一25℃±3℃是可以接受的,但不推荐在将来的设计中使用。通电运行之前,应通风除去内外部凝露分别按以下方法进行耐干热与耐干冷试验:a)耐干热试验:1)试验目的:确定伺服装置在干热条件下贮存与运输的适应性。2)试验方法:见GB/T2423.2一2008的试验Bb。试验条件与试验仪器:试验温度:70℃±2℃。试验持续时间:16h士1h。从试验样品的温度达到稳定后开始计算。试验时的湿度:绝对湿度不超过20g/m3水汽(相当于35℃时50%的相对湿度)。试验用高温箱:可采用有强迫空气循环的温度箱以保持温度均匀,循环风速度应尽可能低(不大于0.5m/s)。容积与伺服装置体积比大于3:1。4)试验程序:将驱动单元、伺服电动机在室温下放入同处于室温的温度箱内并处于不通电状态。将温度箱温度逐步升至试验的上限温度,注意箱内温度变化率不超过1℃/min(不超过5min时间的平均值)。当箱内温度达到稳定后(至少30min)开始计时,存放16h。然后使箱内温度逐渐下降至室温,并在此条件下恢复至初始状态;箱内温度变化率不超过1℃/min(不超过5min时间的平均值)。当温度稳定后,如果有冷凝水应去除,对伺服装置目测、通电运行并进行功能测试,伺服装置应能正常工作。试验期结束后,立即测量绝缘电阻,绝缘电阻应符合7.4.1的要求。b)耐干冷试验:1)试验目的:确定伺服装置在贮存与运输在干冷条件下的适应性。2)试验方法:见GB/T2423.1一2008的试验Ab。
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3)试验条件与试验仪器: 试验温度:一40℃±3℃。 试验持续时间:16h土1h。从试验样品的温度达到稳定后开始计算。 一 试验时的湿度:绝对湿度不超过20g/m水汽(相当于35℃时50%的相对湿度)。 一试验用低温箱:可采用有强道空气循环的温度箱以保持温度均匀,容积与伺服装置 体积比大于3:1。 4)试验程序: 将驱动单元、服电动机在室温下放人同处于室温的温度箱内并处于不通电状态, 必要时可用聚苯乙烯薄膜给予密封。 将温度箱温度逐步升降至试验的下限温度,注意箱内温度变化率不超过1℃/min (不超过5min时间的平均值)。 一当箱内温度达到稳定后(至少30min)开始计时,存放16h士1h。 然后使箱内温度逐渐升至室温,并在此条件下恢复至初始状态;箱内温度变化率不 超过1℃/min(不超过5min时间的平均值)。当温度稳定后,如果有冷凝水应去 除,对伺服装置目测、通电运行并进行功能测试,伺服装置应能正常工作。 试验期结束后,立即测量绝缘电阻,绝缘电阻应符合7.4.1的要求
4.1.2 高温及低温运行
伺服装置在下列气候条件下应能正常工作: a)环境温度:0℃55℃; b)相对湿度:10%~95%,无凝露; c)大气压强:86kPa~106kPa; d)海拔高度:≤2000m。 注:当对工作条件有特殊要求时,见4.4
伺服装置在下列气候条件下应能正常工作: a 环境温度:0℃~55℃; b)相对湿度:10%~95%,无凝露; c 大气压强:86kPa~106kPa; d)海拔高度:≤2000m。 注:当对工作条件有特殊要求时.见4.4
4.1.2.2检验(试验》
应按以下基本要求进行试验: 试验开始时除标准另有规定外,伺服装置不应有包装且各部分应正常连接,处于准备使用 状态; 均在空载条件下进行试验,将伺服电动机置于温度控制箱之外: 每项试验之前及试验之后应对被测驱动单元进行视检和运行测试,以确定试验对伺服装置的 影响及伺服装置是否通过试验 分别按下列方法对伺服装置进行高温运行与低温运行试验: a) 高温运行试验: 1)试验目的:确定伺服装置在高温运行条件下的适应性。 2) 试验方法:见GB/T2423.2一2008的试验Bd。 3) 试验条件与试验仪器: 试验温度:55℃±2℃。 试验空气湿度:绝对湿度不超过20g/m水汽(相当于35℃时50%的相对湿度)。 试验持续时间:48h土1h。从温度箱内温度达到稳定后对试验样品通电开始计算
