KINCO ECOVARIO User Manual

Kinco® ECOVARIO
®
系列伺服驱动器使用手册
深圳市步进科技有限公司 2005.08.06
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Kinco® ECOVARIO
发布版本说明
版本 说明
2005.6 中文第一版
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系列伺服驱动器使用手册
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系列伺服驱动器使用手册
目录
1. 手册说明.................................................................. 5
2. 安全指南.................................................................. 5
2.1 符号.................................................................... 5
2.2 一般注意事项............................................................ 5
2.3 高电压警告.............................................................. 6
2.4 高温警告................................................................ 6
2.5 意外机械运动的危险 ...................................................... 6
2.6 使用说明................................................................ 6
3. 合法申明.................................................................. 7
3.1 交货申明................................................................ 7
3.2 可靠性申明.............................................................. 7
3.3 标准.................................................................... 7
3.3.1 CE 认证 ............................................................. 7
3.3.2 符合 UL 508C 的 UL/CSA 认证 .......................................... 7
4. 技术数据.................................................................. 7
4.1 额定数据................................................................ 7
4.2 一般技术数据............................................................ 9
4.3 订货号................................................................. 11
4.4 型号标签............................................................... 12
4.5 匹配的电机类型......................................................... 12
4.5.1 ECOVARIO® 电机..................................................... 12
4.5.2 ECOSTEP® 电机...................................................... 12
4.5.3 直线电机........................................................... 13
4.5.4 三相伺服电机....................................................... 13
4.5.5 直流伺服电机....................................................... 13
5. 安装..................................................................... 13
5.1 装备................................................................... 13
5.1.1 注意事项........................................................... 13
5.1.2 尺寸............................................................... 13
5.1.3 装配............................................................... 14
5.2 电气安装............................................................... 16
5.2.1 注意事项........................................................... 16
5.2.2 EMC 安装........................................................... 16
5.2.4 电源类型........................................................... 17
5.2.5 对有残留电流处理................................................... 19
6.接口..................................................................... 20
6.1 接口定义............................................................... 20
6.2 控制信号............................................................... 20
6.2.2 X2: 数字输入口.................................................... 21
6.2.3 X3: 模拟量输入和输出............................................... 22
6.3 电源接口............................................................... 24
6.3.1 X4: DC Link 电压和制动电阻......................................... 24
6.3.2 X5: 电机........................................................... 25
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6.3.3 电压连接........................................................... 26
6.4 X7:抱闸............................................................... 27
6.5 安全功能............................................................... 28
6.5.1 X8:重启锁.......................................................... 28
6.6 编码器................................................................. 31
6.6.1 X11: 编码器 A 接口.................................................. 31
6.6.2 X12: 编码器 B ...................................................... 32
6.7 串行接口............................................................... 35
6.7.1 X13: 带 2 个快速捕捉输入口的 RS485/RS232 接口........................ 35
6.7.2 X14 USB 接口参数定义 ............................................... 38
6.8 CAN 接口 X2 ........................................................... 139
6.9 可选其它接口........................................................... 40
6.9.1 X22: 带编码器仿真的接口设计........................................ 40
6.9.2 设计为 PROFIBUS DP-V0 的 X22 接口.................................... 41
7. 试运转................................................................... 43
7.1 试运转前注意事项....................................................... 43
7.2 控制和显示单元......................................................... 43
7.3 试运行前的操作顺序..................................................... 43
7.3.1 状态显示........................................................... 44
7.3.2 错误信息........................................................... 45
7.3.3 按键操作 ........................................................... 46
8. 参数设置................................................................. 48
8.1 ECO2WIN 用户接口 ....................................................... 48
8.1.1 硬件和操作系统要求................................................. 48
8.1.2 ECO2WIN 用户接口功能 ............................................... 48
9 附件...................................................................... 49
9.1 附属部分 ............................................................... 50
9.1.1 散热片............................................................. 50
9.1.2 屏蔽套件 ........................................................... 50
9.2 定制参数用附件 ......................................................... 52
9.2.1 VARIOSWITCH........................................................ 52
9.2.2 ECOVARIO 启动工具包(USB 版本)..................................... 53
9.2.3 ECOVARIO®启动工具包(CAN 版本) .................................... 53
9.3 制动电阻 ............................................................... 53
9.3.1 制动电阻 100W (有冷却时 250W) ....................................... 53
9.3.2 制动电阻 200W (有冷却时 500W) ....................................... 55
9.4 ECVARIO 匹配的连接件 ................................................... 57
9.5 电缆................................................................... 57
10 附录..................................................................... 59
10.1 术语表 ................................................................ 59
10.2 图表索引.............................................................. 59
10.3 公式索引.............................................................. 60
10.4 引用标准和指导规范索引................................................ 60
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1. 手册说明

