昆明西门子伺服代理商 **原装正品

                        上海庆惜自动化设备有限公司

 公司代理全系列西门子数控，伺服驱动电机，变频器，直流调速装置，软启动器、屏，可编程控制器等产品的销售，同时提供零部件、电柜设计、PLC编程调试及普通机床和加工中心的数控改造等增值服务。产品广泛适用于车、铣、磨、刨、钻等金属切削机床和各类专用机床设备及钢铁、重工、机械、**、造船、电子、电机、制药、、纺织、印刷、轻工、包装、媒体等领域，同时配备完善的售后服务及监控.为各行业用户提供的服务，为用户带来更多效益是我们的目标！我们期待着与您合作。

公司，是德国西门子**合作伙伴，也是运动控制部在国内核心合作伙伴，拥有德国西门子正式授权证书，是西门子运动控制产品的全国应用技术中心。 【我们的产品】  北京华美金舟科技发展有限公司为客户提供全系列德国原装西门子运动控制产品（数控和伺服驱动系统）,包括1FK7同步伺服电机,1FT6同步伺服电机,1FT7同步伺服电机,1FS6防爆同步伺服电机,1FN3和1FN6直线伺服电机,1FW系列力矩电机,1FE1同步电机电主轴,1PH7高效异步伺服电机,1PL6高功率异步伺服电机，1PH4水冷异步伺服电机,1PM4高速异步伺服电机,1PM6高速异步伺服电机；

　直流伺服电机速度控制单元的作用是将转速指令信号转换成电枢的电压值，达到速度调节的目的。现代直流电机速度控制单元常多采用晶闸管(可控硅，SCR)调速系统和晶体管脉宽调制(PWM)调速系统。

　　1.晶闸管调速系统

　　1)晶闸管调速系统主电路

　　晶闸管调速系统采用的是大功率晶闸管，它的作用有两个，一是用作整流，将电网交流电源变为直流;二是在可逆控制电路中，电机制动时，把电机运转的惯性能转变为电能，并回馈给交流电网，实现逆变。为了对晶闸管进行控制，必须设有触发脉冲发生器，以产生合适的触发脉冲。晶闸管的整流电路有许多种，在数控机床中较常用是三相桥式反并联可逆电路。

　　如图所示的就是三相桥式反并联可逆电路。其由12个可控硅大功率晶闸管组成，晶闸管分两组，S11 ～S16为一组， S21 ～S26为一组。每组按三相桥式联接，两组反并联，分别实现正转和反转。反并联是指两组变流桥反极性并联，由一个交流电源供电。每组晶闸管都有两种工作状态：整流和逆变。一组处于整流工作时，另一组处于待逆变状态。在电机降速时，逆变组工作。

　　三相全控桥式电路的电压波形如图所示。图上所标出的晶闸管触发角 α为π/3。晶闸管以π/3的间隔按次序开通，每6个脉冲电机转1转。由于晶闸管 以较快的速率被触发，所以流经电机的电流几乎是连续的。

　　其工作过程如下：当ωt=π/6+α时，S11开通而在此之前S16已被开通了。因此，当A相电压波形在π/6+α<ωt<π/6+α+π/3区间时，晶闸管S11和S16导通，电机端子与A 相和B相接通，故Ud=UAB。当ωt=α+π/3+π/6时，晶闸管S12开通，电流流经S12，而S16由于受反向偏置而关断(自然或电网换向)。这时S11和S12导通，电机两端电压Ud=UAC。就这样，每隔π/3又有一只晶闸管被开通，之后就重复上述过程。