试验用温度箱:可采用有强道空气循环的温度箱以保持温度均匀,循环风速度应尽可 能低(≤0.5m/s)。容积与驱动单元体积比>3:1。 三相调压器:容量>伺服装置的总容量。 三相交流稳压器:容量>伺服装置的总容量。 4)试验程序: 将驱动单元(伺服电动机置于箱外)在室温下放入同处于室温的温度箱内并处于准备 通电状态。 将温度箱温度逐步升至试验温度,注意箱内温度变化率不超过1℃/min(不超过5 min时间的平均值)。 当温度箱内温度达到稳定后(一般不少于30min),伺服单元开始连续48h土1h的 通电运行,每4h检查1次,其24h的电压波动见表2。
满48h后将驱动单元断电,将温度箱内温度逐步降至室温,箱内温度变化率不超过 1℃/min(不超过5min时间的平均值)。 温度箱内温度的恢复要有足够长的时间(1h以上),期间对可能产生的冷凝水应通 过通风除湿等处理。当温度稳定后,对伺服装置目测和通电运行并进行功能测试,伺 服装置应运行正常。 一试验期结束后,立即测量绝缘电阻,绝缘电阻应符合7.4.1的要求。 氏温运行试验: 1)试验目的:确定伺服装置在低温运行条件下的适应性 2)试验方法:见GB/T2423.1一2008的试验Ad 试验条件与试验仪器: 试验温度:0℃±2℃。 试验空气湿度:绝对湿度不超过20g/m水汽(相当于35℃时50%的相对湿度)。 一试验持续时间:16h士1h,从温度箱内温度达到稳定后对试验样品通电开始计算。 低温试验箱:可采用有强迫空气循环的温度箱以保持温度均匀,循环风速度应尽可能 低(≤0.5m/s)。容积与驱动单元体积比>3:1。 试验程序: 将驱动单元在室温下放入同处于室温的温度箱内(伺服电动机置于箱外)并处于准备 通电状态。 将温度箱温度逐步降至0℃士2℃。注意箱内温度变化率不超过1℃/min(不超过 5min时间的平均值)并无凝露产生。 当箱内温度达到稳定后(一般不少于30min),驱动单元开始连续16h的通电运行检 查程序且应运行正常。 一运行16h士1h后将驱动单元断电,将温度箱内温度逐步升至室温,箱内温度变化率 不超过1℃/min(不超过5min时间的平均值)。 温度箱内温度的恢复要有足够长的时间(1h以上),期间对可能产生的冷凝水应通
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过通风除湿等处理。当温度稳定后,对伺服 服装置应运行正常。 试验期结束后,立即测量绝缘电阻,绝缘电阻应符合7.4.1的要求
4.1.3温度变化运行
伺服装置应在下列温度变化气候条件下正常工作: a)环境温度:低温为5℃,高温为40℃; b)试验时间:低温3h,高温3h;共2次循环,共12h; c)相对湿度:30%~95%,无凝露; d)大气压强.86kPa~106kPa
4.1.3.2检验(试验)
按以下方法进行温度变化运行试验: a)试验目的:确定伺服装置在温度变化条件下运行的适应性。 b)试验方法:见GB/T2423.22—2012的试验Nb。 c)试验温度:低温为5℃±2℃,高温为40℃±2℃。 d)试验循环次数:2次。 e) 试验时的湿度:绝对湿度不超过20g/m水汽 试验用温度箱:温度箱应能保持试验所要求的低温和高温,并能按试验要求的温度变化率进 行。箱内空气应能充分流通,被测试品周围的空气流速不小于2m/s。 试验程序: 1)将驱动单元在室温下放入同处于室温的温度箱内(伺服电动机置于箱外),通电运行。 2)将温度箱温度逐步降至5℃士2℃,注意箱内温度变化率不超过3℃/min士0.6℃/min 3) 保持低温3h,然后将温度箱温度逐步升至高温,注意箱内温度变化率不超过3℃/min士 0.6℃/min(不超过5min时间的平均值)。 4) 保持高温3h,然后将试验箱温度逐步降至室温,注意箱内温度变化率不超过3℃/min土 0.6℃/min(不超过5min时间的平均值)。到此第一循环结束。 5)进行试验的第二个循环,即重复步骤2)~步骤4)。 6)第二循环结束后,将驱动单元保持在正常大气条件下恢复,达到正常温度。 最后对伺服装置目测和进行功能测试,应能正常工作
