国家标准 GB/T32666.3一2016 高档与普及型机床数控系统第3部分:交流伺服驱动装置的要求及验收规范 High-gradeandpopularnumericalcontrolsystemofmachinetool P'art3;ReqirementsandverifteationspeeificatiomsforA.cC servodevice 2016-04-25发布 2016-11-01实施国家质量监督检验检疫总局发布国家标准化管理委员会国家标准
GB/T32666.3一2016 目次前言范围规范性引用文件术语和定义工作环境条件 4.I气候环境条件 4.2机械环境条件 13 4.3电源环境条件 16 4.4特殊环境条件 l8 功能与电气性能 5.1交流伺服驱动装置(单元 18 5.,2伺服电动机 2 设计与制造 21 标志(标识 21 6.1 6.2外观及结构 28 6.3元器件质量 28 导线连接 6.4 28 机械结构 6.5 29 6.6伺服电动机基本外形及安装尺寸 28 伺服电动机的轴向间隙 6.7 30 6.8伺服电动机的轴伸径向圆跳动 30 6.9伺服电动机的安装配合面同轴度和安装配合端面垂直度 3G 31 安全与电磁兼容性外壳防护 31 7.1 7.2电击防护 31 7.3保护联结 32 7 绝缘电阻 33 7.5 耐电压试验 34 7.6 泄漏电流 35 7 35 防火保护及非金属材料的阻燃性 7.8电磁发射干扰 36 7.静电放电抗扰皮 37 7.10电快速瞬变脉冲群抗扰度 38 39 7.11浪涌冲击)抗扰度 40 7.12电压暂降和短时中断抗扰度 7.13射频电磁场辐射抗扰度
GB/T32666.3一2016 7.14射频场感应的传导骚扰抗扰度 7.15抗扰度性能判据 7.16噪声 4" 可靠性 4" 产品随行文件 4" 9.1 要求 4" 9.2检验试验 4" 10 包装、贮运 4" 10.1 包装 10.2贮运 11试验条件与检验规则 11.1 试验条件 45 11.2检验规则 1l.3检验顺序质量保证期与用户服务 12 9
GB/T32666.3一2016 前言 GB/T32666《高档与普及型机床数控系统》分为以下部分 -第1部分:数控装置的要求及验收规范; 第2部分:主轴驱动装置的要求及验收规范 -第3部分:交流伺服驱动装置的要求及验收规范; 本部分为GB/T32666的第3部分本部分按照GB/T1.1一209给出的规则起草本部分由机械工业联合会提出. 本部分由全国机床数控系统标准化技术委员会(Ac/TC3867)归口本部分起草单位,华中科技大学,武汉华中数控股份有限公司、广州数控设备有限公司、武汉华大新型电机科技股份有限公司,武汉登奇机电技术有限公司,大连光详科技集团有限公司,.北京凯恩帝数按技术有限责任公司、沈阳高精数控技术有眼公司本部分主要起草人;朱志红、金健、张华锋、张航军、张玉洁、胡晓、张焕玲、冯兆冰、姚天鹏、徐建春、陶耀东,杨洪丽、王志成 m
GB/T32666.3一2016 高档与普及型机床数控系统第3部分:交流伺服驱动装置的要求及验收规范范围 GB/T32666的本部分规定了高档与普及型机床数控系统中交流伺服驱动装置的制造与验收技术要求及试验评定方法本部分适用于高档与普及型机床数控系统的交流伺服驱动装置(以下可简称伺服驱动装置或产品及构成交流伺服驱动装置的交流伺服驱动单元(以下简称伺服单元)和交流伺服电动机(以下简称伺服电动机)等其他类似的交流伺服驱动装置可参照本部分规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T191一2008包装储运图示标志 GB/T2423.l一2008电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验A;低温 GB/T2423.2一2008电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验B;高温 GB/T2423.4一2008电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验b;交变湿热(12h十 12h循环 GB/T2423.51995电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验Ea和导则:冲击 GB/T2423.8一1995电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验Ed;自由跌落 GB/T2423.102008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fe;振动(正弦 GB/T2423.162008电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验」及导则;长霉 GB/T2423.17一2008电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验Ka;盐雾 GB/T2423.222012电工电子产品环境试验第2部分;试验方法试验N;温度变化 GB/T2828.1一2012计数抽样检验程序第1部分;按接收质量限(AQL.)检索的逐批检验抽样计划 (GB42082008外壳防护等级(IP代码) GB/T4942.12006旋转电机整体结构的防护等级(IP代码)分级 GB/T5169.1l1一2006电工电子产品着火危险试验第11部分;灼热丝/热丝基本试验方法成品的灼热丝可燃性试验方法电工电子产品着火危险试验第16部分;试验火焰50w水平与垂直火焰 GB/T5169.162008 试验方法 GB5226.1一2008机械电气安全机械电气设备第1部分;通用技术条件 GB/T6113.101一2016无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范第1-1部分;无线电骚扰和抗扰度测量设备测试设备 GB/T61l3.102一2008无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范第1-2部分:无线电骚扰
