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SERVOSTAR® CD 系列伺服放大器
时间: 2025-08-25浏览次数：
SERVOSTAR® CD 系列伺服放大器
SERVOSTAR® CD 系列伺服放大器
基础信息
产品定位：SERVOSTAR® CD 系列是科尔摩根（Danaher Motion）推出的工业级伺服放大器，涵盖 Cx03（3A 持续）、Cx06（6A 持续）、Cx10（10A 持续）三个型号，适用于高精度电机控制场景，通过 UL/cUL 508C 认证（美加市场）及 CE 认证（欧盟市场），需集成于工业设备中使用。
核心配套：文档随附 CD-ROM，含技术手册（PDF 格式）、MOTIONLINK 调试软件及 Adobe Acrobat Reader 安装程序；硬件需搭配电机、反馈设备（编码器 / 旋转变压器）、可选再生电阻（ERH-26）及 EMI 滤波器（如 Corcom F7202A、Schaffner FN258 系列）。
版本说明：文档版本为 M-SS-017-07 Rev C，Series 5（Version 2）机型不兼容 PA-LM 总线模块，部分功能（如扩展 I/O 接口 C9）仅 Series 5 支持；固件需 4.0.0 及以上版本（UCB1V2 标签机型），且需搭配兼容版 IGNITE 升级工具。
安全与合规要求
（一）人员资质与操作规范
资质要求：仅允许具备电机安装、调试经验的专业人员操作，需熟悉 IEC 364/CENELEC HD 384、DIN VDE 0100 等标准及国家安全法规。
核心警示：
电击风险：设备运行中存在 230VAC 输入及 430VDC 母线电压，断电后电容残留危险电压，需等待至少 10 分钟并测量电压（<50V）后操作；必须可靠接地（低阻抗接地，否则无法保证人身安全）。
静电防护：含静电敏感元件，操作前需释放人体静电，避免接触高绝缘材料（如化纤、塑料膜），设备需放置于导电表面。
高温与机械风险：运行中散热片温度可达 80℃（176°F），避免烫伤；启动过程可能引发电机转动，需确保危险区域无人员 / 障碍物。
（二）合规标准
认证 / 指令 适用范围 关键标准
UL/cUL 508C 美加市场 预防火灾、电击及人身伤害，规定电源滤波、接地、绝缘等设计要求
CE 认证 欧盟市场 EMC 指令（89/336/EEC）：符合 EN 55011（辐射 / 传导发射）、EN 61000-4 系列（抗扰度）；低电压指令（73/23/EEC）：符合 EN 50178、EN 60204
机械安全 全球 需配合设备满足 EN 60204（机械电气设备）、EN 292（机械安全），设备制造商需完成风险评估
安装与布线
（一）机械安装
安装要求：垂直固定于导电接地背板（金属接触确保 EMC 性能），周围预留散热空间（左右间距≥12.7mm，上下间距≥63.5mm）；使用 M4（或 10-32）螺丝固定，扭矩 20 lb-in（2.26 Nm）。
尺寸与重量：Cx03 尺寸 67.3×163×244mm（宽 × 高 × 深）、重 1.61kg；Cx06 尺寸 83.3×163×244mm、重 2.22kg；Cx10 尺寸 99.1×163×256mm、重 2.69kg。
（二）电气布线
接地与 bonding：
安全接地：所有组件（放大器、滤波器、电机）需连接至 “星型接地点”，推荐使用铜排或扁平编织线（减少高频阻抗），避免依赖单根导线（电感 8nH / 英寸，影响滤波效果）。
屏蔽 bonding：电机线、反馈线屏蔽层需在靠近放大器处暴露并通过金属卡箍（如 Phoenix Contact 产品）连接背板；电源进线若不用金属导管，需使用屏蔽电缆并可靠 bonding。
关键接口布线：
电源输入：115/230VAC（±10%），单 / 三相可选（Cx0x200 仅单相），线径 14-12AWG（2.5-4mm²），需外接熔断器（Cx03 用 10AT，Cx06 用 15AT，Cx10 用 22-27AT）。
电机与反馈：电机线（14AWG/2.5mm²）长度建议≤25m，反馈线（编码器 / 旋转变压器）需屏蔽双绞线，C2 接口（反馈）引脚对应 resolver/encoder/sine encoder 不同功能（如 resolver 正弦信号接 Pin1-2，编码器 A/B 相接 Pin1-2/4-5）。
控制 I/O：C3 接口含 ±10V 差分模拟输入（Pin2-3）、24V 远程使能（Pin7-8）、故障继电器输出（Pin5-6，1A/24VDC）及模拟输出（Pin13，监测速度 / 电流，±10V/12 位分辨率），线径 18-22AWG（0.3-0.75mm²），建议使用冷压端子。
EMI 滤波：
输入滤波：需在电源进线端安装 EMI 滤波器（如 Cx03 配 Corcom F7202A，Cx10 配 Schaffner FN258-16/07），滤波器需紧贴进线端安装（距离≤30cm，超距需用扁平编织线连接），且外壳需与背板金属接触（去除油漆）。
电机滤波：非强制要求，但长电机线（>25m）或非金属机柜建议增加滤波，减少差模噪声耦合。
硬件规格与电气参数
（一）核心电气参数
参数 Cx03 Cx06 Cx10
持续输出电流（RMS） 3A 6A 10A
峰值输出电流（500ms/RMS） 9A 18A 20A