这个手册描述的是 ECOVARIO®伺服驱动器,供使用 ECOVARIO®伺服驱动器的技术人员
使用。
相关手册: 编程: ECOVARIO®选型手册,软件工具 ECO2WIN 编程手册 应用说明: ECOVARIO®使用手册 电机数据: “KINCO® 伺服电机系列选型手册”
本文档对相关人员有如下要求: 运输:必须了解携带和运输静电敏感设备方法 安装:经过电工技术培训,了解自动化设备安全操作知识 系统设定/试运行:经过培训的人员,在自动化领域具有广泛的经验

2. 安全指南

2.1 符号

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符号 警告内容 说明

2.2 一般注意事项

只有合格的技术人员才可以进行诸如安装、设定和维护的操作。合格人员 指的是那些熟悉产品的运输、安装、设定和操作,并且经过专门的培训的 人员。
除了本公司,如果需要对工厂原装部件进行修改或改装,请联络本公司, 以确认那些部件适合安装在我们的设备上。
无论运行在哪个操作模式,特别是在设定和维护的时候,一定要确保紧急 停止开关可以正常工作。
一般危险警告 忽视该警告会导致死亡或者严重伤害
高电压警告 忽视该警告会导致死亡或者严重伤害
高温警告 忽视该警告会导致严重的烫伤
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2.3 高电压警告

不要在操作的时候打开驱动器外壳。在操作的时候,必须将盖板和电缆固 定和锁好。
通电之前,确保所有的接地装置都连接正常。
断电之后,必须等待六分钟以上,方可接触连接插头。电源关闭后,内部 的电容在一定时间内仍然保持着可以伤害到人的电压。 Dc link 部分的电 压降到 40V 以下后方可保证安全。

2.4 高温警告

过高的表面温度可能会烫伤皮肤,ECOVARIO®伺服作为发热源,其表面 温度可以达到70℃以上。
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2.5 意外机械运动的危险

意外运动的电机、工具、轴等会导致严重伤害和死亡。ECOVARIO®驱动 器可以产生很大的机械功率和加速度。避免站在机械的危险区域。永远不 要关闭安全保护装置。故障品必须由经过授权的人员维修。

2.6 使用说明

伺服驱动系统作为电子和机械的整体的结合体,只能够作为一个整体使用。所有关于技 术数据都是基于这一点给出的。
除了特别的许可,本伺服系统禁止在危险地方和有油、可燃气体、潮气等恶劣的环境。 机器的制造商必须充分考虑到设备存在环境潜在危险,并加以防范处理,避免伤害事故 的发生。
ECOVARIO®驱动器三相供电电源不可以超过 400V。请注意不同的驱动器
允许供给的最大电压是不同的。 如果伺服驱动器使用在设备和工厂环境,用户应该保证其设备和工厂环境 符合 EC 机械标准 98/37/Ec EMC 标准 89/336/EEC. 如果可能话,也必 须遵守 EN60204 EN ISO12100 1 2 部分要求。
可选“重启锁” “重启锁”必须安装在符合EN60204、EN ISO 12100-1和-2、EN954-1安全标准的安全电路 中。 仅在电机不在旋转时激活,带有非固定负载的驱动器必须有另外的机械安全制动装置。
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如果驱动器由于下面原因处于非激活状态时“重启锁”不能再使用。
正在清理、维护和修理 长期处于不工作状态
在上面情况下整个系统应人为断开电源和主回路开关。
在急停状态
在急停时,主回路接触器是断开的。

3. 合法申明

3.1 交货申明

我们的交货申明是基于《电子产品和服务的一般交货申明》

3.2 可靠性申明

本手册里边的电路和操作过程均为推荐的方式。每个使用者必须针对特定使用环境进行
适用性验证,深圳市步进科技有限公司不对适用性做保证,尤其是司不对如下原因造成的损 坏负责:
· 忽视本手册和其它与ECOVARIO®相关的手册的操作说明
· 未经许可,擅自对驱动器、电机和其附件进行修改
· 操作或计算错误
· 不正确的使用ECOVARIO®驱动器及其附件