GB/T32666.3一2016 和抗扰度测量设备辅助设备传导骚扰 GB/T6113.104一2016无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范第1-4部分;无线电骚扰和抗扰度测量设备辐射骚扰测量用天线和试验场地 GB/T6113.201一2008无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范第2-1部分:无线电骚扰和抗扰度测量方法传导骚扰测量 GB/T6113.2032016无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范第2-3部分;无线电骚扰和抗扰度测量方法牺射骚扰测量 GB/T65432008运输包装用单瓦楞纸箱和双瓦楞纸箱 GB/T6544一2008瓦楞纸板 GB/T8129一2015工业自动化系统机床数值控制词汇 GB10068一2008轴中心高为56mm及以上电机的机械振动振动的测量、评定及限值 GB/T10069.1一2006旋转电机噪声测定方法及限值第1部分;旋转电机噪声测定方法 GB/T133842008机电产品包装通用技术条件 GB/T17626.3一2006电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验 GB/T17626.62008电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度 GB/T17626.13一2006电磁兼容试验和测量技术交流电源端口谐波、谐间波及电网信号的低频抗扰度试验 GB/T19678一2005说明书的编制构成、内容和表示方法 GB/T21067一2007工业机械电气设备电磁兼容通用抗扰度要求 GB/T22840一2008工业机械电气设备浪涌抗扰度试验规范 GB/T22841一2008工业机械电气设备电压暂降和短时中断抗扰度试验规范 GB233132009工业机械电气设备电磁兼容发射限值 GB/T241112009工业机械电气设备电快速瞬变脉冲群抗扰度试验规范 GB/T241122009工业机械电气设备静电放电抗扰度试验规范 GB/T256362010机床数控系统用户服务指南 GB/T29001.1一2012机床数控系统NCUC-Bus现场总线协议规范第1部分;总则 GB/T29001.22012机床数控系统NcUC-Bus现场总线协议规范第2部分:物理层 B/T29001.3一2012机床数控系统NcUcIBu、现场总线协议规范第3部分;数据链路层 GB/T29001.4一2012机床数控系统NCUC-Bus现场总线协议规范第4部分;应用层 JB/T8162一1999控制微电机包装技术条件 JB/T11763一2014高性能机床数控系统可靠性评价方法术语和定义下列术语和定义适用于本文件 3.1交流伺服驱动装置 3.1.1 交流伺服驱动装置A.C.servodevice 机床数控系统中,以交流伺服电动机作为执行元件、直接被控量为位移,速度、加速度、力或力矩的反馈控制装置
GB/T32666.3一2016 3.1.2 转矩变化响应时间responsetimefolow wingatorquevariation 交流伺服驱动装置正常工作时,对伺服电动机突然施加转矩负载或者突然卸去转矩负载,伺服电动机转速再一次达到并不再超出稳定状态的士5%见图1中的“规定宽度”)所需的时间转速最大瞬态偏差瞬态超调理想值初值从终值稳态偏差规定宽度建立时间恢复时间时间=0 时间图1突加负载的时间响应曲线 3.1.3 阶跃输入的转速响应时间response ettmetolowingastepchangefrefereneeinpt 交流伺服驱动装置输人由零到对应n、的正阶跃信号,从阶跃信号开始至转速第一次达到0.9n、的时间(见图2);伺服驱动装置输人由对应n、到零的负阶跃信号,从阶跃信号开始至转速第一次达到 0.ln、的时间上述正,负阶跃过程中规定的时间称阶跃输人的转速响应时间转迷瞬态超调理想值 m终值 0.9mN 规定宽度稳态偏差初值时向=0 啊应时间时间建立时间图2阶跃输入的时间响应曲线 3.1.4 频带宽度freqeneybandwidth 交流伺服驱动装置输人量为正弦波,随着正弦波信号的频率逐渐升高,对应的输出量的相位滞后逐
GB/T32666.3一2016 渐增大同时幅值逐渐减小,相位滞后增大至90"时或者幅值减小至低频段幅值1/厄时的频率叫做交流伺服驱动装置的频带宽度 3.1.5 惯量适应范围loadinertial" range 交流伺服驱动装置带有规定范围的惯量负载,在不影响稳定性和调速比的前提下所能带的惯量负载的范围(一般以伺服电动机转子惯量的倍数表示)称为惯量适应范围 3.1.6 再生制动regenerationbrake 通过交流伺服驱动装置的再生部件吸收伺服电动机减速时发生的能量 3.1.7 动态制动dnamiebrake 交流伺服驱动装置运行时突然断电或紧急停止伺服电动机时,通过动态制动回路吸收伺服电动机减速时发生的能量 3.1.8 零速箱位zerospeedceamp 当伺服电动机停止时,零速箱位功能使伺服电动机转速锁定在零 3.1.9 转矩控制torquecontrol 交流伺服驱动装置中,对于作为执行元件的伺服电动机而言,以转矩为被控量的控制方式 3.1.10 速度控制speedcontrol 交流伺服驱动装置中,对于作为执行元件的伺服电动机而言,以速度为被控量的控制方式 3.1.11 位置控制positioncontrol 交流伺服驱动装置中,对于作为执行元件的伺服电动机而言,以位置为被控量的控制方式 3.1.12 电子齿轮eleetronicgear 交流伺服驱动装置位置反馈脉冲当量A由检测器的分辨率及伺服电动机每转对应的机械位移量决定)与指令脉冲当量A二者不一致时,应增加电子齿轮,使二者完全匹配,用式(1)表示为: A/=A×A/B 式中: 4 -指令脉冲当量; 位置反馈脉冲当量; A和B都是整数,A/B称为电子齿轮比 3.1.13 静态刚度staticstiffness 交流伺服驱动装置处于空载零速工作状态,对电动机轴端正转方向或反转方向施加连续转矩T 测量出转角的偏移量,则静态刚度K ，为: T K,= 式中: K 静态刚度,单位为牛顿米每角度秒(Nm/'); 连续转矩,单位为牛顿米(N. T m;
GB/T32666.3一2016 A 转角的偏移量,单位为角度秒(' 3.1.14 自动增益调整automaticgaintuningfunetion 根据伺服电动机在驱动过程中的负载情况,自动设定速度环增益、积分时间常数及位置环增益 3.1.15 sitiontrackin 动态位置跟踪误差dynamicpus ingerror 交流伺服驱动装置对输人信号的瞬态响应过程中,位置指令值与位置反馈值之差 3.1.16 稳态位置跟踪误差steady- staepitonmrakingeror 交流伺服驱动装置对输人信号的瞬态响应过程结束以后,稳态运行时位置指令与位置反馈值之差 3.1.17 定位精度positioningaccuraey 衡量交流伺服驱动装置在执行元件运动停止时指令位置与实际位置准确度的一个指标 3.1.18 跟踪精度trekingaeurasy 衡量交流伺服驱动装置在执行元件运动过程中指令位置与实际位置准确度的一个指标 3.2伺服单元 3.2.1 伺服单元A.C.serounit 在机床数控系统中,直接与作为执行部件的伺服电动机相连并且驱动其运作的控制部件即为伺服单元 3.2.2 额定输出容量ratedoutputcapaeity 交流伺服驱动装置在额定负载、额定转速下工作,交流伺服单元在长期连续运行而不发生报警的状态下,伺服单元能连续输出的最大功率称为额定输出容量 3.2.3 效率elrieieny 伺服单元在额定工作条件下,输出功率(有功功率)P 与输人功率(有功功率)P之比式中: 效率输出功率,单位为千瓦(kw); P 输人功率,单位为千瓦(kw) P 3.2.4 转速变化率reativespeedvariatiom 交流伺服驱动装置在某一给定转速下,负载由空载增加到伺服电动机连续工作区中规定的该转速下最大负载时,其转速变化的相对值称为该转速下的转速变化率(静差率)s,用百分数表示 o × 100% 1o
