HSV-18S系列交流主轴驱动器
使用说明书
V1.1 2006.4
武汉华中数控股份 中国·武汉
HSV－18S系列交流主轴驱动器使用说明书 目 录
第0章 安全警告 ......................................................................................... 3
0.1 产品的警告标识 ............................................ 3
0.2警告标识的含义 ............................................. 4 0.3标识符号的说明 ............................................. 4 0.4 安全注意事项 .............................................. 5
第1章 概 述 ......................................................................................... 9
1.1 产品简介.................................................... 9 1.2 运行模式简介 ................................................ 9 1.3 主轴驱动器规格 ............................................. 10
第2章 接 线 ....................................................................................... 11
2.1 信号与功能 ................................................. 11 2.1.1 端子配置 .............................................. 11 2.1.2 XT1强电输入输出端子 .................................... 13 2.1.3 XS6控制电源输入端子 .................................... 14 2.1.4 XS1串行接口 ........................................... 14 2.1.5 XS4指令输入/输出接口 ................................... 14 2.1.6 XS3 第一光电编码器接口 ................................. 16 2.1.7 XS5 输入/输出端子 ..................................... 16 2.2 接口电路................................................... 17 2.2.1 开关量输入接口 ........................................ 17 2.2.2 开关量输出接口 ........................................ 17 2.2.3 脉冲列输入接口 ........................................ 18 2.2.4 主轴电机光电编码输入接口 ............................... 19 2.2.5 主轴电机光电编码输出接口 ............................... 20 2.2.6 模拟指令输入接口 ...................................... 21 2.3 配线 ...................................................... 22 2.4 标准接线................................................... 23 2.4.1 位置控制方式标准接线 ................................... 24 2.4.2 速度控制方式标准接线 ................................... 26 2.5 制动电阻的连接与选用 ....................................... 27
第3章 操作与显示 ............................................................................... 28
3.1 概述 ...................................................... 28 3.1.1 显示模式操作 .......................................... 29
