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西門子V90伺服驅動系列選型手冊
閱讀:3337 發布時間:2019-11-29西門子V90伺服驅動 詳細介紹
概述
SINAMICS V90是一款針對基本的運動控制設計的伺服驅動器, 支持內部設定值位置控制、外部脈沖位置控制、速度控制和扭矩控制,整合了脈沖輸入、模擬量輸入/輸出、數字量輸入/輸出以及編碼器脈沖輸出接口。通過實時自動優化和自動諧振抑制功能,SINAMICS V90匹配SIMOTICS S-1FL6同步電機,可以自動優化為一個兼顧高動態性能和平滑運行的系統。
優勢
低成本
- 集成所有控制模式:外部脈沖位置控制、內部設定值位置控制、速度控制和扭矩控制
- 全功率驅動標配內置制動電阻
- 集成抱閘繼電器
伺服性能優異
- 自動優化功能使設備獲得更高的動態性能 ·
- 動抑制機械諧振頻率
- 1 MHz 的高速脈沖輸入
- 20 位分辨率的值編碼器
- 優化的系統性能:3 倍過載能力、電機低扭矩紋波以及驅動與電機的整合
使用方便
- 快速便捷的伺服優化和機械優化
- 簡單易用的 SINAMICS V-ASSISTANT 調試工具
- 兼容 PLC 和運動控制器的雙通道脈沖設定值
- 通用 SD 卡參數復制
- 電機電纜連接器可旋轉,支持多角度旋轉,可快速鎖緊/釋放
運行可靠
- 寬泛的電壓適應范圍:380 V ~ 480 V,-15% / +10%
- PCB 涂層保證驅動器在嚴苛環境中的穩定性
- 高品質的電機軸承
- 電機保護等級 IP 65,軸端標配油封
- 集成安全扭矩停止(STO)功能
應用
典型應用
- 裝卸機:如碼垛機
- 包裝機:如貼標機、枕式包裝機
- 自動組裝機
- 刀具切換機
- 印刷機:如絲網印花機
- 纏繞機
- 金屬成型機:如折彎機
設計
SINAMICS V90
- 功率范圍:0.4kW ~ 7 kW
- 電壓范圍:3AC 380V ~480V (-15% / +10%)
SIMOTICS S-1FL6
- 3 種電機軸高:SH45、SH65 和 SH90mm
- 額定速度:2000 rpm/3000 rpm
- 額定扭矩:1.27 Nm ~ 33.4 Nm
- 可用編碼器:增量編碼器 2500 S/R(13 位分辨率)和編碼器(20 位分辨率)
- 保護等級:IP65(包括接頭及軸端),自冷卻
- 可選配抱閘
- 可選配光軸或帶鍵軸
編程
SINAMICS V-ASSISTANT 調試工具
V90提供了一款通過Mini USB連接至驅動器的PC調試軟件,可方便地進行參數設置、系統優化、試運行、故障排除與監控(如曲線跟蹤與測量功能)等相關操作,簡化調試,優化系統。
- 通過標準的 mini-USB 與計算機連接
- 圖形化的參數配置,逐步指導用戶進行設備調試
- 提供中文版本,支持在線語言切換
- 功能豐富全面
- Trace 功能
- 機械分析功能
- 控制面板
- 參數修改
- 一鍵伺服優化功能
- 狀態監控
技術規范
電源與環境 | |||||||||
訂貨號 | 6SL3210-5FE | 10-4UA0 | 10-8UA0 | 11-0UA0 | 11-5UA0 | 12-0UA0 | 13-5UA0 | 13-5UA0 | 17-0UA0 |
外形尺寸 | FSAA | FSA | FSB | FSC | |||||
額定功率 (kW) | 0.4 | 0.75 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 3.5 | 5.0 | 7.0 | |
額定輸出電流 (A) | 1.2 | 2.1 | 3.0 | 5.3 | 7.8 | 11.0 | 12.6 | 13.2 | |
大輸出電流 (A) | 3.6 | 6.3 | 9.0 | 15.9 | 23.4 | 33.0 | 37.8 | 39.6 | |
主電源 | 電壓 | 3 AC 380 V … 480 V,(-15% / +10%) | |||||||
頻率 | 50/60 Hz,(-10% / +10%)) | ||||||||
電源容量(kVA) | 1.7 | 3.0 | 4.3 | 6.6 | 11.1 | 15.7 | 18.0 | 18.9 | |
控制電源 | 電壓 (V) 1) | DC 24 (-15% / +20%) | |||||||
電流 (A) | 1.6 (不帶抱閘) 3.6 (帶抱閘) | ||||||||
電網 | TN,TT,IT,TT 地線 | ||||||||