GB/T32666.3一2016 式中: -转速变化率空载下的转速,单位为转每分(r/min) o 负载下的转速,单位为转每分(r/min) 3.2.5 调速范围(调速比speed reuaton range 调速范围是指交流伺服驱动装置在调速系统中,在伺服电动机转轴上施加最高转速时允许的最大负载,且转速变化率s不大于规定值时,能达到的最高转速和最低转速之比调速范围按式(5)计算 71 5 D 刀min 式中: -调速范围调速比):; 最高转速,单位为转每分(r/min); 1mnx 最低转速,单位为转每分(r/min) m 3.2.6 稳速精度steadyspeelaceuraeyerror) 交流伺服驱动装置在额定转速、规定负载条件下连续运行时,当电源电压变化,或环境温度变化,或电源电压不变,环境温度不变但连续运行若干小时,伺服电动机实测转速与额定转速间最大差值的绝对值与额定转速的百分比分别叫做电压变化的稳速精度、温度变化的稳速精度,时间变化的稳速精度 InN ×100% (i=1,2 An=！ 6) nN 式中: 稳速精度; A21 伺服电动机的实际转速,单位为转每分(r/min); n 伺服电动机的额定转速,单位为转每分(r/min) N 3.2.7 分辨力resolution 是衡量伺服单元支持伺服伺服电动机反馈元件(一般指编码器)测量精度的指标伺服电动机 3.3 3.3.1 工作区operatingarea 在伺服电动机温升不超过允许温升的条件下,伺服电动机能长期工作的区域称为连续工作区在连续工作区域之外,允许伺服电动机短时允许的区域称为断续工作区工作区用转矩和转速的二维平面坐标表示 3.3.2 额定功率 ratedpower 在连续工作区内,伺服电动机所能输出的最大功率 3.3.3 额定转矩rtedtorque 在连续工作区内,伺服电动机输出额定功率时的转矩
GB/T32666.3一2016 3.3.4 额定转速ratedspeed 在连续工作区内,伺服电动机在额定转矩下允许工作的最高转速 3.3.5 连续堵转转矩continuouslockedrotortorque 在连续工作区内,伺服电动机堵转时所能输出的最大转矩 3.3.6 连续堵转电流continuousloekedrotoreurrent 在连续工作区内,伺服电动机对应连续堵转转矩时的电流 3.3.7 ratedvoltas 额定电压 age 在连续工作区内,对应伺服电动机额定功率的线电压 3.3.8 最大转矩maximumtorque 伺服电动机允许短时输出的最大转矩 3.3.9 最高转速maximumspeedl 在连续工作区内,伺服电动机所能达到的最大转速 3.3.10 反电势常数EMFconstamt 伺服电动机在单位转速下感应的空载反电势值 3.3.11 静摩擦转矩statiefrietiontorque 伺服电动机在不通电时,在转轴上施加转矩而又不会引起转动的最大转矩值 3.3.12 齿槽转矩cogeingtorque 伺服电动机定子齿槽间形成的转矩工作环境条件气候环境条件 4.1 4.1.1贮存,运输的耐干热与耐干冷 4.1.1.1要求交流何服驱动装置贮存与运输允许的气候条件是环境温度;一40C70C1 注长期贮存温度一般为一25一55 b)相对湿度:10%95%,无凝露; e大气压强.70kPa一106kPa(海拔高度<2000; m 试验结束后,检测交流伺服驱动装置在耐干热与耐干冷条件下的绝缘电阻值,应符合7.4.1的要求,且应能空载正常运行 4.1.1.2检验(试验) 耐干热与耐干冷试验概要见表1
GB/T32666.3一2016 表1贮存与运输的耐干热与耐干冷试验内容耐干热耐干冷参照标准 GB/T2423.22008的试验BD GB/T2423,l一2008的试验Ab 预处理按制造厂规范,无包装不连接电源检验 70C士2 o -40士3cb 温度" 16h士1h 16h士1h 试验持续时间试验时的测量和/或加载无气候条件正常室温特别注意无凝露最终测量通电运行并测绝缘电阻环境温度是在距离产品的通风位置的气流进人点的平面不超过50mm测得的温度 25C士3C是可以接受的,但不推荐在将来的设计中使用通电运行之前,宜通风除去内外部凝露分别按以下方法进行耐干热与耐干冷试验耐干热试验 a 1)试验目的;确定交流伺服驱动装置在干热条件下贮存与运输的适应性 2) 试验方法;见GB/T2423.2一2008的试验Bb 试验条件与试验仪器 3 试验温度:70士2C 试验持续时间,16h士1h 从试验样品的温度达到稳定后开始计算 -试验时的湿度:绝对湿度不超过20g/m水汽(相当于35笔时50%的相对湿度. -试验用高温箱可采用有强迫空气循环的温度箱以保持温度均匀,循环风速度应尽可能低(不大于0.5m/s) 容积与交流伺服驱动装置体积比大于3:1 4)试验程序 -将伺服单元、伺服电动机在室温下放人同处于室温的温度箱内并处于不通电状态将温度箱温度逐步升至试验的上限温度,注意箱内温度变化率不超过1C/min(不超过5min时间的平均值) 当箱内温度达到稳定后(至少30min)开始计时.存放16h 然后使箱内温度逐渐下降至室温,并在此条件下恢复至初始状态;箱内温度变化率不超过1C/min(不超过5min时间的平均值),当温度稳定后,如果有冷凝水应去除对伺服单元目测、,通电运行并进行功能测试,交流伺服驱动装置应能正常工作试验期结束后,立即测量绝缘电阻,绝缘电阻符合7.4.1的要求 b)耐干冷试验 1试验目的;确定交流伺服驱动装置在贮存与运输在干冷条件下的适应性 2)试验方法:见GB/T2423.12008的试验Ab 试验条件与试验仪器 3 试验温度;一40C士2C 试验持续时间:16h士1h 从试验样品的温度达到稳定后开始计算
GB/T32666.3一2016 -试验时的湿度:绝对湿度不超过20g/m'水汽(相当于35C时50%的相对湿度一试验用低温箱:可采用有强迫空气循环的温度箱以保持温度均匀,容积与交流伺服驱动装置体积比大于3:1 试验程序 4 -将伺服单元、伺服电动机在室温下放人同处于室温的温度箱内并处于不通电状态,必要时可用聚苯乙烯薄膜给予密封 -将温度箱温度逐步升降至试验的下限温度,注意箱内温度变化率不超过1C/minm 不超过5min时间的平均值) -当箱内温度达到稳定后(至少30min)开始计时,存放16h士1h;然后使箱内温度逐渐升至室温,并在此条件下恢复至初始状态;箱内温度变化率不超过1C/min(不超过5nmin时间的平均值),当温度稳定后,如果有冷凝水应去除,对交流伺服驱动装置目测,通电运行并进行功能测试,交流伺服驱动装置应能正常工作试验期结束后,立即测量绝缘电阻,绝缘电阻符合7.4.1的要求 4.1.2高温及低温运行 4.1.2.1要求交流伺服驱动装置在下列气候条件下应能正常工作: a)环境温度:0C一55C b)相对湿度;l0%一95%,无凝露大气压强:86kPa~106kPa; d)海拔高度;<2000m 注当对工作条件有特殊要求时,见4.4 4.1.2.2检验(试验) 应按以下基本要求进行试验: -试验开始时除标准另有规定,交流伺服驱动装置不应有包装且各部分应正常连接,处于准备使用状态 -均在空载条件下进行试验,将伺服电动机置于温度控制箱之外每项试验之前及试验之后应对被测伺服单元进行视检和运行测试,以确定试验对交流伺服驱动装置的影响及交流伺服驱动装置是否通过试验分别按下列方法对交流伺服驱动装置进行高温运行与低温运行试验高温运行试验 1 试验目的;确定交流伺服驱动装置在高温运行条件下的适应性 2) 试验方法;见GB/T2423.2一2008的试验Bd 3)试验条件与试验仪器试验温度:55C士2C 试验空气湿度;绝对湿度不超过20g/m水汽(相当于35C时50%的相对湿度. 试验持续时间:48h士1h 从温度箱内温度达到稳定后对试验样品通电开始计算试验用温度箱;可采用有强迫空气循环的温度箱以保持温度均匀,循环风速度应尽可能低 0.5m/s) 容积与伺服单元体积比>3:1 三相调压器:容量>交流伺服驱动装置的总容量