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HSV－18S系列交流主轴驱动器使用说明书 3.1.2 运动参数模式操作 ...................................... 30 3.1.3 辅助模式操作 .......................................... 31 3.1.4 控制参数模式操作 ...................................... 33 3.1.5 故障历史模式操作 ...................................... 34 3.2 参数修改与保存 ............................................. 35 3.2.1 运动参数修改与保存..................................... 35 3.2.2 控制参数修改与保存..................................... 35
第4章 参数设置 ................................................................................... 36
4.1 功能菜单................................................... 36 4.2 运动参数模式 ............................................... 36 4.2.1 与主轴电机有关的参数 ................................... 39 4.2.2 与位置控制相关的参数 ................................... 40 4.2.3 与速度控制相关的参数 ................................... 42 4.2.4 与输出转矩调节相关的参数 ............................... 43 4.2.5 与定向控制有关的参数 ................................... 44 4.3 控制参数模式 ............................................... 45
第5章 运行与调整 ............................................................................... 46
5.1 电源连接................................................... 46 5.2 运行前检查 ................................................. 47 5.3 试运行 .................................................... 47 5.3.1 JOG运行 ............................................... 47 5.3.2 内部速度运行方式 ...................................... 48 5.3.3 位置方式运行 .......................................... 48 5.3.4 速度方式运行 .......................................... 49 5.3.5 主轴定向 .............................................. 49
第6章 故障诊断 ................................................................................... 51
6.1 保护诊断功能 ............................................... 51
第7章 安装尺寸 ................................................................................... 52
7.1 HSV-18S-025全数字交流主轴驱动器外形尺寸 .................... 52 7.2 HSV-18S-050全数字交流主轴驱动器外形尺寸 .................... 53 7.3 HSV-18S-075全数字交流主轴驱动器外形尺寸 .................... 54
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第0章 安全警告
感谢您选用HSV-18S交流主轴驱动器。HSV-18S交流主轴驱动器和主轴电机适用于普通工业环境，请注意以下几点：
主轴驱动器和主轴电机不适用于强烈振动的环境。
主轴驱动器和主轴电机不适用于影响生命安全的医疗设备。
主轴驱动器的结构不是防水型的，不适合雨淋和太阳直晒的环境。 不要对主轴驱动器和主轴电机进行任何修改。