3.3 标准

ECOVARIO
®
使用在工业用途的设备和工厂环境。
本驱动器满足下面标准:
DIN EN61800-5-1, DIIN EN 61800-3

3.3.1 CE 认证

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ECOVARIO
伺服驱动器已通过CE认证。

3.3.2 符合 UL 508C 的 UL/CSA 认证

如果用户要在需要 UL cUL 认证的国家使用 ECCOVARIO 要指定符合 UL/cSA 标准的驱动器型号。

4. 技术数据

4.1 额定数据

表4.1 电源额定数据:交流电源
额定数据
符号
单相AC电源
MAC2:两相交流伺服马达
MAC3:三相交流伺服马达
单位
MAC2 MAC3 MAC2 MAC3
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伺服驱动器,用户在订货时需
ECOVARIO® xxxx
214A 414A
x-xx-xxx xxx
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=
=
NETZ 额定电压(X6) VAC 105 230
U
UMAX 最大电压(X6) VAC 105+10% 230+10%
FN 额定频率 HZ 50-60 50-60
SN 额定负载 (1) kVA 1.0 2.2
PVN 功率损耗 (2) W 62 70
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功率损耗说明:
PVO 基本损耗 W 20 20
PV/IO 每安培功率损耗 W/A 7.9 5.9 13.7 10.3
PVD/IO 每100W输出功率损耗 W/100W 2.3 1.0
UO 额定输出电压 (3) VAC 85 190
ION 额定输出电流 (4) ARMS 2.7 3.5 2.7 3.5
PO 额定输出功率 (3) W 460 515 1025 1150
三相AC电源
UNETZ 额定电压(X6) VAC 105 230
FN 额定频率 HZ 50-60 50-60
SN 额定负载 (1) kVA 1.4 3.5
PVN 功率损耗 (2) W 89 106
功率损耗说明:
PVO 基本损耗 W 20 20
PVI/IO 每安培功率损耗 W/A 7.9 5.9 13.7 10.3
PVD/IO 每100W输出功率损耗 W/100W 1.37 0.46
UO 额定输出电压 (3) VAC 95 205
ION 额定输出电流 (4) ARMS 5.3 7.1 5.3 7.1
PO 额定输出功率 (3) W 1010 1150 2173 2480
单相AC或三相AC电源
IOP 峰值电流 (5) ARMS 14 14 14 14
UBUSN 额定电压 (直流) VDC 150 325
UBUSP 最大电压(直流) VDC 180 380
UP 过压触发 VDC 200 400
CL 直流电容 uF 2000 660
EN-P 能量再生 WS 10 13
0
0
PPPP ++
VDVIVV
PPPP ++
VDVIVV
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=
表4.2 电源额定数据:直流
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额定数据
符号
直流电源
UNDC 额定输入电压(X4) VDC 150 325
PN 额定负载 W 1500 3250
PVN 功率损耗 (2) W 62 70
功率损耗说明:
PVO 基本损耗 W 20 20
PVI/IO
UO 额定输出电压 (3) VAC 100 225
ION 额定输出电流 (4) ARMS 5.3 7.1 5.3 7.1
PO 额定输出功率 (3) W 1060 1212 2385 2720
IOP 峰值电流 (5) ARMS 14 14 UBUSN 额定电压 (直流) VDC 150 325 UBUSP 最大电压(直流) VDC 180 380
UP 最大过压 VDC 200 400
CL 直流电容 uF 1000 330
EN-P 能量再生 WS 5 6.5
MAC2:两相交流伺服马达
MAC3:三相交流伺服马达
PPP +
VIVV
0
每安培功率损耗
单位
W/A 7.9 5.9 13.7 10.3
ECOVARIO® xxxx x-xx-xxx xxx
214B 414B
MAC2 MAC3 MAC2 MAC3

4.2 一般技术数据

表4.3 一般技术数据:控制信号
编号 控制信号 单位
V 24±10% 1 DC24V电源
A 0.8
V 低 0-7,高 12-36 6 数字信号输入
mA 10 (在24V时)
V 24 3 数字信号输出
A 0.5
2 模拟信号输入 -10V-+10V, 10bit
2 模拟信号输出 10bit
表4.4 一般技术数据:外部保护
ECOVARIO® xxx xx xxxxxx 214A 214B 414A 414B
交流输入 直流输入 DC24V输入 外部制动电阻
10AT 10AT
4) 4) Max 12AF
6AF 4) 6AF 4)
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表4.5 一般技术数据:使用环境
使用环境
ECOVARIO®设计使用环境为三级(EN50178)
符号 环境 单位
TA 环境温度(一般负载) ℃ 5-40
湿度(无凝结) %R.H. 5-85
p 气压 mbar 860-1060
冷却 在封闭环境中需冷却
装置
h 安装海拔高度 m 1000m以内无功率限
安装位置 垂直安装
保护等级 IP20
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表4.6 一般技术数据:尺寸和总量
尺寸和重量 单位
尺寸 宽x高x厚 mm 62x279x167
净重 kg 2.1
重量(含DPZ10) kg 2.25
重量(含DPZ10+DPX10) kg 3.6
注解:
(1) 此数据仅为伺服驱动器的内部数据,因为电源波动而产生的改变并未考虑在内,这
意味着输出会随着输入的波动而波动。
(2) 连续工作在大电流时,需要加额外的散热器。如果驱动器温度超过90℃或者环境温
度超过上限,驱动器会自动关闭。 (3) 直流输出的功率决定交流功率的输入。使用环境不同,连续负载能力可能会降低。 (4) 直流接入端(X4)没有峰值电流限制,与之连接的电源内部需要有电流限制和能耗吸
收的功能。
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4.3 订货号