GB/T32666.3一2016 三相交流稳压器;容量一>交流伺服驱动装置的总容量试验程序将同服单元(伺服电动机置于箱外)在室温下放人同处于室温的温度箱内并处于准备通电状态 -将温度箱温度逐步升至试验温度,注意箱内温度变化率不超过1C/min(不超过 5min时间的平均值). 当温度箱内温度达到稳定后(一般不少于30min),伺服单元开始连续48h士1h的通电运行,每4h检查1次,其24h的电压波动见表2 表2高温运行条件 1.1×标称值标称值 0.85×标称值工作电压标称值时间/h -满48h后将伺服单元断电,将温度箱内温度逐步降至室温,箱内温度变化率不超过 1C/min(不超过5min时间的平均值温度箱内温度的恢复要有足够长的时间(1h以上),期间对可能产生的冷凝水应通过通风除湿等处理,当温度稳定后,对交流同服驱动装置目测和通电运行并进行功能测试,交流伺服驱动装置应运行正常试验期结束后,立即测量绝缘电阻,绝缘电阻符合7.4.1的要求低温运行试验 b 试验目的;确定交流伺服驱动装置在低温运行条件下的适应性 2 试验方法;参照GB/T2423.1一2008的试验Ad 试验条件与试验仪器: 3 试验温度:0C士2 -试验空气湿度;绝对湿度不超过20g/m水汽(相当于35C时50%的相对湿度). 试验持续时间:16h士1h,从温度箱内温度达到稳定后对试验样品通电开始计算低温试验箱;可采用有强迫空气循环的温度箱以保持温度均匀,循环风速度应尽可能低(<0.5m/s) 容积与伺服单元体积比>3:1 4！试验程序 -将伺服单元在室温下放人同处于室温的温度箱内(伺服电动机置于箱外)并处于准备通电状态将温度箱温度逐步降至0C士2C,注意箱内温度变化率不超过1c/min(不超过 5min时间的平均值)并无凝露产生当箱内温度达到稳定后(一般不少于30min),伺服单元开始连续16h的通电运行检查程序且应运行正常运行16h士1h后将何服单元断电,将温度箱内温度逐步升至室温,箱内温度变化率不超过1C/min(不超过5min时间的平均值) 温度箱内温度的恢复要有足够长的时间(1h以上,期间对可能产生的冷凝水应通过通风除湿等处理,当温度稳定后,对交流伺服驱动装置目测和通电运行并进行功能测试,交流伺服驱动装置应运行正常试验期结束后,立即测量绝缘电阻,绝缘电阻符合7.4.1的要求 10o
GB/T32666.3一2016 4.1.3温度变化运行 4.1.3.1要求交流伺服驱动装置应在下列温度变化气候条件下正常工作 a)环境温度;低温为5C,高温为40; b)试验时间:低温3h,高温3h;共2次循环,共12h; 相对湿度;30%一95%,无凝露; c d)大气压强:86kPa~106kPa. 4.1.3.2检验(试验) 按以下方法进行温度变化运行试验 a)试验目的;确定交流伺服驱动装置在温度变化条件下运行的适应性; b试验方法;见GB/T2423.22一2012的试验Nb 试验温度:低温为5笔士2C,高温为40笔士2C; c d)试验循环次数;2; 试验时的湿度;绝对湿度不超过20g/nm水汽; 试验用温度箱;温度箱应能保持试验所要求的低温和高温,并能按试验要求的温度变化率进行箱内空气应能充分流通,被测样品周围的空气流速不小于2m/s; 试验程序将伺服单元在室温下放人同处于室温的温度箱内(伺服电动机置于箱外),通电运行 1 2) 将温度箱温度逐步降至5C士2C,注意箱内温度变化率不超过3C/min士0.6/min; 3)保持低温3h,然后将温度箱温度逐步升至高温,注意箱内温度变化率不超过3C/min士 0.6C/min(不超过5min时间的平均值). 保持高温3h,然后将试验箱温度逐步降至室温,注意箱内温度变化率不超过3C/min士 0.6C/min(不超过5min时间的平均值),到此第一循环结束; 5)进行试验的第二个循环,即重复步骤2)4); 第二循环结束结束后,将伺服单元保持在正常大气条件下恢复,达到正常温度; 6 最后对交流伺服驱动装置目测和进行功能测试,应能正常工作 4.1.4耐交变湿热 4.1.4.1要求交流伺服驱动装置应能承受严酷等级为温度55C,相对湿度为95%,时间为12h十12h的耐交变湿热试验试验结束后,检测在交变湿热条件下交流伺服驱动装置的绝缘电阻,其值应符合7.4.1的规定,且交流伺服驱动装置应能空载正常运行 4.1.4.2检验(试验) 耐交变湿热试验概要见表3 11
GB/T32666.3一2016 表3耐交变湿热(12h+12h)试验项目内容参照标准 GB/T2423.4一2008的试验Db 预处理按制造厂规范,无包装检验不连接电源 55士2C,25士3 温度 12h士0.5h,l2h士0.5h 试验持续时间循环次数试验时的测量和/或加载无气候条件在GB/T2423,4一2008所述的受控条件下" 最终测量测绝缘电阻并通电运行环境温度是在距离产品的通风位置的气流进人点的平面不超过50mm处测得的温度通电运行之前,伺服单元宜通风除去内外部凝露按以下方法进行耐交变湿热试验试验目的;确定交流伺服驱动装置在交变湿热条件下的适应性; a b)试验方法;见GB/T2423.4一2008的试验Db; 试验温度与湿度:55C士2C,相对湿度93%士3%;25C士3C,相对湿度>95%RH d 试验持续时间:48h不通电存放,从试验样品的温度湿度达到稳定后开始计算; 循环次数:2; 试验用温热试验箱;试验箱内湿度用水的电阻率应保持不小于500Q”m,排出的凝结水未纯化处理前不得再作为加湿用水(见GB/T2423.4一2008中第4章的要求); 试验程序将伺服单元、伺服电动机在室温下放人同处于室温的温度箱内并处于不通电状态; 调节温度箱使其逐步达到规定的25士3温度稳定为止,温度变化率不超过1/nmin 2 不超过5min时间的平均值)且不应产生凝露; 在这一过程中,可以先通过不提高箱内的绝对湿度来避免发生冷凝,再在3h士0.5h之内,通过调节箱内湿度达到规定的温度55C士2C与相对湿度>95%; 当温度与湿度稳定后,开始计算时间(见GB/T2423.4一2008的7.3),总共在温度箱内存放48h,两个循环; 5) 在55C士2与相对湿度>95%条件下,直至从循环开始的12h士0.5h为止; 在3h一6h内降到25C土3C,同时相对湿度>95%条件下到24h第1个循环结束(见 6 GB/T2423.42008的7.3); 进行试验的第二个循环,即重复步骤3)~5); 8)当第二循环即48h结束后,将伺服单元、伺服电动机保持在正常大气条件下恢复,达到正常温度,即使试验箱内温度湿度逐步降至正常大气条件,应在1h一2h内将相对湿度降至25%一75%,将温度降到试验室的温度,注意温度变化率不超过1c/min注意不应产生凝露,如果有凝露应全部去除 9)试验后应紧接做伺服单元、伺服电动机的绝缘电阻试验,其值应符合7.4.1的规定 10)最后对交流伺服驱动装置进行视检,伺服电动机外表不能变坏,对交流伺服驱动装置通 12