過載能力 | 300% | ||||||||
控制系統 | 伺服控制 | ||||||||
制動電阻 | 內置 | ||||||||
環境溫度 | 運行 | 0 ºC 至 45 ºC,無功率降額 45 ºC 至 55 ºC 降額使用,55 ºC時降額 20% | |||||||
存儲 | -40 ºC 至 +70 ºC | ||||||||
環境濕度 | 運行 | < 90% (無凝露) | |||||||
存儲 | 90% (無凝露) | ||||||||
防污等級 | Class 2 | ||||||||
抗振性 | 運行 | ≤ 1 g | |||||||
運輸和存儲 | ≤ 2 g | ||||||||
保護等級 | IP20 | ||||||||
冷卻方式 | 自冷卻 | 風扇冷卻 | |||||||
海拔 | ≤ 1000 m (無功率降額);1000 m到5000 m (有功率降額) | ||||||||
重量 (kg) | 1.85kg | 2.45kg | 5.65kg | ||||||
認證 | CE | ||||||||
接口 | |||||||||
USB | Mini USB | ||||||||
脈沖輸入 | 雙通道,5 V 高速差分信號通道和 24 V 單端信號通道 | ||||||||
脈沖編碼器輸出 | 5 V 差分信號,A/B/Z 相 | ||||||||
數字量輸入/ 輸出 | 10 個輸入,NPN/PNP;6 個輸出,NPN | ||||||||
模擬量輸入 | 2 個模擬量輸入,+/-10V,13 位 | ||||||||
模擬量輸出 | 2 個模擬量輸出,輸出電壓范圍為 +/-10V,10 位 | ||||||||
1) 當 SINAMICS V90 使用帶抱閘電機時,DC 24 V 電源的電壓公差范圍必須為 -10% 至 +10%,以滿足抱閘的電壓要求。 | |||||||||
控制特性 | |||||||||
控制模式 | 外部脈沖位置控制(PTI),支持扭矩限制和速度限制 內部設定值位置控制(IPos),通過數字量輸入組合(程序步)選擇設定值 速度控制(S),通過模擬量輸入或內部速度設定值,支持扭矩限制 扭矩控制(T),通過模擬量輸入或內部扭矩設定值,支持速度限制和扭矩限制 控制模式切換:如通過數字量輸入由位置控制模式快速切換至速度控制模式 JOG 控制,通過 BOP 進行 Jog | ||||||||
速度控制 | 速度控制范圍 | 速度模擬量指令:1:2000 內部速度指令:1:5000 | |||||||
模擬量速度指令輸入 | DC -10 V 至 DC +10 V | ||||||||
扭矩限制 | 通過參數或模擬量輸入指令進行設置 | ||||||||
外部脈沖位置控制 | 大輸入脈沖頻率 | 1 MHz(5 V 高速差分信號) 200 kHz(24 V 單端信號) | |||||||
倍乘系數 | 電子齒輪比(A/B)(A:1-65535,B:1-65535,1/50<A/B<200) | ||||||||
位置到達范圍 | 0 - ±1000 脈沖(指令脈沖單元) | ||||||||
扭矩限制 | 通過參數或模擬量輸入指令進行設置 | ||||||||
扭矩控制 | 模擬量扭矩指令輸入 | DC -10 V 至 DC +10 V(輸入阻抗 >25 kΩ) | |||||||
速度限制 | 通過參數或模擬量輸入指令進行設置 | ||||||||
控制功能 | 實時自動優化 | 無需用戶操作,實時估算機械特性以及設置閉環控制參數(如增益、積分等) | |||||||
諧振抑制 | 抑制機械諧振,如工件振動和支架搖動 | ||||||||
一鍵優化 | 在 V90 PC 工具 SINAMICS V-ASSISTANT 上通過一個按鍵來優化控制參數,如位置環增益、速度環增益、速度環積分時間、機械諧振頻率等 | ||||||||
增益切換 | 通過外部信號或內部運行狀態切換增益,以降低噪音、縮短定位時間和提高伺服系統的運行穩定性 | ||||||||
PI/P 控制切換 | 通過外部信號或內部運行狀態實現從 PI(比例 / 積分)控制到 P(比例)控制的切換 | ||||||||
速度與扭矩限制 | 通過外部模擬量速度限制指令(DC 0 V 至 +10 V)或內部速度限制指令(多三組)限制電機速度 | ||||||||
DI/DO 設置 | 自由將控制信號分配給 8 個數字量輸入和 6 個數字量輸出 | ||||||||
外部制動電阻 | 當內部制動電阻容量不足以吸收再生能量時可使用外部制動電阻 | ||||||||
