リニアアンプ型サーボドライバ 取扱説明書

リニアアンプ型サーボドライバ 取扱説明書
ServoTechno
Ver.1-5
Date 2013.02.06
リニアアンプ型サーボドライバ
(3相電流制御専用)
(3相電流制御専用)
LP360
取扱説明書
ドライバ
電源
サーボテクノ株式会社
〒252-0231
神奈川県相模原市中央区相模原6-2-18
TEL:042-769-7873
FAX:042-769-7874
目
次
1.LP360の概要 ........................................................................................................................................ 2
2.LP360の特長 ........................................................................................................................................ 2
3.LP360の用途 ........................................................................................................................................ 2
4.定格及び仕様 ................................................................................................................................................ 3
5.ブロック図 ................................................................................................................................................... 4
6.コネクタ接続表 ............................................................................................................................................ 5
9.機能説明3(ジャンパー) ........................................................................................................................ 10
1
1.LP360の概要
LP360は、アナログ出力付のモーションコントローラ用に開発した電流制御(トルク制御)専用ドライ
LP360
バです。
電力制御にリニアアンプ方式を採用し、ノイズレス、高速応答、リニアなトルク制御を実現しました。
ナノメータ単位の超精密位置決めを実現する為には、トルク制御(電流制御)はリニアな特性が必要です
が、現在、一般的に採用しているPWM制御では、駆動トルクの最小分解能が大きいので振動が発生し、
ナノメータ単位で停止する事が非常に困難です。
今後、さらに半導体の線幅微小化が進む方向ですが、LP360
LP360は、ナノメータ単位の超精密位置決めに
LP360
最適なアンプといえます。
リニアアンプの周波数特性は、抵抗負荷時
DC~30KHz
です。
主回路は 3 相ブリッジ構成です。
2.LP360の特長
1.電力制御にリニアアンプ方式を採用しています。
2.スイッチングノイズの発生がありません。
3.微量送りにもリニアに応答します。
4.電流制御部は、サンプリング制御をしていないので非常に高速応答です。
5.2MPPS
max と高速ですので、高分解能エンコーダに対応できます。
6.転流は、12bit の高分解能正弦波転流を採用していますので、非常に滑らかです。
3.LP360の用途
3.LP360の用途
リニアモータ、スピンドル、その他。