GB/T32666.3一2016 电运行并进行功能测试,应能正常工作 4.1.5伺服电动机的抗盐雾 4.1.5.1要求伺服电动机应具有抗盐雾腐蚀能力并能承受48h盐雾试验试验后拆开伺服电动机检查,伺服电动机任何部位不应有影响正常工作的腐蚀迹象和破坏性变质注:盐雾试验样品可用伺服电动机零部件替代,而所选零部件要反映伺服电动机的抗盐雾腐蚀的能力 4.1.5.2检验试验按GB/T2423.17一2008巾第4章一第8章的试验方法,将受试伺服电动机水平置于试验箱内,试验时间为48h,试验后应符合4.1.5.1的要求 4.1.6伺服电动机的抗长霉 4.1.6.1要求同服电动机应具有抗霉菌破坏影响能力并能承受28d长霉试验试验后拆开伺服电动机检查,伺服电动机任何部位不应有影响正常工作的腐蚀迹象和破坏性变质注:长霉试验样品可用伺服电动机零部件替代,而所选零部件要反映伺服电动机的抗长寄腐蚀的能力 4.1.6.2检验(试验)方法按GB/T2423.16一2008中第5章的试验方法,将受试伺服电动机置于试验箱内,试验时间为28d. 试验后应符合4.1.6.1的要求 4.2机械环境条件 4.2.1 振动伺服单元的振动 4.2.1.1 4.2.1.1.1要求伺服单元的振动要求见表4 表4振动要求频率/H 振幅/mm 9 0.35 9GB/T32666.3一2016 b试验方法:见GB/T2423.10一2008的试验Fe 试验仪器及参数振动试验台及夹具: 基本运动;时间的正弦函数; l 2)运动轴向:r、y、又三个方向试验条件 1) 频率范围;2Hz~150Hz; 扫描速度:(1士10%)oct/min; 2 3)振幅峰值:0.15" mm; 4 扫频循环次数:10次/轴(一次循环为2Hz150Hz2Hz). 试验程序将伺服单元(不带包装)固定在试验台上,经视检和功能检验正常后,在通电空载的状态下进行振动试验; 分别对被测伺服单元的每个轴按试验条件的规定进行扫频耐久试验,试验期间伺服单元应能正常工作; 3)试验后检查结构及外观,不应有机械上的损坏,变形、零部件脱落或紧固部位松动的现象; 最后对伺服单元进行功能测试,应能正常工作 4 伺服电动机的机械自振动 4.2.1.2 4.2.1.2.1要求伺服电动机的机械自振动应符合GB100682008的振动等级B的有关要求,其测量参数限值要求为: a)机座号<265;位移<11Am,速度<0.7mm/s,加速度<1.1nmm/s; b)机座号>265;位移<184m,速度<1.1mm/s,加速度<1.7nmm/s 4.2.1.2.2检验(试验按GB10068一2008中的6.2和第7章及有关标准的试验方法进行检验(试验),伺服电动机机械自振动的有关参数实测值应符合4.2.1.2.1的要求试验后还应进行外观检查,不允许有紧固件松动和零部件变形、损坏等现象注，振动测量值是同服电动机轴承处的振动位移,迷度和加速度以及伺服电动机轴承内部或附近的轴相对振动位移,除特殊说明外,一般是在伺服电动机的额定状态下进行测量 4.2.2冲击 4.2.2.1要求伺服单元的冲击要求见表5 表5冲击要求目项内容冲击加速度 150m/s 半正弦波冲击波形持续时间 11ms 14
GB/T32666.3一2016 表5(续项目内方向垂直于底面冲击次数 3次伺服单元应能经受在表5中所列的试验条件下的冲击冲击试验后,其电气性能不受到影响,外观和装配的质量不允许改变,不应有机械结构上的损坏、变形和紧固部位的松动现象,通电工作后所有功能应正常 4.2.2.2检验(试验) 试验方法如下 a)试验目的;确定伺服单元在使用和运输期间对非重复性冲击的适应性 b) 试验方法;见GB/T2423.5一1995的试验Ea e)试验仪器及参数: 冲击试验台; 冲击脉冲波形半正弦脉冲 d)试验条件 1 冲击加速度:150(1士10%)m/s; 2) 持续时间:11ms士1ms; 37 方向;垂直于底面; 4 冲击次数:3次试验程序 1 将伺服单元(不带包装、不通电)固定在试验台上,经视检和功能检验正常后,按试验条件进行冲击试验试验后,检查机械结构及外观,不应有机械上的损坏.,变形,零部件脱落或紧固部位松动的 2 现象; 最后对伺服单元进行功能测试,应正常工作 4.2.3自由跌落 4.2.3.1要求伺服单元的自由跌落(带制造厂包装)要求见表6 表6自由跌落(带制造厂包装伺服单元质量(m/kg 自由跌落高度/m m<100 0.25 m>100 0.10 4.2.3.2检验(试验试验方法如下试验目的确定伺服单元在运输与贮存期间具有耐跌落冲击的适应性 a 15
GB/T32666.3一2016 b试验方法:见GB/T2423.8一1995的试验Ed 试验条件 c 质量带制造厂包装)m<100kg;自由跌落高度0.25 m; 2) 质量(带制造厂包装)m>100kg;自由跌落高度0.10m; 自由跌落次数;5次,仅对伺服单元包装的底部做跌落试验 37 4) 试验表面:混凝土或钢制的坚硬的刚性表面 d)试验程序伺服单元(带制造厂包装)在试验之前外观应无损且功能正常; 1 2)跌落高度指跌落试验的试品在跌落前悬挂时、试验表面与离它最近的试品部位之间的高度; 使试验样品从悬挂位置自由跌落,释放时使干扰最小; 3) 试验后,检查结构及外观,不应有机械上的损坏,变形、零部件脱落或紧固部位松动的现象 4 5) 最后对伺服单元通电运行并进行功能测试,应正常工作 4.3电源环境条件 4.3.1工作电源条件范围 4.3.1.1要求同服单元在下列交流输人电源条件下正常工作 a)输人电源电压(有效值);(0.85一1.10)×输人电压的标称值 b 频率范围;50Hz士1Hz,连续变化 4.3.1.2检验(试验) 试验方法如下 a)试验目的:确定伺服单元对交流输人电源的电压和频率波动的适应性 b 试验设备及基本参数变频电源;220V,380v(电压、频率均可调),容量由伺服单元总容量确定试验程序 1用变频电源为伺服单元供电 2)按表7规定的共8种组合对运行下的伺服单元进行静态拉偏试验每种组合条件下试验持续时间不少于15min 试验时,检查程序至少应完整运行一遍; 3 4)试验应满足4.3.1.1的要求表7电源试验条件电网标称电压电网标称电压 220V 380V 电压/八电压/V 频率/HHz 频率/Hz 49 49 187 323 51 51 49 49 242 418 51 51 注，交流输人电源电压除220Vv,380V外,视产品不同还有440V等 16