在正确安装、接线之前请认真阅读此使用手册，在操作之前必须了解此设备安全信息、安全警告以及此设备的使用知识。
0.1 产品的警告标识
警告标识安装于主轴驱动器前面板
高电压危险 通电时不要移动接线,不要触摸端子 断电5分钟后方能接线和开盖 ！ 警 告
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0.2警告标识的含义
高电压危险 通电时不要移动接线,不要触摸端子 断电5分钟后方能接线和开盖 ！ 警 告 安全注意事项标识牌 每个标识符号的含义 标识符号 0.3标识符号的说明 危
险 错误使用时，会引起危险情况，可能会导致人身伤亡。 ！ 注 意 错误使用时，会引起危险情况，可能会导致人身轻度或中度伤亡和设备损坏。 武汉华中数控股份
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0.4 安全注意事项
产品到货确认
受损的驱动器，请勿安装。 ！ 安装 注 意 有受伤的危险。 ！ 注 意 搬运时，请托住机体底部。 假设只抓住面板，主机可能跌落，有受伤的危险。 请安装在金属等不易燃烧的平板上。 有火灾的危险。 必要时，请设置冷却风扇，并使进风保持在45°C以下。 由于过热会引起火灾及其它事故。 接线
接线前，请确认输入电源是否处于OFF 状态。 有触电和火灾的危险。 请电气工程师进行接线作业。 有触电和火灾的危险。 接地端子 ，请一定要接地。 有触电和火灾的危险。 急停回路接线完成后，请一定检查动作是否有效。 有受伤的危险。〔接线责任属于使用者〕 请勿直接触摸输出端子，主轴驱动器的输出线切勿与外壳连接，输出线切勿短路。 有触电及引起短路的危险。 危 险 武汉华中数控股份
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！ 注 意 请确认交流主回路电源的电压与主轴驱动器的额定电压是否一致。 有受伤和火灾的危险。 请勿对主轴驱动器耐压试验。 会造成半导体元器件等的损坏。 请勿将电源线接到输出U、V、W端子上。 电压加在输出端子上，会导致主轴驱动器内部损坏。 切勿将电容及LC/LR噪声滤波器接入U、V、W 输出回路。 会导致主轴驱动器的损坏。 请勿将电磁开关，电磁接触器接入U、V、W 输出回路。 主轴驱动器在有负载的运行中，浪涌电流会引起主轴驱动器的过电流保护回路动作。 ！ 注 意
调试运行
危 险 确认了外部连接安装好了之后，在输入电源通电中，请勿进行拆卸。 有触电的危险。 复位主轴驱动器后，在试运行时，请勿靠近机械设备。 〔请在电气和机械设计上考虑人身的安全性。〕 请另行准备急停开关。 有受伤的危险。 武汉华中数控股份
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制动电阻放电而升温请勿触 摸。 ！ 注 意 有烧伤的危险。 在运行前，请再一次确认电机及机械使用允许范围等事 项。 有受伤的危险。 有必要使用外接制动器时， 请另行准备，请勿触摸。 有受伤的危险。
在运行中请勿检查信号。 会损坏设备。
故障处理
主轴驱动器在断电后，高压仍 会保持一段时间，断电5分钟 危 险 内请勿拆卸电线，不要触摸端 子。 有触电的危险。 除指定的专业人员以外，请勿 进行连接、安装、操作、拆卸 与维修等工作。 有触电和损坏主轴驱动器的危 险。 控制电路板上，采用了 CMOS IC集成电路，维修时 ！ 注 意 请注意，请勿用手指直接触摸。 静电感应会损坏控制电路板。
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系统选型
主轴电机的额定转矩要大于有效的连续负载转矩。 注 意 长期过载会损坏主轴电机。 ！ 负载惯量与主轴电机惯量之比应小于推荐值。 有损坏设备的危险。 主轴驱动器与主轴电机应配套选配。 有损坏设备的危险。
其它
请勿自行进行改造。 危 险 有触电、受伤的危险。
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HSV－18S系列交流主轴驱动器使用说明书 第1章 概 述
HSV-18S是武汉华中数控股份推出的全数字交流主轴驱动器。该驱动器结构紧凑、使用方便、可靠性高。
1.1 产品简介
HSV-18S采用专用运动控制数字信号处理器〔DSP〕、大规模现场可编程逻辑阵列〔FPGA〕和智能化功率模块〔IPM〕等当今最新技术设计，具有025、050、075多种规格，具有很宽的功率选择范围。用户可根据要求选配不同规格驱动器和交流主轴电机，形成高可靠、高性能的交流主轴驱动系统。 HSV-18S全数字交流主轴驱动器具有以下特点：
1、 控制简单、灵活。
通过修改主轴驱动器参数，可对主轴驱动器系统的工作方式、内部参数进行修改，以适配主轴电机和适应不同应用环境和要求。 2、 状态显示齐全。
HSV-18S设置了一系列状态显示信息，方便客户在调试、运用过程中浏览主轴驱动器的相关状态参数；同时也提供了一系列的故障诊断信息。
3、 接口丰富，控制方式灵活多样。
HSV-18S具有脉冲输入接口，模拟输入接口，电机码盘反馈接口，
串行通讯接口及可编程I/O接口，具有多种控制方式。