伺服装置应能承受严酷等级为温度55 12h的耐交变湿热 式验。 试验结束后,检测伺服装置的绝缘电阻 的规定,且伺服装置应能空载正常运行
4.1.4.2检验(试验)
耐交变湿热试验概要见表3
表3耐交变湿热(12 h+12 h)试验
环境温度是在距离产品的通风位置的气流进入点的平面不超过50mm处测得的温度。 通电运行之前,驱动单元应通风除去内外部凝露,
安以下方法进行耐交变湿热试验: )试验目的:确定伺服装置在交变湿热条件下的适应性。 )试验方法:见GB/T2423.4一2008的试验Db )试验温度与湿度:55℃土2℃,相对湿度93%士3%;25℃士3℃,相对湿度>95%。 ) 试验持续时间:48h不通电存放。从试验样品的温度湿度达到稳定后开始计算。 循环次数:2次。 试验用温热试验箱:试验箱内湿度用水的电阻率应保持不小于500Q·m,排出的凝结水未纯 化处理前不得再作为加湿用水(见GB/T2423.4一2008中第4章的要求) 试验程序: 1)将驱动单元、伺服电动机在室温下放人同处于室温的温度箱内并处于不通电状态。 2)将调节温度箱逐步达到规定的25℃士3℃稳定为止,温度变化率不超过1℃/min(不超 过5min时间的平均值)且不应产生凝露。 3)在这一过程中,可以先通过不提高箱内的绝对湿度来避免发生冷凝。再在3h士0.5h之 内,通过调节箱内湿度达到规定的55℃士2℃与相对湿度>95%。 4) 当温度与湿度稳定后,开始计算时间(见GB/T2423.4一2008的7.3)。总共在温度箱内 存放48h,两个循环。 5) 在55℃士2℃与相对湿度>95%条件下,直至从循环开始的12h士0.5h为止。 6) 在3h~6h内降到25℃士3℃,同时相对湿度>95%条件下到24h第1个循环结束 (见GB/T2423.4—2008的7.3)。 7 进行试验的第二个循环,即重复步骤3)~步骤5)。 8) 当第二循环即48h结束后,将驱动单元、伺服电动机保持在正常大气条件下恢复,达到正 常温度,即使试验箱内温度湿度逐步降至正常大气条件,应在1h~2h内将相对湿度降 至25%~75%,将温度降到试验室的温度。注意温度变化率不超过1℃/min,注意不应 产生凝露,如果有凝露应全部去除。 9)试验后应紧接做驱动单元、伺服电动机的绝缘电阻试验,其值应符合7.4.1的规定
最后对伺服装置进行视检,伺服电动机外表不能变坏。对伺服装置通电运行并进行功能 测试应能正常工作
4.1.5伺服电动机的抗长
伺服电动机应具有抗霉菌破坏影响售 长每莓试验。 试验后拆开伺服电动机检查 动机任何部位不应有影响正常工作的腐蚀迹象和破坏性变质 要反映伺服电动机的抗长霉腐蚀的能力
4.1.5.2检验(试验)
按GB/T2423.16一2008中第5章的试验方法,将受试伺服电动机置于试验箱内,试验时间 1,试验后应符合4.1.5.1的要求
4.1.6伺服电动机的抗盐露
伺服电动机应具有抗盐雾腐蚀能力并能承受48h盐雾试验。试验后拆开伺服电动机检查,伺服电 动机任何部位不应有影响正常工作的腐蚀迹象和破坏性变质 零腐蚀的能力
4.1.6.2检验(试验)
按GB/T2423.17一2008中第4章~第8章的试验方法,将受试伺服电动机水平置于试验箱内,试 验时间为48h,试验后应符合4.1.6.1的要求。
4.2.1.1驱动单元的振动
4.2.1.1.1要求
驱动单元的振动要求见表4.