GB/T32666.3一2016 4.3.2电压谐波 4.3.2.1要求交流电压是指在伺服单元电源接人点测得的总均方根电压值小于10倍标称频率的真谐波(标称频率的整数倍)的总均方根值可达到总电压的10% 更高频率的谐波和其他频率含量可能达到总电压的2% 但为了取得恒定的比较结果,仅在3次谐波上对伺服单元进行试验(10%,在相位角0"和180"),伺服单元应能正常运行注;本项要求仅对高档型伺服单元适用 4.3.2.2检验(试验) 试验方法如下 a)试验目的;确定伺服单元对交流输人电源抗3次谐波电压的适应性 b 试验方法;见GB/T17626.13一2016 c 试验设备及基本参数: 试验发生器;具有50Hz基波频率以及叠加所需要的3次谐波的能力(见GB/T17626.13 2006的第6章及第7章) 试验程序把调整到电网标称电压的10%的3次谐波电压(150Hz或180Hz)叠加到0"和180"相位的伺服单元电源上(见图1): 2) 每个相位持续时间为5min(见GB/T17626.13一2006的第8章); 试验过程中工作应正常; 3 试验后对伺服单元进行功能测试,应正常工作试验概要见表8及图3 表8抗3次谐波试验项目内容 GB/T17626.132006 参照标准预处理按制造厂规范把调整到电网标称电压的10%的3次谐波电压(150Hz或180Hz 试验说明叠加到0"和180"相位的伺服单元电源上(见图3) 每个相位持续时间 5min 试验的测量应正常运行三次谐波发生器电源何服单元图3抗3次谐波电压试验简图 17
GB/T32666.3一2016 4.4特殊环境条件对于超出正常条件的其他条件,制造厂应根据用户要求进行制造以满足特殊条件的要求同时,用户应与制造厂就特殊条件的要求签署协议特殊环境条件一般包括超低温贮存; 更高海拔的运输; 暴露在有害气体中; 暴露在相对湿度>85%的潮湿环境中; 暴露在过量尘埃中; 暴露在磨蚀性的尘埃中; 暴露在水蒸气或凝露中; 暴露在油气中; 暴露在爆炸性尘埃或气体混合物中暴露在舍盐的空气中受到异常的振动、冲击或倾斜暴露在露天或滴水环境中; 异常运输或贮存条件; 温度过高/过低或突然变化异常空间限制长时间停机户外使用功能与电气性能 5.1交流伺服驱动装置(单元 5.1.1基本功能 5.1.1.1要求交流伺服驱动装置的功能应满足以下要求 a)交流伺服驱动装置(包括有关功能、参数等)所使用的术语及定义,应符合GB/T8129一2015 及有关标准的规定交流伺服驱动装置应满足被控执行元件的使用要求，一般应具有位置控制功能,速度控制功能、转矩控制功能、JOG控制功能、内部控制功能、制动功能等,这些功能及其技术指标应在产品使用文件(使用说明书或使用手册)中详细表述; 根据产品特点,除基本功能外还具有选配功能(扩大使用范围的)的交流伺服驱动装置,这些选配功能及其技术指标应在与用户的技术协议(合同)中约定,并应在产品使用文件(使用说明书或使用手册)中详细表述; d高档交流伺服驱动装置应具有与高档数控机床性能要求相适应的功能; 对有特殊功能要求的交流伺服驱动装置,可由供需双方在技术协议(合同)中约定,这些特殊功能及其技术指标应在产品使用文件中详细表述 18
GB/T32666.3一2016 5.1.1.2检验(试验) 由交流伺服驱动装置和数控装置构成一个测试系统,以数控装置的正常指令为命令,交流伺服驱动装置的速度控制、位置控制,速度/位置切换等功能应正确实现视检和功能测试,交流伺服驱动装置包括有关功能、参数等)所使用的术语及定义及交流伺服驱动装置的基本功能、选配功能及特殊功能测试应符合5.11.1的要求 5.1.2保护功能 5.1.2.1要求产品应具有过电压,欠电压、过电流、短路,过热、超速,过载、编码器异常、位置超差等保护功能和相应的报警功能 5.1.2.2检验(试验) 按5.1.2.1要求,对产品的以下保护功能进行试验: 供电故障保护(过电压,欠电压、缺相) a 产品的供电故障保护试验在空载条件下进行在伺服单元电源输人端处接人一个可调电源、缓慢调整可调电源输出电压,使其高于或低于伺服单元工作的允许电压即过电压或欠电压)，直至出现过压或欠压保护恢复正常工作电压后,重新启动伺服单元应能正常工作当伺服单元在正常工作时突然使电源中的任一相开路(当处于非正常工作状态时),伺服单元应能得到有效保护,不得损坏恢复正常接线后,重新启动伺服单元应能正常工作短路保护产品的短路保护试验在空载条件、额定电压下进行在逐渐提高转速的同时使伺服电动机任意两根相线之间突然短路直至伺服单元出现短路保护,恢复正常接线后,重新启动伺服单元应能正常工作功能故障保护产品在正常工作时,突然脱开位置反馈信号或脱开热动开关信号,伺服单元应能得到保护,停止工作恢复正常接线后,重新启动伺服单元,应能正常工作过载保护过载保护试验按产品的过载保护电流-时间关系表的数据进行检查试验如果仅给出电流-时间曲线,则至少应取最大过载能力、过载50%和过载10%共三点进行检查试验试验时将伺服电动机转速调定在0.01n,并且监视电流实际值将负载增加到规定的过载能力,同时用秒表计时,记录过载保护动作的时间,应符合设计规定注:出厂检验允许只检查最大过载能力一点的过载保护,并且允许不使用加载设备而采用同服电动机转子堵转的方法使电流达到最大过载电流值 5.1.3监视(监控)功能 5.1.3.1要求至少包含下列内容转速; a b 当前位置; 指令脉冲积累; c d 位置偏差; 19
GB/T32666.3一2016 伺服电动机转矩 f 同服电动机电流 g转子位置 h 指令脉冲频率运行状态; iD 输人输出端子信号 5.1.3.2检验(试验) 视检及测试,接口信号应符合5.1.3.1的要求 5.1.4接口与通信 5.1.4.1要求要求如下: 模拟接口及信5 a 输人信号:信号范围士10V或0V10V,输人阻抗限值>10kQ; 2)输出信号:信号范围士10V或0V10V,负载阻抗限值>1kQ 注:模拟信号输出应能承受直至短路时的任何过载 3)其他模拟输人输出接口信号要求应符合设计及有关规定 b数字脉冲接口及信号数字脉冲接口信号在数控装置或同服驱动装置可以有多种类型,控制电平接口信号,进给脉冲接口信号测量脉冲反馈接口信号,通信接口信号如RS232)等对脉冲和电平接口信号,产品制造厂商应在其产品使用文件上进行说明,还应对脉冲信号种类、电平、速率、信号电流等进行说明现场总线接口及信号根据普及型及高档型产品特点,应采用现场总线来作为产品各单元之间的接口普及型产品一般应具有至少两种以上现场总线接口高档型产品应具有至少三种以上现场总线接口产品具体采用何种现场总线种类及协议规范(标准),应在其产品使用文件中进行详细说明(如按GB/T29001.1一2012GB/T29001.4一2012采用NCUC-Bus现场总线等其他控制信号伺服驱动装置(单元)与数控装置之间应具备以下基本交换信号准备就绪(伺服驱动装置输出); 1 允许/封锁工作(伺服驱动装置输人); 2 3)旋转方向(输人) 速度指令(输人); 速度到达(输出); S 故障报警(伺服驱动装置输出); 反馈信号(输人/输出) 对其他控制信号,产品制造厂商应在其产品使用文件中进行详细说明 5.1.4.2检验(试验) 视检及测试,接口及信号应符合5.1.4.1的各项要求 20