1.2 运行模式简介
HSV-18S主轴驱动器有四种控制方式： 1、位置控制方式〔脉冲量接口〕
HSV-18S主轴驱动器可以通过内部参数设置接收三种形式的脉冲指令〔正交脉冲；脉冲+方向；正、负脉冲〕。 2、速度控制方式〔模拟量接口〕
HSV-18S主轴驱动器可以通过内部参数设置为速度控制方式，可接收幅值不超过10V的〔如：-10V~+10V或0~+10V〕模拟量。 3、JOG控制方式
HSV-18S主轴驱动器可以通过按键〔而无须外部指令〕设置使驱动器运动，给用户提供一种测试主轴驱动系统安装、连接是否正确的运行方式。
4、内部速度控制方式
HSV-18S主轴驱动器在内部速度控制方式下，可根据主轴驱动器内部设定的速度运行,给用户提供一种测试主轴驱动系统安装、连接是否正确的运行方式。
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1.3 主轴驱动器规格
控制电源 控制方式 调速范围 控制输入 控制输出 反馈 稳速精度 监视功能 保护功能 操作
单相AC220V -15%～+10% 50/60Hz 主回路电源 三相AC380V -15%～+10% 50/60Hz ① 位置控制 ②速度控制 ③ JOG控制 ④内部速度控制 1r/min－10000r/min ①运行使能②报警清除③偏差计数器清零④正反向运转使能 ⑤正负向力矩限制 ⑥主轴定向开始 ①主轴准备好输出 ②主轴报警输出③主轴定向完成输出 ④速度到达输出 ⑤零速到达输出 光电码盘器线数1000p/r、1024p/r、2000p/r、2500p/r 转速变化低于5r/min〔负载由0％变为100％〕 转速、当前位置、指令脉冲积累、位置偏差、磁通电流、 转矩电流、电机负载电流、运行状态、 超速、主电源过压、欠压、过流、过载、编码器反馈异常、 电机过热、位置超差、模块故障等 6个LED数码管、5个按键 主轴驱动器规格编号说明:
表1.1 驱动器技术规格 连续电流短时最大电流适配最大电机功率(A) (A) 〔KW〕 8.2 16.4 3.0KW 21.8 32.8 7.5KW 31.4 47.1 11KW 规格 HSV-18S-025 HSV-18S-050 HSV-18S-075 武汉华中数控股份
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第2章 接 线
● ● ● ● ● ● 警 告 参与接线或检查的人员都必须具有做此工作的充分能力。 接线和检查必须在电源切断5分种以后进行，防止电击。 注 意 必须按端子电压和极性接线，防止设备损坏或人员伤害。 主轴驱动器和主轴电机必须良好接地。 在安装/拆卸连接电机轴的机械连接部件时，不要用锤子直接敲打电机轴。〔否则，电机编码器可能会被损坏。〕 尽量使电机轴端对齐到最正确状态〔否则会产生振动，或损坏轴承〕。
2.1 信号与功能 2.1.1 端子配置
图2.1为伺服驱动器接口端子配置图。其中XT1为端子排,XS1为
DB9插座，XS2，XS3，XS4为高密插座，XS5、XS6为接线端子。
图2.1 主轴驱动器接口端子配置图
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插座XS2，XS3，XS4各自对应的插头及其插头焊片的引脚排序如以下图所示：
图 2.2 XS4指令输入/输出接口插头的插头焊片(面对插头的焊片看)
图2.3 XS4指令输入/输出接口插头(面对插头看)
图2.4 XS3第一光电编码器插头的插头焊片(面对插头的焊片看)
图2.5 XS3第一光电编码器插头(面对插头看)
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图2.6 XS2第二光电编码器插头的插头焊片(面对插头的焊片看)
图2.7 XS2第二光电编码器插头(面对插头看)
2.1.2 XT1强电输入输出端子 端子号 1 端子记号 P 信号名称 功能 主轴驱动器内置70Ω/500W的制动电阻。假设仅使用内置制动电阻，则将P端与BK端断开。假设使用外接制动电阻，则从P端与BK端端接外接制动电阻，此时内置制动电阻与外接制动电阻是并联关系。 注意：P端不能与BK端短接， 否则会损坏驱动器！ 主回路电源输入端子， 三相AC380V/ 50HZ 注意：不要同电机输出端子U、V、W连接。 必须与电机U、V、W端子对应连接 接地端子,接地电阻＜4Ω 主轴电机输出和电源输入公共一点接 13
外接制动点 2 BK 3 4 5 6 7 8 9 R S T U V W PE 主回路电源 主轴驱动器 三相输出 系统接地端 武汉华中数控股份
HSV－18S系列交流主轴驱动器使用说明书 2.1.3 XS6控制电源输入端子 端子号 1 3 端子号 2 3 5