驱动单元应经受作用于3个相互垂直的每个轴上的振动。振动试验后,驱动单元电气性能不受到 影响,外观和装配的质量不准许改变,不应有机械结构上的损坏、变形和紧固部位的松动现象,所有功能 应正常。
4.2.1.1.2检验(试验)
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a)试验目的:确定驱动单元在运行状态下对振动的适应性。 b)试验方法:见GB/T2423.10一2019的试验Fc。 c)试验仪器及参数: 振动试验台及夹具: 一一基本运动:时间的正弦函数; 一运动轴向:工、y、之三个方向。 d)试验条件: 1)频率范围:2Hz~150Hz; 2)扫描速度:(1±10%)oct/min; 3) 振幅峰值:0.15mm; 4)扫频循环次数:10次/轴(一次循环为2Hz~150Hz~2Hz)。 e) 试验程序: 1) 将驱动单元(不带包装)固定在试验台上,经视检和功能检验正常后,在通电空载的状态 进行振动试验; 2) 分别对被测驱动单元的每个轴按试验条件的规定进行扫频耐久试验,试验期间驱动单 应能正常工作; 3)试验后检查结构及外观,不应有机械上的损坏、变形、零部件脱落或紧固部位松动的现象 4)最后对驱动单元进行功能测试.应能正常工作
试验目的:确定驱动单元在运行状态下对振动的适应性。 试验方法:见GB/T2423.10—2019的试验Fc。 试验仪器及参数: 振动试验台及夹具: 一一基本运动:时间的正弦函数; 一 运动轴向:工、y、之三个方向。 )试验条件: 1)频率范围:2Hz~150Hz; 2)扫描速度:(1±10%)oct/min; 3) 振幅峰值:0.15mm; 4)扫频循环次数:10次/轴(一次循环为2Hz150Hz~2Hz)。 试验程序: 1)将驱动单元(不带包装)固定在试验台上,经视检和功能检验正常后,在通电空载的状态下 进行振动试验; 1 2) 分别对被测驱动单元的每个轴按试验条件的规定进行扫频耐久试验,试验期间驱动单元 应能正常工作; 3 试验后检查结构及外观,不应有机械上的损坏、变形、零部件脱落或紧固部位松动的现象; 4)最后对驱动单元进行功能测试,应能正常工作
4.2.1.2伺服电动机的机械自振动
4.2.1.2.1要求
对于机座号≥60的伺服电动机的机械自振动,应符合GB/T10068一2008的振动等级“A"的有关 要求,其测量参数限值要求为:位移≤21um,速度≤1.3mm/s,加速度≤2.0mm/s 对于机座号<60的伺服电动机的机械自振动,应符合JB/T10490一2016的振动等级“A”的有关要 求,其测量参数限值要求为:位移≤29um,速度≤1.8mm/s,加速度≤2.8mm/s
4.2.1.2.2检验(试验)
对于机座号≥60的伺服电动机的机械自振动,按GB/T10068一2008中第4章~第9章有关试验 方法的要求,将受试伺服电动机水平置于试验台上进行试验测量,电动机机械自振动的有关参数实测 值应符合4.2.1.2.1的规定。 对于机座号<60的伺服电动机的机械自振动,按JB/T10490一2016有关试验方法的规定,将受 试伺服电动机水平置于试验台上进行试验测量,电动机机械自振动的有关参数实测值应符合4.2.1.2.1 的规定。 注:自振动测量量值是伺服电动机轴承处的振动位移、速度和加速度以及伺服电动机轴承内部或附近的轴相对折 动位移,除特殊说明外,一般是在伺服电动机的额定转速及空载状态下进行测量
驱动单元的冲击要求见表5
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驱动单元应能经受在表5中所列的试验条件下的冲击。冲击试验后,其电气性能不受到影响,外 配的质量不准许改变,不应有机械结构上的损坏、变形和紧固部位的松动现象,通电工作后所有 正常
4.2.2.2检验(试验)
