安川Sigma-7伺服放大器拆解

2020-12-25 EDN電子設計技術

安川Sigma-7是安川工業伺服放大器系列產品的一款。 Sigma-7伺服驅動器可實現3.1 kHz的頻率響應，從而確保了高速響應並縮短了建立時間（settling times）。l8bednc

圖1：安川Sigma-7伺服驅動器。l8bednc

Sigma-7伺服驅動器系列的額定功率範圍為3W至55kW，可輕易與安川機器控制器和各類伺服電機配套使用以創建運動自動化系統。l8bednc

Sigma-7伺服驅動器有單軸和雙軸兩種形式，可用於驅動旋轉伺服電機、齒輪電機、直接驅動伺服電機和線性伺服電機。它藉助一套先進的伺服調節算法來進行振動抑制；可無需安裝人員的幹預實現自動調整和無需調整調試；從而縮短了建立時間，實現了可靠精確的控制，並加快了新自動化系統的設置（setup）。l8bednc

Sigma-7伺服放大器系列設計為可輕易合各種通信埠，例如Mechatrolink III乙太網（1000Mbps和最多62個從屬同步）、EtherCAT、CompactLogix PLC、PLCopen編程標準、Modbus TCP協議和RS422。l8bednc

Sigma-7伺服驅動器可用於多種應用，包括：工業機器人、半導體設備以及工業自動化的各階段。l8bednc

一般規格l8bednc

•型號和額定值：SGD7S-2R1F20A，200W、2.1A、240V、三相輸出l8bednc

•主電源：單相100Vac至120Vac、50Hz/60Hz、5Al8bednc

•控制電源：交流單相100Vac至120Vac、50Hz/60Hz、0.38Al8bednc

•最高速度頻率響應：500Hzl8bednc

•24位編碼器輸入l8bednc

•附加特性：再生電阻器模塊選件，用於抑制振動的高級伺服調整算法、自動調整和無需調整調試l8bednc

外觀和外殼l8bednc

•尺寸：18cm x 16cm x 4cml8bednc

•重量：1.4kgl8bednc

•工作環境溫度：-5至55°C，相對溼度95％l8bednc

•防護等級：IP20l8bednc

•安裝等級：最高海拔1000m（針對1000m至2000m的降級處理），安裝現場需沒有腐蝕性或易燃氣體，不暴露於水、油或化學藥品、灰塵、鹽霧或鐵粉。l8bednc

圖2：安川 Sigma-7伺服驅動器外殼。l8bednc

控制板l8bednc

•MCU：安川ASICl8bednc

•隔離：東芝（Toshiba）l8bednc

•TLP2368（2個）交流輸入，5Mbps高速光耦。l8bednc

•TLP290（4個）交流輸入，光電電晶體。l8bednc

•TLP291（2個）直流輸入，光電電晶體。l8bednc

圖3：控制器板l8bednc

逆變器板l8bednc

•交流輸入線到直流整流器電路：l8bednc

-具有集成二極體整流器的Shindengen MG020200，用於交流輸入線/直流轉換器以及制動IGBT和二極體l8bednc

-帶隔離的交流輸入線電壓檢測器：東芝TLP785（2個）直流輸入，Viso（隔離電壓） 5000Vrms、光電電晶體（phototx）l8bednc

-松下（Panasonic）ZNR E11271瞬態/電湧吸收器l8bednc

-Mersen AC400V/DC260V，20A保險絲l8bednc

•     浪湧電流限制器繼電器：l8bednc

-歐姆龍（Omron）G6C-2114P SPST-NO 10Al8bednc

-浪湧電阻：田村（Tamura）F5K 5.1ΩJ、145°C 和 5K 5.1ΩJ水泥電阻l8bednc

•      反激式轉換器開關電源（SMPS）：l8bednc

-德州儀器（Texas Instrument）UCC28610反激控制器IC，12-65Wl8bednc

-T4057DT反激變壓器l8bednc

-Shindengen G10SC6M肖特基勢壘二極體60V、10Al8bednc

-隔離：東芝TLP785（2個）直流輸入，Viso 5000Vrms、光電電晶體l8bednc

大容量直流電容器：Rubycon（2個）200V/1300µF電解電容器l8bednc

制動柵極驅動器：博通（Broadcom）ACPL-P314 0.6A，IGBT柵極驅動光耦l8bednc

•逆變器電路：l8bednc

-帶隔離的總線電壓檢測[SL1] ：博通ACPL-C797，200mV輸入、10MHz時鐘、光隔離、Δ-Σ調製器l8bednc

-三菱（Mitsubishi）PSS10S51F6智能功率模塊，三相DC/AC逆變器、600V/10Al8bednc

-帶隔離的柵極驅動器：博通 ACPL-P480（6個）光耦l8bednc

-帶有用於IPM溫度檢測[SL2] 的隔離的光電電晶體：東芝TLP785直流輸入，Viso 5000Vrms、光電電晶體l8bednc

-輸出相電流檢測[SL3] ：博通ACPL-796J，200mV輸入、外部時鐘高達20MHz、光隔離、Δ-Σ調製器l8bednc

-30mΩ分流電阻（2個）l8bednc

圖4：逆變器板的正面l8bednc

圖5：逆變器板的背面l8bednc

責編：Amy Guanl8bednc

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