端子记号 信号名称 AC220 控制电源〔单相〕 AC220 功能 控制回路电源输入端子 AC220V/50Hz 2.1.4 XS1串行接口 端子记号 TX RX GNDD 信号名称 数据发送 数据接收 信号地 功能 与控制器或上位机串口数据接收 〔RX〕连接，以实现串口通讯 与控制器或上位机串口数据发送 〔TX〕连接，以实现串口通讯 数据信号地 2.1.5 XS4指令输入/输出接口 端子号 1 端子记号 信号名称 功能 零速到达输出端子 当实际速度值到达设定的零速范围〔运动参数PA-29〕时，零速到达输出ON 主轴准备好输出端子 SRDY ON：控制电源和主电源正常，驱动器没有报警，主轴准备好输出ON SRDY OFF：主电源未合或驱动器有报警,主轴准备好输出OFF 主轴报警输出端子 ALM OFF：主轴驱动器无报警，主轴报警输出OFF ALM ON：主轴驱动器有报警，主轴报警输出ON 速度到达输出端子 当速度偏差到达或小于设定的速度偏差范围〔运动参数PA-11〕时，速度到达输出ON 主轴定向完成输出端子 当主轴实际位置与设定的主轴定向位置〔运动参数PA-39〕偏差等于或小于设定的主轴定向完成范围〔运动参数PA-37〕时，主轴定向完成输出ON，当定向输入信号取消时，该状态撤除。 14
ZSP 零速到达输出 2 READY 主轴准备好输出 3 ALM 主轴报警输出 4 GET 速度到达输出 5 ORN_FIN 主轴定向完成 输出 6 DINPUT8 保留 武汉华中数控股份
HSV－18S系列交流主轴驱动器使用说明书 7 8 9 10 11,12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 AN_TP+ AN_TP- AN_TN+ AN_TN- GNDAM CP+ CP- DIR+ DIR- ENA+ ENA- THL REW TLL FWD ORN 24 ALM_RST 25 EN 26,27,28 COM 模拟输入模拟信号地 外部指令脉冲输入端子 指令脉冲PLUS输入 注1：由运动参数PA-22设定脉冲输入方式。 ①指令脉冲+符号方式 指令脉冲SIGN输入 ②CCW/CW指令脉冲方式 ③两相指令脉冲方式 第一光电编码器 A+相输出 主轴电机的光电编码器A相脉冲输出 第一光电编码器 A-相输出 保留 反向运转 REW：反向运转开关输入端子 保留 正向运转 FWD：正向运转开关输入端子 主轴定向开始输入端子 主轴定向开始 ORN ON：主轴定向开始； ORN OFF：主轴定向取消。 报警清除输入端子 报警清除 ALM_RST ON：清除系统报警 ALM_RST OFF：保持系统报警 主轴使能输入端子 EN ON：允许驱动器工作 EN OFF：驱动器关闭，停止工作， 电机处于自由状态 注1：当从EN OFF打到EN ON前， 主轴使能 电机必须是静止的； 注2：打到EN ON后，至少等待50ms 再输入命令； 注3：可以通过控制参数STA-6设置屏蔽此功能，或永远使开关ON。 XS4端子开关量输入/输出信号公共端 注意: COM信号必须与XS4端子开关公共端 量输入/输出外部DC24V电源的地信号连在一起,否则主轴驱动器不能正常工作。 保留 保留 保留 保留 模拟信号地 武汉华中数控股份
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HSV－18S系列交流主轴驱动器使用说明书 29 30 31 32 33 34 35 36 AN+ 模拟输入正端 GNDDM 数字信号地 AN- 模拟输入负端 ZPLS_OUT Z脉冲输出 第一光电编码器 ENZ- Z-相输出 第一光电编码器 ENZ+ Z+相输出 第一光电编码器 ENB- B-相输出 第一光电编码器 ENB+ B+相输出 信号名称 编码器A+输入 编码器A-输入 编码器B+输入 编码器B-输入 编码器Z+输入 编码器Z-输入 电机过热 屏蔽地 第一光电编码器 +5V电源输出端 第一光电编码器+5V电源地 第一光电编码器 ＋5V反馈输入端 模拟输入指令正端 脉冲输入数字信号地 模拟输入指令负端 Z相脉冲输出 主轴电机的光电编码器Z相脉冲输出 主轴电机的光电编码器B相脉冲输出 2.1.6 XS3 第一光电编码器接口 端子号 端子记号 1 A+ 2 A- 3 B+ 4 B- 5 Z+ 6 Z- 13 OH1 26 OH2 14,15 PE 16,17, +5V_ENC 18,19 23,24, GNDPG 25 20,21, +5V_MI 22 端子号 1 2 3 4
端子 记号 MC1 MC2 保留 保留 功能 与主轴电机光电编码器A+相连接 与主轴电机光电编码器A-相连接 与主轴电机光电编码器B+相连接 与主轴电机光电编码器B-相连接 与主轴电机光电编码器Z+相连接 与主轴电机光电编码器Z-相连接 电机过热检测输入端子 连接电机过热检测传感器 与电机外壳连接 主轴电机光电编码器用+5V电源， 电缆长度较长时，应使用多根线并联。 编码器电源反馈，主轴驱动器可根据编码器电源反馈自动进行电压补偿。 2.1.7 XS5 输入/输出端子 信号名称 故障连锁 功能 故障连锁输出端子 继电器常开输出，主轴故障时继电器断开 武汉华中数控股份
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2.2 接口电路
2.2.1 开关量输入接口
图2.8 主轴驱动器开关量输入接口
1、XS4指令输入/输出接口的COM信号必须与外部DC24V电源的地信号连在一起,否则主轴驱动器不能正常工作。
2.2.2 开关量输出接口