　　由波形图可见，只要改变触发角α的值，则就可以改变电机电压的输入值，进而调节直流电机电枢的电流值，达到调节直流电机速度的目的。

　　在图中，RW1为转速定位器，为转速偏差电压，Un为转速反馈电压，ΔUn为反馈偏差电压，A为比例放大器，Uct为触发控制电压，GT为晶闸管的触发控制装置。

　　系统的工作情况及自动调速过程如下：

　　当系统在某一较小的转速给定电压作用下启动时，开始一瞬间电机并未转动，故转速反馈电压Un=0，反馈偏差电压ΔUn=，通过放大器后，输出较大的Uct，触发器输出的触发角α将由起始状态时的90o下降，整流器输出电压也由Ud=0上升到某一较大的值，电机在这一电压作用下(电流不**过允许值时)启动运转。随着转速的上升，反馈电压Un上升，则转速偏差电压ΔUn下降，Uct随之下降，α上升，整流器输出电压Ud也下降，电动机转差率也下降，直到转速n接近给定转速，即反馈电压Un接近，电机即平稳运转。如前所述，电机转速只能接近给定转速，偏差大小与放大倍数紧密相关。但这种系统从原理上说就是有偏差的，故称为有差调速系统。

　　4)晶闸管供电转速电流双闭环直流调速系统

　　前面所述的转速负反馈单闭环调速系统实际上是不能用于数控机床进给系统，对于数控机床上要求高的调速系统，则要求快速启动、制动，动态速降要小等，通常采用转速电流双闭环系统。

　　转速电流双闭环调速系统如图所示。为了实现转速和电流两种反馈分别起作用，系统中设置了两个调节器，分别对转速和电流进行调节，两者之间实行串级联接。

　　2.晶体管直流脉宽(PWM)调速系统

　　1)晶体管调速系统主电路

　　开关功率放大器是脉宽调制速度单元的主回路，其结构形式有两种，一种是H型(也称桥式) ，另一种是T型。每种电路又有单极性工作方式和双极性工作方式之分，而各种不同的工作方式又可组成可逆开关放大电路和不可逆开关放大电路。

　　图示为广泛使用的H型开关电路的工作原理图，它是由四个二极管和四个功率管组成的桥式回路。直流供电电源+Ed由三组全波整流电源供电。脉宽调制器输出的脉冲波u1、u2、u3、u4经光电隔离器，转换成与各脉冲相位和极性相同的脉冲信号U1、U2、U3、U4，并将其加到开关功率管VT1～VT4的基较。当电机正常工作时，在0

　　双极性和单极性的电路原理图是一样的，所不同的是右边两个管子的驱动信号不同。

　　2)晶体管直流脉宽(Pulse Width Modulation,PWM)调速系统

　　(1)直流PWM伺服驱动装置的工作原理

　　PWM驱动装置是利用大功率晶体管的开关特性来调制固定电压的直流电源，按一个固定的频率来接通和断开，并根据需要改变一个周期内接通与断开时间的长短，通过改变直流伺服电动机电枢上电压的“占空比”来改变平均电压的大小，从而控制电动机的转速。

　　PWM控制的示意图如图所示，可控开关S以一定的时间间隔重复地接通和断开，当S接通时，供电电源U通过开关S施加到电动机两端，电源向电机提供能量，电动机储能;当开关S断开时，则中断电动机的能量供给。在开关S断开期间电枢电感所储存的能量则通过续流二极管VD使电动机电流继续流通。

　　假如加在电机两端为图所示的电压波形，则电机所获得的平均电压即为：

　　有式知：改变ton和toff即可改变转速，但这必须有相应的装置才能实现。图示的即为一种PWM驱动装置系统原理框图。

　　由图知：PWM驱动装置的控制结构可分为两大部分：从主电源将能量传递给电动机的功率转换电路以及控制电路。功率转换电路可为H型、T型功率放大电路;控制电路通常由恒频率波形发生器、脉冲宽度调制电路、基较驱动电路、保护电路等基本电路组成。

　　当三角形波电压UΔ 与直流电压Uk送入放大器后，如三角波**控制电压时，输出为“空”;反之，输出为“占”，改变控制电压Uk就可以改变占空比。其输出波形如图。

　　脉冲分配电路它根据功率转换电路工作制式，对V/W变换的信号进行适当的逻辑变换，分配给基较驱动电路以满足功率转换电路工作时通、断时序脉冲的电压要求。

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　　RDY灯红色常亮：表示驱动器至少存在一个或以上的故障。