GB/T32666.3一2016 现场总线接口试验;通过总线接口将伺服单元与数控装置进行连接,对按现场总线通信实现对交流伺服驱动装置的参数管理,伺服使能控制、控制指令传输及状态监视等功能进行试验并应符合下列要求参数管理功能 a 参数上传:将伺服单元内存中的参数文件通过总线上传至数控装置 2) 参数下载:将数控装置中的参数文件通过总线下载至伺服单元内存， 3 参数修改:在数控装置修改单个参数后通过总线将该参数下载到伺服单元内存; 4)参数备份:数控装置通过总线向伺服单元发出“参数备份”命令后,伺服单元将当前内存中的参数文件写人数据存储芯片的备份区恢复备份参数;数控装置通过总线向同服单元发出“恢复备份"命令后同服单元将数据存储芯片备份区中的参数文件读到内存中调用参数默认值.数控装置通过总线向伺服单元发出“调用电机默认参数”命令后,同服单元将伺服电动机相关参数的默认值读到内存中,并写人到数据存储芯片的参数区中伺服使能控制数控装置控制交流同服驱动装置伺服使能(一次试验完成并通过) 控制指令传输及状态监视交流伺服驱动装置工作于位置控制方式,数控装置以串行的方式向交流伺服驱动装置传输数字式的位置指令;伺服电动机运行到任意位置,数控装置显示总线指令位置(位置指令累计数)和反馈位置; 交流同服驱动装置工作于速度控制方式,数控装置以串行的方式向交流伺服驱动装置传输数字式的速度指令;伺服电动机运行任意转速,数控装置显示总线指令速度和反馈速度; 数控装置对交流伺服驱动装置1/0状态、报警信息、伺服电动机转矩、伺服电动机电流、温度等的监视 5.1.5转矩变化的时间响应 5.1.5.1要求伺服驱动装置稳态运行时,突然施加负载转矩和突然卸去负载转矩,伺服电动机转速的最大瞬态偏差和建立时间(恢复时间)应符合具体产品的规定 5.1.5.2检验(试验) 转矩变化的时间响应用与被测伺服驱动装置的伺服电动机相同型号,规格,性能的同服电动机对拖法进行,在0.5、转速下,伺服驱动装置由空载突然施加0.5倍连续工作区中规定的最大转矩,稳定后突然卸去该转矩负载,记录转矩变化的时间响应曲线,读出最大的瞬态偏差和建立时间(恢复时间),以读取的最大瞬态偏差的两倍作为瞬态偏差的测试结果,以读取的建立时间(恢复时间作为建立时间恢复时间)的测试结果,应符合5.1.5.1的规定在保证加载设备的转动惯量和电气时间常数对测试结果的影响<5%的条件下,允许使用其他加载设备对被测电动机加载,可以直接以读取的数值作为测试结果 5.1.6转速变化的时间响应 5.1.6.1要求伺服驱动装置空载条件下,输人阶跃信号,转速变化的时间响应过程中响应时间、超调量和建立时 21
GB/T32666.3一2016 间,均应符合具体产品的规定 5.1.6.2检验试验伺服驱动装置处于空载零速状态下,输人对应额定转速n、的阶跃信号,记录正阶跃输人的时间响应曲线,读出响应时间、建立时间和瞬态超调并计算超调量在稳态的额定转速n、下,输人信号阶跃到零,记录负阶跃输人的时间响应曲线,读出响应时间、建立时间和瞬态超调并计算超调量改变伺服电动机转速方向重复上述实验,测得四组数据,均应符合5.1.6.1的规定 5.1.7频带宽度 5.1.7.1要求伺服驱动装置速度闭环的频带宽度应符合具体产品的规定,并说明是一3dB频带宽度,还是90°相移的频带宽度 5.1.7.2检验试验伺服驱动装置工作在速度控制模式下,输人正弦波速度指令,其幅值为额定速度指令值的0.01倍，频率由1Hz逐渐升高,记录伺服电动机对应的转速曲线随着指令正弦波频率的提高,伺服电动机转速的波形曲线对指令正弦波曲线的相位滞后逐渐增大,而幅值逐渐减小相位滞后增大至90'时的频率作为伺服驱动装置90'相移的频带宽度;幅值减小至低频段幅值1/厄时的频率叫做交流伺服驱动装置一3dB的频带宽度 5.1.8惯量适应范围 5.1.8.1要求伺服驱动装置的惯量适应范围应符合具体产品的规定 5.1.8.2检验(试验) 伺服电动机在最低转速,带最大允许的惯量负载条件下,测量其转速波动不应超过规定值,逐渐将转升高到额定值,伺服驱动装置应能正常工作 5.1.9静态刚度 5.1.9.1要求伺服驱动装置的静态刚度应符合具体产品的规定 5.1.9.2检验试验伺服驱动装置处于空载零速锁定状态下,用满足精度要求的轴角传感器检测电动机轴角位置,选定这时的伺服电动机轴角位置为参考零位用滑轮盘挂砝码、测力扳手或测力计的方法对伺服电动机施加正反向转矩,转矩达到连续工作区规定的最大转矩后,测量伺服电动机轴角位置对参考零位的偏移量 0 按式(2)计算何服驱动装置的静态刚度实验应在3个不同的触角位置.正向和反向共渊量厅组数据,取最大值 5.1.10额定输出容量及效率 5.1.10.1要求交流伺服驱动装置的额定输出容量应在具体产品的设计及验收规定中作出规定,推荐在下列数据 22
GB/T32666.3一2016 中选取:0.18kVA,0.25kVA,0.37kVA.,0.55kVA,0.75kVA、1.1kVA、1.5kVA、2.2kVA、3.7kVA 5.5kVA、7.5kVA、11kVA、15kVA、18.5kVA、,22kVA等伺服单元的效率为p>99%高档型)或)>97%普及型) 5.1.10.2检验(试验) 伺服驱动装置在额定负载、额定转速下工作,伺服单元在长期连续运行(约1h)而不发生过热报警的状态下,分别测量伺服单元的输出电流和输出电压,依次计算出伺服单元的额定输出容量应符合 5.1.10.1的要求同时,用功率测量伺服单元的输人功率和输出功率,按式(3)计算伺服单元的效率 5.1.11转速变化率 5.1.11.1要求负载由空载增加到伺服电动机连续工作区中规定的该转速下最大负载时,其转速变化的相对值称为该转速下的转速变化率,转速变化率为s<0.1%(高档型)或s0.2%(普及型》 5.1.11.2检验(试验在最低转速指令下读取其空载转速为n,然后逐渐增加负载直至伺服电动机连续工作区中该转速下最大负载值,测得此时的转浊为n,然后按式(4)计算转速变化率,应符合5.1.11.1的规定 5.1.12调速范围 5.1.12.1要求交流伺服驱动装置的调速范围应在符合具体产品的规定,推荐在下列数据中选取 500:l,l000:l,2000:l,3000:l,5000:l,6000:l,8000:l,10000:l 调速范围为D>10000:1(高档型)或D>6000:1(普及型) 5.1.12.2检验在交流伺服驱动装置的伺服电动机转轴上施加最高转速时允许的最大转矩且转速变化率不大于规定值时,测量伺服电动机能达到的最高转速n,和最低转速n,然后按式(5)计算调速比,应符合 5.1.12.1的规定 5.1.13稳速精度 5.1.13.1要求伺服驱动装置工作在速度控制方式下,在规定的最低温度和最高温度下,测出伺服电动机随温度变化的稳速精度;在规定的供电电源电压的下限值变化到上限值,测出随电压变化的稳速精度;在负载由空载变化到额定负载,测出随负载变化的稳速精度,应符合具体产品的规定 5.1.13.2检验(试验) 5.1.13.2.1温度变化的稳速精度伺服驱动装置在空载条件下放置于人工气候箱中,在20C温度下将伺服电动机转速调至额定转速 nN,然后将温度调至最低工作温度,热平衡后测出伺服电动机转速ni;再将温度调至最高工作温度,达到热平衡后测量此时同服电动机转速n.,按式(6)计算温度变化的稳速精度(取最大值. 23