试验方法如下: a) 试验目的:确定驱动单元在使用和运输期间对非重复性冲击的适应性。 b)试验方法:见GB/T2423.5一2019的试验Ea。 c) 试验仪器及参数: 冲击试验台; 冲击脉冲波形:半正弦脉冲。 d)试验条件: 1)冲击加速度:150(1±10%)m/s; 2)持续时间:11ms±1ms; 3)方向:垂直于底面; 4)冲击次数:3次。 e) 试验程序: 1)将驱动单元(不带包装、不通电)固定在试验台上,经视检和功能检验正常后,按试验条件 进行冲击试验; 2) 试验后,检查机械结构及外观,不应有机械上的损坏、变形、零部件脱落或紧固部位松动的 现象; 3)最后对驱动单元进行功能测试,应正常工作
驱动单元的自由跌落(带制造厂包装)要求见表6
表6自由跌落(带制造厂包装)
GB/T37414.2—2020表6(续)伺服单元质量m/kg自由跌落高度/mm≥1000.104.2.3.2检验(试验)试验方法如下:试验目的:确定驱动单元在运输与贮存期间具有耐跌落冲击的适应性。试验方法:见GB/T2423.7—2018。试验条件:1)质量(带制造厂包装)<100kg:自由跌落高度0.25m;2)质量(带制造厂包装)≥100kg:自由跌落高度0.10m;3)自由跌落次数:5次,仅对驱动单元包装的底部做跌落试验;4)试验表面:混凝土或钢制的坚硬的刚性表面。试验程序:1) 驱动单元(带制造厂包装)在试验之前外观应无损且功能正常;跌落高度指跌落试验的试品在跌落前悬挂时、试验表面与离它最近的试品部位之间的高度;3)使试验样品从悬挂位置自由跌落,释放时使干扰最小;4)试验后,检查结构及外观,不应有机械上的损坏、变形、零部件脱落或紧固部位松动的现象;5)最后对驱动单元通电运行并进行功能测试,应正常工作。4.3电源环境适应性4.3.1工作电源条件范围4.3.1.1要求驱动单元在下列交流输入电源条件下正常工作:a)输入电源电压(有效值):(0.85~1.10)×输人电压的标称值;b)频率范围:50Hz士1Hz,连续变化。4.3.1.2检验(试验)试验方法如下:a)试验目的:确定驱动单元对交流输人电源的电压和频率波动的适应性。b)试验设备及基本参数:变频电源:220V,380V(电压、频率均可调),容量由驱动单元总容量确定。c)试验程序:1)用变频电源为驱动单元供电按表7规定的共8种组合对运行下的驱动单元进行试验。15
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注:交流输人电源电压除220V、380V外,视伺服装置不同还有440V等
3)每种组合条件下试验持续时间不少于15min。试验时,检查程序至少应完整运行一遍。 4)试验应满足4.3.1.1的要求
交流电压是指在驱动单元电源接人点测得的总均方根电压值, 小于10倍标称频率的真谐波(标称频率的整数倍)的总均方根值可达到总电压的10%。更高频率 约谐波和其他频率含量可能达到总电压的2%。但为了取得恒定的比较结果,仅在3次谐波上对驱动 单元进行试验(10%,在相位角0°和180°),驱动单元应能正常运行。 注:本项要求仅对高性能型驱动单元适用
4.3.2.2检验(试验)
试验方法如下: a)试验目的:确定驱动单元对交流输入电源抗3次谐波电压的适应性。 b)试验方法:见GB/T17626.13—2006。 C 试验设备及基本参数: 试验发生器:具有50Hz基波频率以及叠加所需要的3次谐波的能力(见GB/T17626.13 2006中第6章及第7章)。 d)试验程序: 1)把调整到电网标称电压的10%的三次谐波电压(150Hz或180Hz)叠加到0°和180°相位 的驱动单元电源上(见图3); 2) 每个相位持续时间为5min(见GB/T17626.13一2006中第8章); 3)试验过程中工作应正常; 4)试验后对驱动单元进行功能测试,应正常工作。 试验概要见表8及图3
图3抗3次谐波电压试验简图
对于超出正常条件的其他条件,制造厂应根据用户要求进行制造以满足特殊条件的要求。同时,用 卢应与制造厂就特殊条件的要求签署协议。 特殊环境条件一般包括: 超低温贮存; 更高海拔的运输; 暴露在有害气体中; 一暴露在相对湿度>85%的潮湿环境中; 暴露在过量尘埃中; 暴露在磨蚀性的尘埃中; 暴露在水蒸气或凝露中; 暴露在油气中; 暴露在爆炸性尘埃或气体混合物中; 暴露在含盐的空气中; 受到异常的振动、冲击或倾斜; 暴露在露天或滴水环境中; 异常运输或贮存条件; 一温度过高/过低或突然变化; 异常空间限制; 长时间停机