　　DP1常绿：代表这个通讯口正常，在进行DP循环通讯。

　　SF灯红色常亮：代表有系统故障。

　　RUN常绿代表在工作，不代表什么异常现象。

　　个人建议你先查出驱动器报的到底是什么故障，这一点可以通过查看其故障号来进行故障定位(可以利用starter软件来查询故障号)。一旦伺服驱动器的故障定位了，那么RDY灯、SF灯异常的问题也就迎刃而解了。

　交流电机调速种类很多，应用较多的是变频调速。变频调速是从高速到低速都可以保持有限的转差率，故它具有高效率、宽范围和高精度的调速性能，被认为是一种理想的调速方法。

　　变频调速的主要环节是能为交流电机提供变频电源的变频器。变频器的功用是，将频率固定(电网频率为50Hz)的交流电，变换成频率连续可调(0～400Hz)的交流电。变频器可分为交-直-交变频器和交-交变频器两大类。交-直-交变频器是先将频率固定的交流电整流成直流电，再把直流电逆变成频率可变的交流电。交-交变频器不经过中间环节，把频率固定的交流电直接变换成频率连续可调的交流电。因只需一次电能转换，效率高，工作可靠，但是频率的变化范围有限。交-直-交变频器，虽需两次电能的变换，但频率变化范围不受限制，目前应用得比较广泛。

　**式位置检测是：每个被测点的位置都从一个固定的零点算起;增量式位置检测是：只测位移增量，每检测到位置移动一个基本单位时，输出一个脉冲波或正弦波，通过脉冲计数便可得到位移量。

　　位置检测装置所测量的对象就是被测量本身，叫做直接测量。采用安装在电机或丝杠轴端的回转型检测元件间接测量机床直线位移的检测方法，叫做间接测量。

　在某些传动范围内，须要对被控东西完成高精度的位置控制，而实现正确的位置操纵的一个基本条件是需要有高精度的伺服电机。西门子伺服电机将是您的可能之选。

　　一、西门子伺服电机分类：交流伺服和直流伺服两大类

　　交流伺服电机的基本构造与交流感应电动机(异步电机)相似。在定子上有两个相空间位移90°电角度的励磁绕组Wf和控制绕组WcoWf，接恒定交流电压，利用施加到Wc上的交流电压或相位的变化，达到控制电机运行的目的。交流伺服电机具有运行稳定、可控性好、响应快速、灵敏度高以及机械特性和调节特性的非线性度指标严格(要求分别小于10%～15%和小于15%～25%)等特点。

　　直流伺服电机基本构造与一般直流电动机相似。电机转速n=E/K1j=(Ua-IaRa)/K1j，式中E为电枢反电动势，K为常数，j为每极磁通，Ua、Ia为电枢电压和电枢电流，Ra为电枢电阻，改变Ua或改变φ，均可控制直流伺服电动机的转速，但一般采用控制电枢电压的方法，在永磁式直流伺服电动机中，励磁绕组被*磁铁所取代，磁通φ恒定。直流伺服电动机具有良好的线性调节特性及快速的时间响应。

　　西门子直流伺服电机和西门子交流伺服电机的优缺点

　　1、直流伺服电机的优点和缺点

　　优点：速度控制精确，转矩速度特性很硬，控制原理简单，使用方便，价格*。

　　缺点：电刷换向，速度限制，附加阻力，产生磨损微粒(无尘易爆环境不宜)

　　2、交流伺服电机的优点和缺点

　　优点：速度控制特性良好，在整个速度区内可实现平滑控制，几乎无振荡，90%以上的高效率，发热少，高速控制，高精确度位置控制(取决于编码器精度)，额定运行区域内，可实现恒力矩，惯量低，低噪音，无电刷磨损，免维护(适用于无尘、易爆环境)

　　缺点：控制较复杂，驱动器参数需要现场调整PID参数确定，需要更多的连线。

　　西门子交流伺服电机和直流伺服电机的特点：

　　1、交流伺服电机

　　(1)笼型两相交流伺服电机(细长笼型转子、机械特性近似线性、体积和励磁电流小、小功率伺服、低速运转不够平滑)

　　(2)非磁性杯型转子两相交流伺服电机(空心杯转子、机械特性近似线性、体积和励磁电流较大、小功率伺服、低速运转平滑)