GB/T32666.3一2016 5.1.13.2.2电压变化的稳速精度伺服驱动装置在空载条件下,调节伺服单元的输人电源电压,在额定输人电压时将伺服电动机转速调至额定转速n、,然后将输人电源电压调至规定的上限值,测出伺服电动机转速n1;再将输人电压调至规定的下限值,测量此时伺服电动机转速n,按式(6)计算电压变化的稳速精度(取最大值) 5.1.13.2.3负载变化的稳速精度伺服驱动装置在空载条件下,将伺服电动机转速调至额定转速n,然后加载至额定负载,测出伺服电动机转速n,按式(6)计算温度变化的稳速精度伺服电动机 5.2 5.2.1转子转动惯量 5.2.1.1要求伺服电动机的转子转动惯量可简称为转动惯量,应符合具体规格的伺服电动机的规定 5.2.1.2检验(试验) 将伺服电动机转子安装在一个惯量尽可能小的连接器上(其惯量可以测试或由计算给出) 连接器和转子应刚性地连接在一根长至少为3m的钢丝上,并悬挂起来(适当选择钢丝直径,悬挂连接器和转子组件后，纲丝应拉直),使转子轴线与纲丝重合试验时应尽量避免气流和外来振动的影响,以防止摆动然后扭转连接器和转子组件,使其绕轴线扭转,测定其振荡周期T,用同样的方法和同一连接器测出已知其惯量的物体振荡周期T,转子转动惯量由式(7)求出 J =[(十J)(T./T)]-Ja 式中: 转子转动惯量,单位为千克平方米(kg”m'); -已知惯量物体惯量,单位为干克平方米(kg”m) -连接器的转动惯量,单位为千克平方米(kg”nm=); -转子与连接器件的振荡周期,单位为秒(s) 已知惯量物体与连接器组件的振荡周期,单位为秒(s). T 其结果应符合5.2.1.1的要求 5.2.2工作区 5.2.2.1要求伺服电动机的工作区由连续工作区和短时工作区组成,应在具体规格的伺服电动机设计及验收中作出规定 5.2.2.2检验(试验) 伺服电动机固定在标准试验支架上并和伺服单元组成伺服驱动装置,实验环境应不受外界辐射和气流影响连续工作区的试验在转速n).n，和n 三点进行其中n 为零速,即电动机堵转;n，为恒转矩输而n 即为最高转速在上述三点出转速范围的最高转速点,如果这一点不存在,则应选们=0.75n nm 24
GB/T32666.3一2016 施加对应的最大负载转矩,伺服电动机的温升应不超过5.2.8.1的规定短时工作区的试验,按照具体规格的伺服电动机规定的短时工作时间和短时允许的过载倍数在转速n，和n 两点进行伺服电动机的温升应不超过5.2.8.1的规定 5.2.3额定转速和最高转速 5.2.3.1要求伺服电动机在正、反转方向额定转矩下的最大稳态转速应不低于具具体规格的伺服电动机所规定的数值在连续工作区内的最高转速应符合具体规格的伺服电动机的规定 5.2.3.2检验(试验) 伺服电动机固定在标准试验支架上并和伺服单元组成伺服驱动装置,试验环境应不受外界辐射和气流影响伺服单元输人额定转速指令,然后逐渐增加负载到额定值,在伺服电动机的温升不超过 5.2.8.1的规定下,测量此时的转速应符合5.2.3.1的额定转速规定值伺服单元输人最高转速指令,然后逐渐增加负载到最高转速下允许的最大转矩值,在伺服电动机的温升不超过5.2.8.1的规定下,测量此时的转速应符合5.2.3.1的最高转速规定值 5.2.4额定转矩和最大转矩 5.2.4.1要求伺服电动机的额定转矩和最大转矩应符合具体规格的伺服电动机的规定 5.2.4.2检验(试验) 伺服电动机固定在标准试验支架上并和伺服单元组成伺服驱动装置,试验环境应不受外界辐射和气流影响何服单元输人额定转迷指令,然后逐渐增加负载,在何服电动机的温升不超过5.2.81的规定下,测出在额定转速下的最大转矩,其值应符合5.2.4.1的规定在具体规格的伺服电动机的规定时间内,测量伺服电动机堵转时的最大转矩,其值应符合5,2.4.1的规定 5.2.5反电动势常数 5.2.5.1要求伺服电动机的相反电动势常数应符合具体规格的伺服电动机的规定 5.2.5.2检验试验将受试伺服电动机拖动至1000r/min或额定转速,测取受试伺服电动机的空载线反电动势如果拖动至1000r/min,则反电动势常数按式(8)计算,其结果应符合5.2.5.1的规定 K 8) 1000 式中反电动势常数,单位为伏特每转每分[V/(rnmin1] K E 伺服电动机线反电势,单位为伏(V. 5.2.6定子电阻和定子电感 5.2.6.1要求伺服电动机的定子电阻和定子电感应符合具体规格的伺服电动机的规定 25
GB/T32666.3一2016 5.2.6.2定子电阻伺服电动机在室温下放置并达到不通电时的稳定温度,测量此时的室温丁并记录,用直流电桥测量定子绕组的电阻R,,按式(9)折算成25C时的定子电阻R,其值应符合5.2.6.1的规定 1.1075R 9 R一 1十0.0043T 5.2.6.3定子电感如图4所示,伺服电动机定子绕组两端加以400Hz的正弦交流电源,调整电压直至伺服电动机电流为空载电流,缓慢地转动转子,找出绕组每两相最小电感值的位置,按式(10)计算出每两相最小电感值,并以此求得平均电感,其值应符合5.2.6.1的规定 U inp×1o' 2x厅 sing=、(PUI" l0) 式中: 绕组两端施加的电压,单位为伏特(V); 实测电流,单位为安培(A); 实测功率,单位为瓦特(w); 两项绕组电感,单位为毫亨(mH 400 w B 图4定子电感测试示意图 5.2.7转矩波动率 5.2.7.1要求伺服电动机的转矩波动率应符合具体规格的伺服电动机技术条件的规定 5.2.7.2检验(试验) 由伺服电动机和伺服单元组成伺服驱动装置,并稳定运行在10%最高转浊值这一点,对伺服电动机施加连续工作区中规定的该转速下允许的最大转矩,用转矩仪或类似设备连续测量并记录伺服电动一转中输出转矩,找出最大转矩丁和最小转矩工 (即瞬态值),按式()计算转矩波动率应符合机 A 5.2.7.1的规定 T T T= ×100% 11 TT 26

高档与普及型机床数控系统交流伺服驱动装置的要求及验收规范

一、引言

随着工业自动化水平的不断提高，机床数控系统在现代制造业中扮演着越来越重要的角色。其中，交流伺服驱动装置是机床数控系统中的关键部分。因此，对交流伺服驱动装置的要求和验收规范也越来越严格。

二、交流伺服驱动装置的要求

交流伺服驱动装置是机床数控系统中用于控制各轴运动的设备。在高档与普及型机床数控系统中，交流伺服驱动装置需要符合以下要求： 1. 动态性能好：交流伺服驱动装置需要具有较高的加速度和精准的速度调节范围。同时，还需要具有良好的负载扭矩特性和位置控制精度。 2. 稳态性能好：交流伺服驱动装置需要具有良好的稳定性和跟踪精度，以保证机床加工精度和稳定性。 3. 可靠性高：交流伺服驱动装置需要具有较高的可靠性和稳定性，且长期运行不会出现故障。 4. 同步性好：交流伺服驱动装置需要具有较好的同步性，以保证多轴联动时的精度和稳定性。

三、验收规范

GB/T32666.3-2016是我国机床数控系统交流伺服驱动装置的验收规范，主要包括以下方面： 1. 检查交流伺服驱动装置的各项技术指标是否符合规定的要求。 2. 对交流伺服驱动装置进行试车和调试，并检查其性能是否达到设计要求。 3. 进行可靠性试验，确保交流伺服驱动装置可以长期稳定运行。 4. 对交流伺服驱动装置的故障处理能力进行测试，确保在出现故障时能够及时处理。

四、总结

随着机床数控系统的不断发展，交流伺服驱动装置的要求和验收规范也在不断提高。只有满足严格的性能要求和验收规范，才能保证机床加工精度和稳定性。