特に、ナノメータ単位の高分解能リニアスケールを用いたリニアモータの位置決め、及び位置・速度を同
期させ加工する様な超精密マシーンに最適です。
2
4.定格及び仕様
定格
型式
LP360
項目
定
格 電圧±Vmax
120※注1
出
力 電流±Amax
6.3※注2
最
大 電圧±Vmax
120※注1
出
力 電流±Amax
8.5※注2
出
力
電力W
(85rms)
(4.5rms)
(85rms)
(6.0rms)
最大882/定格661
主電源
DC130V 単電源
制御電源
AC200V 0.2A
冷却ファン
内蔵
主回路
3 相パワーFET ブリッジ
ダイナミックブレーキ
内蔵
電力制御方式
リニアアンプ
使用温度、湿度
温度:0~+50℃、湿度:20~90%RH以下(結露無き事)
保存温度、湿度
温度:-20~+70℃、湿度:85%RH以下(屋内保存)
制御部仕様
仕様
項目
制御機能
電流制御(トルク制御)
制御方式
ドロッパー方式によるリニアアンプ
トルク指令値
±10V
速度制御範囲
0~2MPPS
備考
内部VRで変更可能
max
(エンコーダ周波数)
電流周波数応答
DC~30KHz以上
(抵抗負荷)
転流変換時間
100μSec
操作信号
サーボオン、リセット、ダイナミックブレーキ
抵抗負荷用に部品変更
フォトカプラ入力(TT
L)
出力信号a
アラーム0、アラーム1、アラーム2、
フォトカプラ出力
出力信号b
エンコーダA相、B相、Z相
TTL出力(ラインドライ
バ出力)
制御用電源
AC200V±10%
操作信号用電源
+24V/0.2A
エンコーダ
2相インクリメンタルエンコーダ
ユーザーご用意
ラインドライバ出力
内部カウンタ
32ビット
※注1 ドライバ内部抵抗は最小 0.24Ωです。最大出力電圧=電源電圧-(出力電流*0.24)となりま
す.Ta=25℃
※注 2 モータの巻線抵抗は、10Ω以上で使用してください。
3
5.ブロック図
過電流検出回路
インターフェース回路
POS1
CPU回路
CN2
ポールセンサ
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
EAEA+
EBEB+
EZEZ+
EALMEALM+
POUPOU+
POVPOV+
POWPOW+
VCC
E0V
EAEA+
EBEB+
EZEZ+
EALMEALM+
POUPOU+
POVPOV+
POWPOW+
RS232C
予備入力
ACLR
予備入力
EMST(DBK)
予備入力
DRDY+
DRDY-
ALARM
-COM
予備入力
TRQREF +/-10V
TRQREF 0V
ALARM0
ALARM1
ALARM2
Z相(24V系)
5V系グラウンド
A相出力
B相出力
Z相出力
フレームグラウンド
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
RX
TX
RX
TX
ENCA
ENCB
RX
TX
E0V
POLU
POLV
POLW
GND
RXD
TXD
RXD
TXD
/ECAER
/PCAER
/OUTZ
GND
B4P-SHF-1AA
CN3
+24V
SVON
ENCA
ENCB
ENCA
ENCB
EALM1
/ICRES
/DBKRES
/TMPTRIP
/CURTRIP
REFU
REFV
/ICRES
/DBKRES
主回路(3相リニアアンプ)
/CURTRIP
/TMPTRIP
/ICRES
/DBKRES
IF+24V
SVON
EXT1
ACLR
EXT2
DBK
EXT3
DRDY+
DRDYALM
-COM
EXT4
IF+24V
SVON
EXT1
ACLR
EXT2
DBK
EXT3
DRDY+
DRDY-
SVON11
ACLR11
DBK11
V
W
CHZ
/ECAER
/PCAER
/OUTZ
SVON11
ACLR11
DBK11
V
W
/OVERV
IaNFUV
/DBK1
/IaOFF
/IaCUT
/OVERV
REFU
REFV
/IaOFF
/IaCUT
CN4
/OVERV
MOTMP1
MOTMP1
REFU
REFV
/IaOFF
POLU
POLV
POLW
1
2
3
TREF
CHZ
EXT11
EXT22
EXT33
EXT44
OVTMP モータ過熱センサー
0V
