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SERVOSTAR® CD-LITE 伺服放大器
时间: 2025-08-25浏览次数：
SERVOSTAR® CD-LITE 伺服放大器
SERVOSTAR® CD-LITE 伺服放大器
基础信息
产品定位：SERVOSTAR® CD-LITE 是科尔摩根（Danaher Motion Kollmorgen）推出的经济型数字伺服放大器，主打电流环应用，支持全数字电流与速度环控制，无需电位器调节，参数数字化存储无漂移，适配多种无刷电机。
版本兼容性：文档修订至 2003 年第 2 版，对应固件版本 1.1.0，需搭配 MOTIONLINK 4.4.3 软件（二者需版本匹配，不可混用）；历史版本含 2001 年第 1 版（固件 0.1.2）。
核心标识：产品型号含电流等级（03=3A 持续 / 9A 峰值、06=6A 持续 / 18A 峰值、09=10A 持续 / 20A 峰值）、逻辑电源模式（250 = 线路生成、260 = 外部 24V 供电）及反馈类型（E = 编码器、R = 旋转变压器，旋转变压器仅支持外部 24V 逻辑供电）。
产品核心特性
（一）基础功能
控制模式：支持速度环（OPMODE=1，±10V 模拟给定）、扭矩 / 电流环（OPMODE=3，±10V 模拟给定），PWM 开关频率最高 16kHz。
反馈支持：增量编码器（A/B/Z + 霍尔、A/B + 霍尔）、旋转变压器（需外部 24V 逻辑供电）、仅霍尔（正弦换向 / 六步换向），支持编码器等效输出（EEO，正交信号，最高 3MHz）。
功率与保护：持续电流 3/6/10A，峰值电流为持续值 3 倍；具备过压、欠压、过流、过温（驱动器 / 电机）、反馈断线、I²t 折返保护（防止驱动器过热）。
（二）硬件与设计
隔离设计：电子元件全隔离，逻辑电源可选线路生成或外部 24V 供电，抗干扰能力强。
通信接口：仅支持 RS-232 串口（用于 PC 调试或 Personality Module 配置），波特率 9600/19200bps（由 DIP 开关 6 设定），无扩展通信接口（区别于完整版 SERVOSTAR CD）。
I/O 配置：C3 接口含差分模拟输入（ANIN1，12 位 AD，250μs/62.5μs 采样率）、远程使能输入（REMOTE，12-24V 光耦隔离）、故障继电器输出（RELAY，可配置 “驱动器就绪”/“驱动器使能” 模式）、2 路硬件限位开关输入（仅速度环可用）及 1 路模拟输出（ANOUT，8 位，监测速度 / 电流 / 速度误差 / 电流指令）。
系统启动与调试
（一）硬件与软件要求
PC 配置：IBM 兼容机（奔腾及以上），16MB 内存，Windows 95/98/NT 4.0（SP3）/2000，CD-ROM 驱动器，1 个串口（COM1-COM4）。
软件安装：通过 MOTIONLINK 安装光盘自动运行（或手动执行 “D:AUTORUN.EXE”），程序路径为 “开始 - 程序 - SERVOSTAR MOTIONLINK”。
（二）调试流程
通信设置：RS-232 协议为 8 数据位、1 停止位、无校验，波特率匹配 DIP 开关设定；参数存储于 EEPROM（非易失），修改后需执行 “SAVE” 命令保存至 EEPROM，否则断电丢失。
快速启动（Startup Wizard）：
驱动器配置：选择母线电压（VBUS），实时监测 DIP 开关状态（地址、波特率等）；
电机配置：从 MOTIONLINK 电机数据库选择型号（如 GOLDLINE XT 系列），点击 “To Drive” 下载参数，未知电机需联系厂家；
模式配置：选择控制模式（速度 / 扭矩），扭矩模式无需 tuning，速度模式需调整 PDFF 参数（VF/VD/COMPFILT）；
备份与启动：参数可保存为 .SSV 文件（用于多驱动器配置），完成后进入主界面。
驱动器使能：需满足 “ACTIVE = READY × REMOTE”，其中 “READY = DRIVEOK × SWEN”（DRIVEOK = 无故障、SWEN = 软件使能、REMOTE = 硬件使能），使能后状态栏小数点常亮。