表4.7 订货型号说明
ECOVARIO® x xx x x-xx-
驱动器名称
可选项
R:启动锁(24V低电平有效)
S:启动锁(24V高电平有效)
N:无
电源类型
A:单相或三相交流,直流
B:直流
额定电流
14:最大14A
额定电压(直流母线)
2:最大200V
4:最大400V
认证
A:CE,标准设计
B-I:CE,特殊设计
J:CE,UL 标准设计
K-Z:CE,UL,特殊设计
总线类型
A:CAN+RS485+encoder emulation
F:CAN+RS485+PROFIBUS DP
B:CAN+RS232+encoder emulation
G:CAN+RS232+PROFIBUS DP
xxx xxx
参数设定编号
驱动器固件编号
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型号举例:ECOVARIO® 414 AS-AA-000-000 说明: 1) 最大直流输入电压 400V 2) 最大输出电流 14A 3) 交流输入 4) 启动锁,高电平有效 5) CAN BUS+RS485+encoder emulation 6) CE认证 ,标准设计
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4.4 型号标签

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4.5 匹配的电机类型

ECOVARIO®驱动器可以支持多种类型的电机。除了三相直流电机,驱动器还可以驱动旋
转或直线两相电机,如ECOSTEP®、ECOLIN®、ECOVARIO®。电机必须安装编码器,作为驱动器 控制位置和速度的依据。支持的编码器有增量编码器、正交编码器和绝对编码器。 如果想在 ECOVARIO®中使用直流电机驱动,请联系我们的技术支持。
4.5.1 ECOVARIO® 电机
图 4.2: 80B 和 110B 系列电机
4.5.2 ECOSTEP® 电机
图 4.3 23S 和 34S 系列电机
图中所示为2相低极对数同步电机80B和110B系列, 保持扭矩为0.5-11Nm(保持扭矩为0.5-11Nm范围的 80B和110B系列2相低极对数电机) 更多的关于电机的技术数据和附件信息,请参看产 品目录“ECOVARIO® 驱动器”或者访问我们的网站
www.kinco.cn
左图中所示为 2 相多极对数同步电机 23S、34S 和 42S 系列,保持扭矩为 0.2-15Nm。
The operation of these motors with ECOVARIO® 214xx-xx-xxx xxx with transformator is restricted by their dielectrical strength.
更多的关于电机的技术数据和附件信息,请参看产 品目录“ECOSTEP®/ECOLIN® 驱动器”或者访问我们 的网站 www.kinco.cn
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4.5.3 直线电机

左图所示为 2 相同步直线电机 SLM-025,SLM-040 和 SLM-080 系列。推力范围是 220-1650N。 更多的关于电机的技术数据和附件信息,请参看产 品目录“ESOSTEP-/ECOLIN® 驱动器”或访问我们的 网站 www.kinco.cn
图 4.4 直线电机 SLM-080 系列

4.5.4 三相伺服电机

三相永磁同步电机并非 ECOVARIO®驱动器标配电机,但是,使用 ECVOARIO 驱动器运转这样 的电机也是可能的。已经在设备中使用了 3 相伺服电机地工厂无需修改整个系统,也可以使 用我们的 ECOVARIO®驱动器来驱动他们的 3 相伺服电机。
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4.5.5 直流伺服电机

直流电机虽然不属于我们供货范围,但是也可以通过 ECOVARIO®驱动器进行驱动。如果在这 方面有需求,强烈推荐您联系我们的技术服务人员。也许在将来,一台带有独立两路输出的 ECOVARIO®可以操作两台永磁直流电机。