　　(3)铁磁杯型转子两相交流伺服电机(铁磁材料杯型转子、机械特性近似线性、转子转动惯量大、齿槽效应小、运行平稳)

　　(4)同步型永磁交流伺服电机(由永磁同步电机、测速机及位置检测元件同轴一体机组，定子为3相或2相，磁性材料转子，必须配驱动器;调速范围宽、机械特性由恒转矩区和恒功率区组成，可连续堵转，快速相应性能好，输出功率大，转矩波动小;有方波驱动和正弦波驱动两种方式，控制性能好，为机电一体化产品)

　　(5)异步型三相交流伺服电机(转子与笼型异步电机相似，必须配驱动器，采用矢量控制，扩大了恒功率调速范围，多用于机床主轴调速系统)

　　2、直流伺服电机

　　(1)印制绕组直流伺服电机(盘形转子、盘形定子轴向粘接柱状磁钢，转子转动惯量小，无齿槽效应，无饱和效应，输出转矩大)

　　(2)线绕盘式直流伺服电机(盘形转子、定子轴向粘接柱状磁钢，转子转动惯量小，控制性能优于其他直流伺服电机，效率高，输出转矩大)

　　(3)杯型电枢永磁直流电机(空心杯转子，转子转动惯量小，适用于增量运动伺服系统)

　　(4)无刷直流伺服电机(定子为多相绕组，转子为永磁式，带转子位置传感器，无火花干扰，寿命长，噪声低)

　　3、力矩电机

　　(1)直流力矩电机(扁平结构，较数槽数换向片数串联导体数多;输出转矩大，低速或堵转下可连续工作，机械和调节特性好，机电时间常数小)

　　(2)无刷直流力矩电机(与无刷直流伺服电机结构相似，但为扁平状，较数槽数串联导体数多;输出转矩大，机械和调节特性好，寿命长，无火花，噪声低)

　　(3)笼型交流力矩电机(笼型转子，扁平结构，较数槽数多，启动转矩大，机电时间常数小，可长期堵转运行，机械特性较软)

　　(4)实心转子交流力矩电机(铁磁材料实心转子，扁平结构，较数槽数多，可长期堵转，运行平滑，机械特性较软)

　　4、步进电机

　　(1)反应式步进电机(定转子均由硅钢片叠成，转子铁心上无绕组，定子上有控制绕组;步距角小，启动与运行频率较高，步距角精度较低，无自锁力矩)

　　(2)永磁步进电机(永磁式转子，径向磁化极性;步距角大，启动与运行频率低，有保持转矩，消耗功率比反应式小，但须供正、负脉冲电流)

　　(3)混合式步进电机(永磁式转子，轴向磁化极性;步距角精度高，有保持转矩，输入电流小，兼有反应式和永磁式两者的优点)

　　5、开关磁阻电机(定转子均由硅钢片叠成，都为凸较式，与较数相接近的大步距反应式步进电机结构相似，带有转子位置传感器，转矩方向与电流方向无关，调速范围小，噪声大，机械特性由恒转矩区、恒功率区、串励特性区三部分组成)

　　客户的口碑是选择西门子系统的有力佐证。西门子伺服系统可实现优秀的动态定位和精确的运动控制序列，而丰富的西门子伺服电机产品结构紧凑，可实现**的动态特性和运行效率。

　矢量控制(磁场定向控制)是德国F.Blasche于1971年提出的。

　　矢量控制是把交流电机模拟成直流电机，用对直流电机的控制方法控制交流电机，使得交流调速获得如同直流调速同样优良的理想性能。

　　经过30多年的工业实践的考验、改进和提高，目前广泛应用工业生产实践中。

　　矢量控制的基本思想是利用“等效”概念，将三相交流电机输入的电流(矢量)变换为等效的直流电机中彼此独立的励磁电流和电枢电流(标量)，建立起交流电机的等效数学模型，然后通过对这两个量的反馈控制，实现对电机的转矩控制;再通过相反的变换，将被控制的等效直流电机还原为三相交流电机。那么三相交流电机的调速性能就完全体现了直流电机的调速性能。

　　等效变换的准则是变换前后必须产生同样的旋转磁场。