图2.9.a 继电器连接
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图2.9.b 光电耦合器连接
1、输出为达林顿晶体管,与继电器或光电耦合器连接；
2、外部电源由用户提供,但是必需注意,如果电源的极性接反,会使主轴驱动器损坏；
3、输出为集电极开路形式,最大电流50mA,外部电源最大电压25V。因此，开关量输出信号的负载必须满足这个限定要求。如果超过限定要求或输出直接与电源连接，会使主轴驱动器损坏；
4、如果负载是继电器等电感性负载，必须在负载两端反并联续流二极管。如果续流二极管接反，会使主轴驱动器损坏；
5、输出晶体管是达林顿晶体管，导通时，集电极和发射集之间的压降Vce约有1V左右，不能满足TTL低电平要求，因此不能和TTL集成电路直接连接。
2.2.3 脉冲列输入接口
图2.10.a 脉冲量输入的差分驱动方式
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图2.10.b 脉冲量输入的单端驱动方式
1、为了正确地接收脉冲列数据，建议采用差分驱动方式。
2、在使用过程中，建议采用差分方式(尤其信号电缆较长时)，差分驱动方式采用AM26LS31，MC3487或类似的RS422线驱动器。 3、采用单端驱动方式，会使动作频率降低，根据脉冲量输入电路，驱动电流10～15mA,限定外部电源最大电压25V的条件，确定电阻R的数值。经验数据：VCC=24V，R=1.3K～2K;VCC=12V,R=510Ω～820Ω;VCC=5V,R=82Ω～120Ω。 4、采用单端驱动方式时，外部电源由用户提供。但必须注意，如果电源极性接反，会使主轴驱动器损坏。
2.2.4 主轴电机光电编码输入接口
图2.11 主轴光电编码器输入接口
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2.2.5 主轴电机光电编码输出接口
图2.12.a 主轴光电编码器输出接口 1、编码器信号经差分驱动器〔AM26LS31〕输出；
2、控制器输入端可采用AM26LS32接收器，必须接终端电阻，约330Ω左右； 3、控制器地线与驱动器地线必须可靠连接； 4、非隔离输出；
5、控制器输入端也可采用光电耦合器接收，但必须采用高速光电耦合器 〔如6N137〕。
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图2.12.b 主轴光电编码器输出接口
2.2.6 模拟指令输入接口
图2.13.a 模拟差分输入接口
图2.13.b 模拟单端输入接口
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图2.13.c 模拟差分电位器输入接口
图2.13.d 模拟单端电位器输入接口
1、模拟输入接口是差分方式，根据接法不同，可接成差分和单端两种形式。输入电压范围是-10V~+10V。
2、在差分接法中，模拟地线和输入负端在控制器侧相连，所以控制器到驱动器需要三根线连接,如图2.13.a。
3、在单端接法中，模拟地线和输入负端在驱动器侧相连，所以控制器到驱动器需要二根线连接，如图2.13.b。
4、差分接法比单端接法性能优越，它能抑制共模干扰。
5、输入电压不能超出-10V~+10V范围，否则可能损坏驱动器。 6、建议采用屏蔽电缆连接，减小噪声干扰。 7、模拟输入接口存在零偏是正常的，可通过调整运动参数PA-8对零偏进行补偿。 8、模拟接口是非隔离的。
2.3 配线
1、强电输入输出端子XT1和控制电源输入端子XS6
2
(1) 线径:XT1端子中的P,BK,R,S,T,U,V,W,PE端子线径≥2.5mm；XS6
2
端子中的AC220，AC220端子线径≥1.0mm。
(2) 接地：接地线应尽可能粗一些，主轴驱动器、主轴电机都要接PE，
接地电阻<4Ω。
(3) 端子连接采用H4-17预绝缘冷压端子，务必连接牢固。 (4) 建议电源经噪声滤波器后供电，提高抗干扰能力。
(5) 请安装非熔断型(NFB)断路器,使驱动器故障时能及时切断外部电
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2、控制信号XS4,第一光电编码器反馈信号XS3 (1) 线径：采用屏蔽电缆〔最好选用绞合屏蔽电缆〕，导线截面积≥
2
0.12mm〔AWG24-26〕，屏蔽层须接接线插头的金属外壳。
(2) 线长：电缆长度尽可能短，控制信号XS4电缆不超过10米，反馈
信号XS3的长度不超过40米。
(3) 布线：远离动力线路布线，防止干扰串入。
请给相关线路中的感性元件〔线圈〕安装浪涌吸引元件：直流线圈反向并联续流二极管，交流线圈并联阻容吸收回路。
2.4 标准接线
注 意 U、V、W与电机绕组一一对应连接，不可反接。 电缆及导线须固定好，并防止靠近驱动器散热器和电机，以免因受热降低绝缘性能。 主轴驱动器内有大容量电解电容，即使断电后，仍会保持高压，断电后5分钟内切勿触摸驱动器和电机。 接线图中的“壳”指的是接线插头的金属外壳,电缆屏蔽线必须与外壳相连。制作时，先解开网状屏蔽，使其互不相绕，再取其部分缠成线，其余部分剪除，然后将缠成线的屏蔽套上套管，露出线头焊接至插头的金属外壳。