5. 安装

5.1 装备

5.1.1 注意事项

确认在传输和保存过程中驱动器完好 工作环境的空气应该是无尘,无油、无刺激性气体。最后,如果需要的话,应该采取一
些适当的措施(如加装过滤装置,并保持经常清洁)。
由于能量的消耗会导致温度升高,所以应该确保驱动器周围空气流通。 保持一定的安装间隔 如果在驱动器安装的位置存在持久振动问题,需要考虑到减震的措施。

5.1.2 尺寸

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图 5.1 ECOVARIO®的尺寸(mm)

5.1.3 装配

电缆夹和侧面的金属板可以确保连接电缆的屏蔽线(网)连接到设备接地部分间的连接符合 EMC 标准。 带有电缆夹的防护板作为可选附件,参考图 5.2(参见表 9.1)。非常重要的一点是,应该确 保在伺服放大器的上面或下面没有部件阻碍空气的流通。 如果使用了散热装置(参见 9.1.1 章节的相关内容),安装间隔应该增加 40 毫米。 安装底板的表面应该是可导电(如镀锌)。一定不能使用油漆涂刷过的底板。
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图 5.2 底板的内部和宽度尺寸(mm)
在计算安装用底板到控制柜门最小的深度尺寸(图 5.3)时,需要注意连接头的尺寸和出线 方向以及连接电缆的最小弯曲半径。
图 5.3 底盘的内部和深度尺寸
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5.2 电气安装

5.2.1 注意事项

所有的安装工作必须在机器或设备处于非活动状态进行,并且避免机器突然重启。 决不能在 X6 连接器上接超过最大额定值的电压。 ECOVARIO® 214 A x-xx-xxx xxx:U
ECOVARIO®414A x-xx-xxx xxx:U
NETZ最大值105V AC(+10%)
NETZ最大值230V AC(+10%)
直流或交流电源和24V的逻辑电压的防护措施应该由用户来实现。 伺服放大器和电机应该有良好的接地。接地线至少应该和电源线一样粗细。伺服放大器应该 安装在可以导电(没有涂漆)的金属底板上。

5.2.2 EMC 安装

机器的电源输入端需要配备一套合适的 RFI 抑制滤波器. 最好在任何情况下都使用屏蔽电 缆。尽量使用原厂提供的 ECOVARIO® 底板套件去连接电缆接地端和接地设备。(参考 9.1 节 “ECOVARIO® 原配附件”)。 控制柜内部的金属部分必须是互相连接的,并且可以互相传导。使用的继电器、接触器、固 体继电器等必须注意过压保护。电源线和电机电缆必须与控制电缆保持适当的距离。
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图 5.4 ECOVARIO®的接线图

5.2.4 电源类型

伺服驱动器只能根据下面表格中的标准进行供电。过高的电压会导致驱动器内部的损坏。 ECOVARIO® 414 伺服驱动器可以直接在相线和中线间给 TN 或 TT 系统连接单相 230V 交流电 压。 经过自耦变压器,可以通过接地中点接到 400Vac 的 TN 或 TT 系统。对其他系统来说(非良
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好接地或未接地),使用一个隔离变压器是非常必要的。使用隔离变压器时,我们强烈建议 将 DC link 的负极接地。使用自耦变压器时应该注意的是,驱动系统的所有部件,例如整流 器、制动电路、电机等必须满足绝缘要求。
表 5.1: ECOVARIO®连接 TN-S 系统的几种接线
ECOVARIO®型号 电路图(不带接触器、保险和滤波器)
ECOVARIO® 4 14 A x-xx-xxx xxx
直接接单相 200Vac 电源的接线
ECOVARIO® 4 14 A x-xx-xxx xxx
通过隔离变压器和自耦变压器接到 3 相 AC 电源
ECOVARIO® 4 14 B x-xx-xxx xxx
经过带制动电路的单相电源整流模块整流出的 DC 电
ECOVARIO® 4 14 B x-xx-xxx xxx
经过带制动电路的 3 相电源整流模块整流出的 DC 电
ECOVARIO® 2 14 A x-xx-xxx xxx
通过隔离变压器的单相 AC 电源(使用自耦变压器时,
电机必须也采用一种相似的绝缘处理)
ECOVARIO® 2 14 A x-xx-xxx xxx
通过隔离变压器的3相AC电源(使用自耦变压器时,
电机必须也采用一种相似的绝缘处理)
ECOVARIO® 2 14 B x-xx-xxx xxx
通过带制动电路的单相整流器整流出的直流电源
(如果连接 kinco P200BA,只需要连接一个隔离变
压器)
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