对于超出正常条件的其他条件,制造厂应根据用 与制造厂就特殊条件的要求签署协议。 特殊环境条件一般包括: 一超低温贮存; 一更高海拔的运输; 暴露在有害气体中; 暴露在相对湿度>85%的潮湿环境中; 暴露在过量尘埃中; 暴露在磨蚀性的尘埃中; 暴露在水蒸气或凝露中; 一暴露在油气中; 暴露在爆炸性尘埃或气体混合物中; 暴露在含盐的空气中; 受到异常的振动、冲击或倾斜; 暴露在露天或滴水环境中; 异常运输或贮存条件; 温度过高/过低或突然变化; 一异常空间限制; 长时间停机:
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5.1基本功能与选配功能
5.1.1 ± 一般原则
伺服装置(驱动单元)功能要求如下: a)伺服装置应满足被控执行元件的使用要求,一般应具有位置控制、速度控制、转矩控制、内部控 制、制动等功能。这些功能及其技术指标应在其使用文件(使用说明书或使用手册)中详细 说明。 b 根据伺服装置特点,除基本功能外还具有选配功能(扩大使用范围的)的伺服装置,这些选配功 能及其技术指标应在与用户的技术协议(合同)中约定,并应在产品使用文件(使用说明书或使 用手册)中详细说明。 C 高性能伺服装置应具有与高性能控制系统相适应的功能。 d)对有特殊功能要求的伺服装置,可由供需双方在技术协议(合同)中约定。这些特殊功能及其 技术指标应在产品使用文件中详细说明
5.1.1.2检验(试验
由伺服装置和控制装置构成一个控制测试系统,以控制装置的常规指令为命令,伺服装置的速度控 制、位置控制、速度/位置切换等功能应正确实现, 视检和功能测试,伺服装置的基本功能、选配功能及特殊功能测试应符合5.1.1.1的要求
伺服装置应具有过电压、欠电压、过电流、短路、过热、超速、过载、编码器异常、位置超差等保护功 应的报警功能
5.1.2.2检验(试验)
按5.1.2.1要求,对伺服装置的以下保护功能进行试验: a 供电故障保护(过电压、欠电压、输入缺相) 伺服装置的供电故障保护试验在空载条件下进行。在伺服单元电源输人端处接入一个可调电 源,缓慢调整可调电源输出电压,使其高于或低于驱动单元工作的充许电压(即过电压或欠电 压),直至出现过压或欠压保护。恢复正常工作电压后,重新启动驱动单元应能正常工作。当 具有缺相保护功能的驱动单元在正常工作时突然使电源中的任一相开路(当处于非正常工作 状态时),驱动单元应能得到有效保护,不得损坏。恢复正常接线后,重新启动驱动单元应能正 常工作。 b短路保护 伺服装置的短路保护试验在空载条件、额定电压下进行。在逐渐提高转速的同时使伺服电动 机任意两根相线之间突然短路直至驱动单元出现短路保护,恢复正常接线后,重新启动驱动单
5. 13 监视(监控)功能
监视(监控)功能一般应具备: a) 转速; SAG b) 当前位置; C 指令脉冲积累; d) 位置偏差: ex 伺服电动机转矩; f) 伺服电动机电流; g) 转子位置; h) 指令脉冲频率; i) 运行状态; j) 输入输出端子信号; ·
5.1.3.2检验(试验)
视检及测试,接口信号应符合5.1.3.1的要求
现检及测试,接口信号应符合5.1.3.1的要求
安求如下 a) 模拟接口及信号: 1) 输人信号:信号范围土10V或0V~10V,输入阻抗限值≥10kQ2 输出信号:信号范围士10V或0V~10V,负载阻抗限值≥1kQ; 3) 模拟信号输出应能承受直至短路时的任何过载; 4) 其他模拟输入输出接口信号要求应符合设计及有关规定。 b)数字脉冲接口及信号:
模拟接口及信号: 1) 输人信号:信号范围土10V或0V~10V,输入阻抗限值≥10kQ; 输出信号:信号范围士10V或0V~10V,负载阻抗限值≥1kQ; 3) 模拟信号输出应能承受直至短路时的任何过载; 4) 其他模拟输入输出接口信号要求应符合设计及有关规定。 b)数字脉冲接口及信号:
1)数字脉冲接口信号在控制装置或伺服装置可以有多种类型,控制电平接口信号、进给脉冲 接口信号、测量脉冲反馈接口信号、通信接口信号(如RS232、RS485)等。 2 对脉冲和电平接口信号,产品制造厂商应在其使用文件上进行说明,还应对脉冲信号种 类、电平、速率、信号电流等进行说明。 C)现场总线接口及信号: 当需要时,应采用现场总线来作为伺服装置各单元之间的接口。具体采用何种现场总线种类 及协议规范(标准),应在其使用文件中进行详细说明 d)其他控制信号: 伺服装置(驱动单元)与控制装置之间应具备以下基本交换信号: 1)准备就绪(伺服装置输出); 允许/封锁工作(伺服装置输人); 旋转方向(输入); 4) 速度指令(输入); 5) 速度到达(输出); 6 故障报警(伺服装置输出); 7) 反馈信号(输入/输出)等。 对其他控制信号,伺服装置制造厂商应在其使用文件中进行详细说明
5.1.4.2检验(试验)
现检及测试,接口及信号应付合,1,生,1的合项要求, 当需要时,现场总线的接口试验:通过总线接口将驱动单元与控制装置进行连接,对按现场总线通 实现对伺服装置的参数管理、伺服使能控制、控制指令传输及状态监视等功能进行试验并应符合下列 求: a)参数管理功能如下: 1)参数上传:将驱动单元内存中的参数文件通过总线上传至控制装置; 2) 参数下载:将控制装置中的参数文件通过总线下载至驱动单元内存; 3) 参数修改:在控制装置修改单个参数后通过总线将该参数下载到驱动单元内存: 4)参数备份:控制装置通过总线向驱动单元发出“参数备份”命令后,驱动单元将当前内存中 的参数文件写人数据存储芯片的备份区; 5) 恢复备份参数:控制装置通过总线向驱动单元发出“恢复备份”命令后,驱动单元将数据存 储芯片备份区中的参数文件读到内存中; 6) 调用伺服电动机参数默认值:控制装置通过总线向驱动单元发出“调用电机默认参数”命 令后,驱动单元将伺服电动机相关参数的默认值读到内存中,并写人到数据存储芯片的参 数区中。 b)伺服使能控制: 控制装置控制伺服装置伺服使能(一次试验完成并通过)。 c) 控制指令传输及状态监视: 1)伺服装置工作于位置控制方式,控制装置以串行的方式向伺服装置传输数字式的位置指 令;伺服电动机运行到任意位置,控制装置显示总线指令位置(位置指令累计数)和反馈 位置; 2)伺服装置工作于速度控制方式,控制装置以串行的方式向伺服装置传输数字式的速度指
GB/T37414.2—2020
令;伺服电动机运行任意转速,控制装置显示总线指令速度和反馈速度; 控制装置对伺服装置I/O状态、报警信息、伺服电动机转矩、伺服电动机电流、温度等的 监视。
5.1.5转速变化的响应时间
水利施工组织设计 5. 1.5. 1要求
伺服装置在空载条件下,输入阶跃信号,转速变化的时间响应过程中的响应时间、超调量和建工 ,均应符合具体伺服装置的规定
5.1.5.2检验(试验
伺服装置处于空载零速状态下,输人对应额定转速n的阶跃信号,记录正阶跃输入的响应时间曲 线,读出响应时间、建立时间和瞬态超调并计算超调量。在稳态的额定转速nN下,输入信号阶跌到零, 已录负阶跃输人的时间响应曲线,读出响应时间、建立时间和瞬态超调并计算超调量, 改变伺服电动机转速方向重复上述试验,测得四组数据,均应符合5.1.5.1的规定
5.1.6转矩变化的响应时间
5. 1.6. 1要求
卫生标准5.1.6.2检验(试验)
转矩变化的响应时间用与被测伺服装置的伺服电动机相同型号、规格、性能的伺服电动机对拖法进 行,在0.5n转速下,伺服装置由空载突然施加0.5倍连续工作区中规定的最大转矩,稳定后突然卸去该 转矩负载,记录转矩变化的时间响应曲线,读出最大的瞬态偏差和建立时间(恢复时间),以读取的最大 瞬态偏差的两倍作为瞬态偏差的测试结果,以读取的建立时间(恢复时间)作为建立时间(恢复时间)的 测试结果,应符合5.1.6.1的规定, 在保证加载设备的转动惯量和电气时间常数对测试结果的影响≤5%的条件下,允许使用其他加载 设备对被测伺服电动机加载,可以直接以读取的数值作为测试结果
伺服装置速度闭环的频带宽度应符合具体伺服装置的规定,并说明是一3dB频带宽度,还是90°相 移的频带宽度
....- 工业标准 设备标准
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