输入电压 110-230VAC（±10%），单 / 三相（Cx0x200 仅单相） 230VAC（±10%），三相 230VAC（±10%），三相
母线电压 325VDC（标称），过压保护 430VDC，欠压保护 90VAC
PWM 频率 16kHz（电流环更新率 62.5μs） 8kHz（电流环更新率 62.5μs） 8kHz（电流环更新率 62.5μs）
环境温度 运行：5-45℃（41-113°F），存储：0-70℃（32-158°F）
散热功耗 60W 80W 132W
（二）接口定义
通信接口 C1：支持 RS232（Pin2=RXD、Pin3=TXD）与 RS485（Pin6=TXD+、Pin7=TXD-、Pin8=RXD+、Pin9=RXD-），用于 PC 调试或多机联网（MultiDrop 地址由 DIP 开关 1-5 设定，0-31 可选）。
反馈接口 C2（25 针）：
Resolver：Pin1-2（正弦信号）、Pin4-5（余弦信号）、Pin15-16（参考信号）；
Encoder：Pin1-2（A/A）、Pin4-5（B/B）、Pin15-16（Index/Index）、Pin22-24（霍尔信号 H1A/H2A/H3A）；Sine Encoder：Pin1-2（A/A）、Pin4-5（B/B）、Pin9-10（Data/Clock），需 5V 供电（Pin18-20）。
扩展接口：C4（编码器等效输出，RS485 差分）、C8（远程编码器输入）、C9（仅 Series 5，3 路输入 / 2 路输出）、C7（RS232 多机通信，需 CK100 套件）。
DIP 开关（10 位）：开关 1-5 设 MultiDrop 地址，开关 6 设波特率（0=9600/2M、1=19200/4M），开关 7 设位置保持（1 = 激活），开关 8 设驱动器使能（1 = 禁用），开关 9 设 SERCOS 发射功率（1 = 高功率）。
控制性能与功能
（一）控制环特性
控制环 更新率 带宽 关键参数
电流环 62.5μs（16kHz） <2000Hz 全数字极点配置，支持自适应增益，监测 A/C 相电流（IA/IC），具备 I²t 折返保护（防止驱动器过热）
换向环 62.5μs（16kHz） - 正弦波换向，支持 “扭矩角超前” 技术，最大换向频率 400Hz，需与电机反电动势对齐
速度环 250μs（4kHz） <400Hz PDFF（伪微分前馈）算法，速度分辨率 1RPM 或 VLIM/16384，长期转速稳定度 0.01%
位置环 500μs（2kHz） - 支持硬件限位（C3 接口 IN1/IN2）、软件限位（PMAX/PMIN），位置偏差监测（PE>PEMAX 触发故障）
（二）核心功能
反馈支持：兼容增量编码器（A/B/Z + 霍尔）、旋转变压器（单速 / 多速）、正弦编码器（EnDat/HIPERFACE），支持编码器等效输出（C4 接口，最高 3MHz 频率，可缩放分辨率）。
保护机制：过温（80℃跳闸）、过压（430VDC）、欠压（90VDC）、过流（功率级浪涌）、反馈断线（A/B 相 / 旋转变压器断线）、电机过热（ thermostat 监测，PTC>12.4kΩ 或 NTC<0.5kΩ 触发故障）。
再生控制：内置制动电路，母线电压达 390VDC 时激活，外接再生电阻（ERH-26）可处理多余能量，Cx03 最小电阻 20Ω、最大功率 200W。
调试与故障处理
（一）调试流程
软件安装：从 CD-ROM 或官网（www.danahermotion.com）安装 MOTIONLINK，支持 Windows 95/98/NT 4.0/2000 系统，需配置串口（COM1-COM4，波特率匹配 DIP 开关）。
快速启动（Startup Wizard）：
电机配置：从数据库选择电机型号（如 GOLDLINE 系列），点击 “To Drive” 下载参数，未知电机需手动输入 MBEMF（反电动势）、MENCRES（反馈分辨率）等参数。
反馈配置：选择反馈类型（编码器 / 旋转变压器），确认 C2 接口接线，旋转变压器需执行调零程序。
使能与测试：接通 24V 使能电源（C3 Pin7-8），软件执行 “EN” 命令使能驱动器，通过 “Jog” 模式测试电机转动，监测速度 / 电流（MOTIONLINK 监控界面）。
固件升级：Series 5 机型不支持，旧机型需将 DIP 开关 8/10 置 1，进入 Ember 模式，通过 IGNITE 工具加载固件（Lccd_xxx.emb），升级后恢复开关至 0。
（二）故障排查
致命故障（需断电 / 使能复位）：
过温（t）：检查散热风扇、负载是否过载，冷却后复位；
过压（o）：降低减速速率，检查再生电阻连接；
过流（P）：检查电机短路、功率级故障，需断电复位；
反馈故障（r0-r13）：检查反馈电缆断线（如 r1 = 旋转变压器断线、r4 = 编码器 A/B 断线），重新接线后复位。
非致命故障（使能复位即可）：
欠压（u）：检查输入电压，排除电源故障；
电机过热（H）：冷却电机，检查 thermostat 接线（C2 Pin13/25）；
超速（J/J1）：调整 VOSPD（超速阈值）或 VLIM（速度限制），优化速度环 tuning 参数。
无消息故障（仅状态栏显示）：
限位触发（L1/L2/L3）：硬件限位开关开路（C3 IN1/IN2），检查机械限位或接线；
内存故障（I/c）：RAM/EPROM 测试失败，需更换硬件；
看门狗（≡）：软件异常，联系厂家技术支持。