COMF IL-GM-3P-S3L2
TB1
DC+
DC0
/ECAER
/PCAER
/OUTZ
IaNFU
IaNFV
SVON11
ACLR11
DBK11
/DBK1
POS1
モータ過熱センサー
MOTMP
MOTMP
回生吸収回路へ
主電源AC200V
制御電源AC200V
DC +
DC 0
MAIN L
MAIN N
CNTLR. L
CNTLR. N
FGND
7
6
5
4
3
2
1
IaNFU
IaNFV
/DBK1
POS1
ML-250S1GYS7P
MOTMP
F1
ALM
-COM
EXT4
ALM0
ALM1
ALM2
U
VW ACサーボモータへ
1
2
3
4
5
6
7
U
172039-1
/OVERV
IaNFUV
/DBK1
/IaOFF
MOTMP
TREF
COM
ALM0
ALM1
ALM2
POLU
POLV
POLW
CN6
U
/TMPTRIP
/CURTRIP
REFU
REFV
FG
MR-20RFA
CN1
4
3
2
1
EALM1
EALM1
IaNFU
IaNFV
/IaCUT
F4035P
エンコーダ
A相-
A相+
B相-
B相+
Z相-
Z相+
アラーム-
アラーム+
U相-
U相+
V相-
V相+
W相-
W相+
E+5V
E0V
IaNFU
IaNFV
/IaCUT
IaNFUV
電源ボックスへ
TREF
CN7
EXT11
EXT22
EXT33
EXT44
+130V MAX
0V
AC/DC電源
5
4
3
2
1
+130V(MAX)IN
0V IN
AC OUT
AC OUT
172040-1
IFOUT[1..4]
GND
CHA+
CHACHB+
CHBCHZ+
CHZFG
CHA+
CHACHB+
CHBCHZ+
CHZ-
IFOUT[1..4]
VCC
VCC
GND
GND
+15V
+15V
-15V
-15V
COM
COM
AC100V L
AC100V N
IFOUT[1..4]
MR-34RFA
3相リニアドライバ LP-360N BLK.SCH
4
6.コネクタ接続表
CN3
PIN#
信号名
入出力
インタフェース
信号説明
1
+24V
IN
-
2
SVON
IN
TLP620
サーボオン
3
EXIT1
IN
TLP620
予備入力1
4
ACLR
IN
TLP620
アラームリセット
5
EXT2
IN
TLP620
予備入力2
6
DBK
IN
TLP620
ダイナミックブレーキ。 フォトカプラ導通時アクティブ
7
EXIT3
IN
TLP620
予備入力 3
8
DRDY+
OUT
TLP523 コレクタ ドライブユニット
準備完了+
準備完了時アクティブ
9
DRDY-
OUT
TLP523 エミッタ ドライブユニット
準備完了-
準備完了時アクティブ
-
フォトカプラ導通時アクティブ
フォトカプラ導通時アクティブ
接続なし
10
NC
11
ALM
OUT
TLP523 コレクタ アラーム出力
12
-COM
OUT
TLP523 エミッタ 出力信号コモン
13
EXT4
IN
14
NC
15
V REF
IN
47KΩ
16
AG
IN
-
17
ALM0
OUT
TLP523 コレクタ アラーム出力
0
18
ALM1
OUT
TLP523 コレクタ アラーム出力
1
19
ALM2
OUT
TLP523 コレクタ アラーム出力
2
20
NC
21
CHZ
22
NC
-
-
接続なし
23
NC
-
-
接続なし
24
NC
-
-
接続なし
25
NC
-
-
接続なし
26
NC
-
-
接続なし
27
SGND
-
-
5V系グランド
28
CHA+
OUT
AMLS2631 位置フィードバック信号(A 相+)
(5V系)
29
CHA-
OUT
AMLS2631 位置フィードバック信号(A 相-)
(5V系)
30
CHB+
OUT
AMLS2631 位置フィードバック信号(B 相+)
(5V系)
31
CHB-
OUT
AMLS2631 位置フィードバック信号(B 相-)
(5V系)
32
CHZ+
OUT
AMLS2631 位置フィードバック信号(Z 相+)
(5V系)
33
CHZ-
OUT
AMLS2631 位置フィードバック信号(Z 相-)
(5V系)
34
FG
-
-
OUT
-
-
インターフェース用電源入力(+24V100mA)