反馈系统与控制环
（一）反馈类型详情
反馈类型 关键参数 限制与特性
增量编码器 分辨率 MENCRES（线数），可通过 ENCOUTO 缩放（1/2/4/8/16 倍） 电缆长度≤15m，最高输入频率 3MHz（正交前）/12MHz（正交后），支持断线检测
旋转变压器 固定分辨率 4096，RDRES 随速度自动调整（如 VLIM<1500RPM 时 RDRES=16，65536 计数 / 转） 电缆长度≤22.9m（推荐屏蔽双绞线），精度由 R/D 转换器（4 角分）、机械安装（8 角分）等组成，总误差≤19 角分
仅霍尔 正弦换向（MENCTYPE=5）或六步换向（DIP 开关 2 置 ON，MENCTYPE=10） 依赖霍尔信号生成换向波形，每霍尔切换更新一次，精度较低，适用于简单场景
（二）控制环原理
电流环：全数字极点配置，采样率 16kHz（62.5μs），将电流指令转换为三相 PWM 信号，含自适应增益补偿非线性，监测 A/C 相电流（IA/IC）并计算等效电流（I）。
换向环：16kHz 更新频率，将单相信号转换为三相位置调制正弦波，支持 “扭矩角超前” 专利技术，需与电机反电动势对齐（反馈对齐至关重要）。
速度环：采样率 4kHz，采用 PDFF（伪微分前馈）算法，通过反馈计算实际速度，与指令速度差值经滤波后送入换向环，适用于高精度速度控制。
故障处理与维护
（一）故障分类与排查
致命故障（禁用驱动器，部分需断电复位）：
过温（t）：过载、风扇故障或功率级损坏，需冷却后复位；
过压（o）：再生过程中母线电压过高，检查制动电阻或减速曲线；
过流（P）：功率级浪涌电流，需断电复位，检查电机短路或功率级故障；
反馈故障（r1/r2/r4/r6）：旋转变压器 / 编码器断线或非法霍尔组合，检查反馈电缆。
非致命故障（禁用驱动器，可通过使能复位）：
欠压（u）：输入电压过低或电源故障，检查供电；
电机过温（H）：电机 thermostat 检测到过热（PTC>12.4kΩ 或 NTC<0.5kΩ），需冷却后复位；
超速（J/J1）：速度超过 VOSPD（或 1.8×VLIM），检查速度给定或 tuning 参数。
无消息故障（仅状态栏显示）：
限位开关（L1/L2/L3）：硬件限位触发（CW/CCW 开关开路），检查限位接线；
看门狗（≡）：软件异常，需联系厂家；
RAM/EPROM 故障（I/c）：内存测试失败，需更换硬件。
（二）固件升级
准备文件：升级包含固件（Lccd_xxx.emb）、Windows 工具（Cdlignit.exe）及 DOS 工具（Ignite.exe）。
步骤：
断电，将 DIP 开关 8/10 置 1；
通电，确认状态栏显示 “E”（进入 Ember 模式）；
运行 Cdlignit.exe，选择串口、波特率（默认 115200），加载固件文件并开始下载；
下载成功后断电，恢复 DIP 开关，通电后通过 “VER” 命令验证版本。
扩展配置与附录
（一）Personality Module（个性模块）
功能：快速复制驱动器参数，配置一台后上传至模块，再下载至其他驱动器，含 .SSV 文件所有参数及 CONFIG/SAVE 命令。
操作：
上传：模块插 C1 口，长按隐藏开关 2 秒，状态栏闪烁下 - 中 - 上三杠；
下载：按显性开关，状态栏闪烁上 - 中 - 下三杠；
故障：上传错误显示 “-6”，下载错误显示 “-7”，需检查模块或接线。
（二）附录关键信息
接线图：附录 A 提供电机电源（如 GOLDLINE B/M/EB/XT 系列）、旋转变压器（LR）、编码器（LE）的引脚对应关系，含线色标注（如电机 MA 对应 GOLDLINE B 系列 PinA，棕色线）。
线性电机配置：附录 C 提供线性参数转旋转参数公式（如 MSPEED=Vmaxl×60 / 极距，单位 RPM），需根据电机极距、最大线速度等计算驱动器参数。
电机 Thermostat：附录 D 支持 PTC（THERMTYPE=0）和 NTC（THERMTYPE=1），通过 C2 接口 13/25 引脚监测，过热时触发 “H” 故障。