位置平滑 | 通過設置時間常數將位置特性曲線由脈沖輸入設定值轉變為 S 曲線 | ||||||||
測量機器 | 通過 V90 PC 工具 SINAMICS V-ASSISTANT 分析機械頻率特性 | ||||||||
零速鉗位 | 當電機速度設定值低于已設定的閾值時停止電機并鎖定電機軸 | ||||||||
SD 卡 | 用于參數復制和固件升級 | ||||||||
安全功能 | 通過端子實現安全扭矩停止功能 | ||||||||
操作面板 (BOP) | 內置、6 位 /7 段顯示屏、5 個按鍵 | ||||||||
PC 工具 | V90 的 PC 調試工具 |
技術規格 | |||||||||||
訂貨號 1FL6 | 042 1AF | 044 1AF | 061 1AC | 062 1AC | 064 1AC | 066 1AC | 067 1AC | 090 1AC | 092 1AC | 094 1AC | 096 1AC |
額定功率 (kW) | 0.4 | 0.75 | 0.75 | 1 | 1.5 | 1.75 | 2 | 2.5 | 3.5 | 5 | 7 |
額定扭矩 (Nm) | 1.27 | 2.39 | 3.58 | 4.78 | 7.16 | 8.36 | 9.55 | 11.9 | 16.7 | 23.9 | 33.4 |
額定速度 (r/min) | 3000 | 2000 | 2000 | ||||||||
大扭矩 (Nm) | 3.8 | 7.2 | 10.7 | 14.3 | 21.5 | 25.1 | 28.7 | 35.7 | 50 | 70 | 90 |
大速度(r/min) | 4000 | 3000 | 3000 | 2500 | 2000 | ||||||
額定電流 (A) | 1.2 | 2.1 | 2.5 | 3 | 4.6 | 5.3 | 5.9 | 7.8 | 11 | 12.6 | 13.2 |
大電流 (A) | 3.6 | 6.3 | 7.5 | 9 | 13.8 | 15.9 | 17.7 | 23.4 | 32.9 | 36.9 | 35.6 |
扭矩常數(Nm/A) | 1.1 | 1.2 | 1.5 | 1.7 | 1.6 | 1.7 | 1.7 | 1.6 | 1.6 | 2.0 | 2.7 |
慣量 (10 -4kg.m 2)(帶抱閘慣量) | 2.8(3.4) | 5.3(5.9) | 8.2(9.4) | 15.7(16.9) | 15.7(16.9) | 23.2(24.4) | 30.7(31.9) | 50.2(56.5) | 73(79.2) | 96.4(102.6) | 145.6(151.8) |
熱等級 | B (130 ºC) | ||||||||||
保護等級 | IP65 (帶油封) | ||||||||||
推薦負載慣量與電機慣量比 | 大 10 倍 | 大 5 倍 | 大 5 倍 | ||||||||
編碼器類型 | 增量編碼器 2500 ppr; 編碼器 20 位單圈 + 12 位多圈 | ||||||||||
安裝類型 | IM B5 (IM V1 和 IM V3) | ||||||||||
重量 (kg)(帶抱閘慣量) | 3.3 (4.6) | 5.1 (6.4) | 5.6 (8.6) | 8.3 (11.3) | 8.3 (11.3) | 11 (14) | 13.6 (16.6) | 15.3 (21.3) | 19.7 (25.7) | 24.3 (30.3) | 33.2 (39.1) |
運行溫度 | 0 ~ 40 ºC (無限制) | ||||||||||
運行濕度 | 大 90% RH (30ºC時無凝露) | ||||||||||
振動等級 | Grade A (IEC 60072-1) | ||||||||||
徑向抖動公差 | N (IEC 60034-14) | ||||||||||
安裝高度 | 海拔低于 1000 m (不降容),海拔在 1000 ~ 5000 m 范圍內 (需降容使用) | ||||||||||
認證 | CE | ||||||||||
抱閘規格 | |||||||||||
抱閘扭矩 (Nm) | 3.5 | 12 | 30 | ||||||||
額定電壓 (V) | DC 24V ±10% | ||||||||||
抱閘打開時間 (ms) | 60 | 180 | 220 | ||||||||
抱閘關閉時間 (ms) | 45 | 60 | 115 | ||||||||
額定電流 (A) | 0.9 | 1.5 | 1.9 |