TLP620
-
-
アラーム時、開
予備入力4
接続なし
トルク指令入力
トルク指令入力 0V 側
アラーム出力内容は、機能説明
参照のこと。
接続なし
TLP523 コレクタ エンコーダZ相(24V系)
-
フレームグランド
5
CN2
2
PIN#
エンコーダ&ポールセンサ&アラーム用入力(20P)
PIN# 信号名
信号名
信号説明
1
EA-
A相-
ラインレシーバ(26LS32)
2
EA+
A相+
ラインレシーバ(26LS32)
3
EB-
B相-
ラインレシーバ(26LS32)
4
EB+
B相+
ラインレシーバ(26LS32)
5
EZ-
Z相-
ラインレシーバ(26LS32)
6
EZ+
Z相+
ラインレシーバ(26LS32)
7
EALM- アラーム-
ラインレシーバ/TTL
8
EALM+ アラーム+
ラインレシーバ/TTL
9
POU-
10 POU+
CN4
信号説明
11 POV12 POV+
V 相- ラインレシーバ(26LS32)
13 POW14 POW+
W 相- ラインレシーバ(26LS32)
V 相+
W 相+
ラインレシーバ(26LS32)
ラインレシーバ(26LS32)
15 +5V
エンコーダ用5V電源
16 DGND エンコーダ用5V電源グランド
17 NC
U 相-
ラインレシーバ(26LS32)
18 NC
19 NC
U 相+
ラインレシーバ(26LS32)
20 FG
フレームグランド
モータオーバヒートセンサー接点入力用(3P)
PIN#
信号名
備
考
1
NC
2
MOTMP
モータオーバヒートセンサー接点入力
使用しない時はショートの事
3
MOTMP 0V
モータオーバヒートセンサー接点入力
使用しない時はショートの事
CN1
パソコン用(4P)
PIN#
信号名
1
GND
パソコン通信用RS232C
2
TXD
パラメータ設定に利用します。
3
RXD
接続ケーブルは、オプションです。
4
GND
CN6
信号説明
モータ接続用(7P)
PIN#
主回路接続
1
FG
フレームグランド
2
NC
接続禁止
3
U
4
NC
接続禁止
5
NC
接続禁止
6
W
モータ
W相
7
V
モータ
V相
備考
モータ
U相
6
TB1
電源用端子台(7P)
端子#
主回路接続
1
FGND
備考
フレームグランド
2
CNTR.N 制御電源
3
CNTR.L
4
MAIN.N 主電源入力端子
5
MAIN.L
6
DC0
7
DC+
CN7
AC200V
AC200V(外部電源ボックスへ供給)
回生吸収ユニット用主電源出力端子
電源ボックス接続用(5P)
PIN#
主回路接続
1
FG
フレームグランド
2
AC
OUT
3
AC
OUT
IN
4
0V
5
+130V
備考
主電源出力端子
AC200V
主電源入力端子
DC130V
MAX
IN
コネクタ品種表
ヘッダー型番
コネクタ#
プラグ型番
CN1
H4P-SHF-AA
CN2
MR-20M
MR-20RFA
CN3
MR-34M
MR-34RFA
CN4
H3P-SHF-AA
CN6
172495-1
172039-1
CN7
172494-1
172040-1
シェル/コンタクト型番
メーカー
備考
日本圧着端子
オプション
MR-20L
本多通信工業
〃
MR-34L
〃
〃
日本圧着端子
〃
172774-1
日本AMP
〃
〃
〃
〃
BS4P-SHF-1AA BHF-001T-0.8BS
BS 3P-SHF-1AA BHF-001T-0.8BS
端子台品種表
端子台
型番
接続ネジ
メーカー
TB1
ML-250S1GYS7P
M3
サトーパーツ
7
備考
7.機能説明1(パラメータ)
・CN1 の通信ポートよりパラメータの設定が出来ます。
・通信方式はRS232Cです。
・DOS/V パソコンから設定します。
・パラメータは EEPROM に保存されますが、有効にするには、電源の再投入が必要です。
・パラメータ入力ソフトはオプションです。(新規購入ユーザーに無償添付)
・LP360の工場出荷時のパラメータ設定値です。
パラメータ
No
#0
名称
内容
LP360
エンコーダ分解能 リニアエンコーダ
(ナノメータnm)
1μm=1000nm
マグネット長
リニアモータの、1極の長さ
単位mm
転流オフッセット ポールセンサの位相ズレを修正し
ます。
-360度~+360度
#1
#2
#3
ポールセンサ論理 ポールセンサ論理
#4
エンコーダ位相
#5
0:正論理
1:負論理
A 相先行、B 相先行を設定します。
デフォルト値
(設定範囲)
500
(100~99999)
30
(1~200)
0
(±360)
正論理
A 相先行
エンコーダアラーム ハイデンハインまたは、レニショ ハ イ デ ン ハ イ
選択
ウを選択。
ン
8.機能説明2(LED表示、調整ボリュウム)
LED表示
LED名
色
信号名
機能説明
LE1
赤
POW
制御電源ONにて点灯
LE2
赤
OHH
冷却フィン過熱検出にて点灯
有り
LE3
赤
OHM
モータ過熱検出にて点灯
なし
LE4
赤
OVC
過電流検出にて点灯
有り
LE5
赤
ALE
エンコーダアラーム検出にて点灯
なし
LE6
赤
OFE
エンコーダ断線検出にて点灯
なし
LE7
赤
OFP
ポールセンサ断線検出にて点灯
なし
8
ラッチ回路
-
アラーム内容
機能説明
備考
AL2
AL1
AL0
0
0
0
内部オーバヒート(ヒートシンク)
アラーム出力は、リ
0
0
1
外部オーバヒート(モータ用)
セット信号が入力さ
0
1
0
過電流
れるまで保持されま
0
1
1
エンコーダアラーム(EALM)
す。
1
0
0
断線検出(リニアエンコーダ)
フォトカプラ(TL
1
0
1
断線検出(ポールセンサ)
P523)出力
1
1
0
過電圧
正常時閉
1
1
1
正常
1=閉(操作ボックスLED点灯)
パワー部調整ボリューム
ボリューム名
VRUO
調整機能
U相オフセット調整
調整ポイント
トルク指令0Vを入力し、モータ出力端子U相、W相
間をデジボルで計測し、出力電圧を0Vに調整
VRVO
V相オフセット調整
トルク指令0Vを入力し、モータ出力端子V相、W相
間をデジボルで計測し、出力電圧を0Vに調整
VRUP
U相電流演算部の比例抵抗調整
発振がなければ、右側に回し、比例分を高くする
VRVP
V相電流演算部の比例抵抗調整
発振がなければ、右側に回し、比例分を高くする
VRUB
U相アンプ部のボトム側不感帯調整
トルク指令にサイン波形を入力し、モニタ端子IaN
FU(U相)、及びモニタ端子IaNFV(V相)を
VRUT
U相アンプ部のトップ側不感帯調整
オシロスコープで観測し、モニタ電圧がサイン波形に
なるように調整。 U相、V相、W相のバランスが微
VRVB
V相アンプ部のボトム側不感帯調整
妙に影響しあう。
工場出荷時に調整済み。
VRVT
V相アンプ部のトップ側不感帯調整
VRWB
W相アンプ部のボトム側不感帯調整
VRWT
W相アンプ部のトップ側不感帯調整
注}上記調整ボリュームは、工場出荷時に調整済みですので、ユーザが調整する必要はありません。
9
制御部調整ボリューム
ボリューム名
調整機能
調整ポイント
LP360
出荷設定値
VRTG
トルク指令の 最大
トルク指令10Vを入力し、チェック端子
(右いっぱい)
ゲイン調整
TREF1 をデジボルで計測し、トルク指令ゲ
イン調整します。
VRRIM
トルク指令の
リミット調整
トルク指令10Vを入力し、チェック端子
TREF2 をデジボルで計測し、トルク指令リ
4.4V
ミット調整します。
9.機能説明3(ジャンパー)
ジャンパー
ジャンパーNo
JP1
1
2
JP3
1
JP5
JP7
名称
SERVO
ROMR
BUF
2
1
INV
PULLUP
2
SHUNT
1
2.5V
2
OPEN
内容
通常使用時ジャンパーする。
フラッシュロム書き込む時ジャンパーする。
トルク指令入力を反転しない時ジャンパーす
る。
トルク指令入力を反転する時ジャンパーする。
エンコーダアラーム出力がオープンコレクタ
の時ジャンパーする。
エンコーダアラーム出力がラインドライバの
時ジャンパーする。
エンコーダアラーム出力がオープンコレクタ
の時ジャンパーする。
エンコーダアラーム出力がラインドライバの
時ジャンパーする。
10
出荷時設定
JP1-1
JP3-1
JP5-2
JP7-2
メモ
11
メモ
12
メモ
13
メモ
14
ServoTechno
サーボテクノ株式会社
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