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2.4.1 位置控制方式标准接线
图2.14 位置控制方式标准接线图
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HSV－18S系列交流主轴驱动器使用说明书 注 意 ● XT1端子中的P,BK用于外接外部制动电阻。主轴驱动器内置70Ω/500W的制动电阻。假设仅使用内置制动电阻，则将P端与BK端断开。假设使用外接制动电阻，则从P端与BK端端接外接制动电阻，此时内置制动电阻与外接制动电阻是并联关系。 注意：P端不能与BK端短接，否则会损坏驱动器！ ● 连接图中的主轴电机是以登奇电机为例。
注:图中的“壳”指的是接线插头的金属外壳,电缆屏蔽线必须与外壳相连。制作时，先解开网状屏蔽，使其互不相绕，再取其部分缠成线，其余部分剪除，然后将缠成线的屏蔽套上套管，露出线头焊接至插头的金属外壳。 注意：焊锡不要过多，应保证插头护罩能够盖上。
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2.4.2 速度控制方式标准接线
图2.15 速度控制方式标准接线图
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HSV－18S系列交流主轴驱动器使用说明书 注 意 ● XT1端子中的P,BK用于外接外部制动电阻。主轴驱动器内置70Ω/500W的制动电阻。假设仅使用内置制动电阻，则将P端与BK端断开。假设使用外接制动电阻，则从P端与BK端端接外接制动电阻，此时内置制动电阻与外接制动电阻是并联关系。 注意：P端不能与BK端短接，否则会损坏驱动器！ ● 连接图中的主轴电机是以登奇电机为例。 注:图中的“壳”指的是接线插头的金属外壳,电缆屏蔽线必须与外壳相连。制作时，先解开网状屏蔽，使其互不相绕，再取其部分缠成线，其余部分剪除，然后将缠成线的屏蔽套上套管，露出线头焊接至插头的金属外壳。 注意：焊锡不要过多，应保证插头护罩能够盖上。
2.5 制动电阻的连接与选用
HSV-18型主轴驱动器制动电压为DC660V,最大制动电流如表2.1所示。驱动器已内置70Ω/500W的制动电阻，最大允许10倍的过载〔1秒连续〕。当驱动器的负载较大或惯量较大时，需外接制动电阻。通常负载、惯量越大，制动时间越短，所选的制动电阻阻值就越小，电阻功率就越大，但最大制动电流不应超过驱动器的最大制动电流。
假设仅使用内置制动电阻，需将驱动器XT1强电输入输出端子P端与BK端断开〔驱动器出厂默认使用内置制动电阻〕。
假设使用外接制动电阻，需从驱动器XT1强电输入输出端子P端与BK端端接外接制动电阻，此时内置制动电阻与外接制动电阻是并联关系。驱动器外接制动电阻推荐值如表2.1所示。
表2.1驱动器外接制动电阻推荐值 规格 最大制动电流(A) 外接制动电阻〔推荐值〕 HSV-18S-025 15 推荐只使用内置制动电阻 阻值： 51Ω 功率：≥800W HSV-18S-050 25 阻值： 68Ω 功率：≥600W 阻值： 24Ω 功率：≥1500W HSV-18S-075 40 阻值： 27Ω 功率：≥1500W
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第3章 操作与显示
3.1 概述
1、驱动器面板由6个LED数码管显示器和5个按键↑、↓、←、M、S组成，用来显示系统各种状态、设置参数等。按键功能如下：
M：用于一级菜单(主菜单)方式之间的切换
S：进入下一层操作菜单，或返回以及输入确认。 ↑：序号、数值增加，或选项向前。 ↓：序号、数值减少，或选项退后。 ←：移位
2、接通主轴驱动器控制电源，驱动器面板上的6个LED数码显示管全部显示“8”，保持1秒钟后显示“R O”。
3、操作按多层操作菜单执行，第一级为主菜单，包含五种操作模式：显示模式、运动参数模式、辅助模式、控制参数模式、故障历史模式。如图3.1所示第一级主菜单操作框图，及其五种操作模式。
图3.1 HSV－18S主轴驱动器第一级主菜单
4、通过按M键可实现第一级主菜单中各操作模式之间的切换，通过按S武汉华中数控股份
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键可进入第二级菜单。第二级菜单为各操作模式下的功能菜单。
5、6位LED数码管显示系统各种状态及数据，当首位数码管出现“A” 时，表示发生报警，后续数码管显示报警号。通过故障诊断和故障排除措施，当故障源消失后，可通过辅助模式下的报警复位方式进行系统复位或通过关断电源，重新给主轴驱动器上电来清除报警使系统复位。
图3.2报警显示
3.1.1 显示模式操作
1、在第一级主菜单中选择“dP--EPS”，并按↑、↓键就进入显示模式。
2、 HSV-18S主轴驱动器共有14种显示方式，如表3.1所示。用户用↑、↓键选择需要的显示方式，按S键，就进入具体的显示方式，观察所选择的方式下的主轴驱动器的状态信息，状态信息只能查看不能修改或设置，再按S键，可返回上一级菜单(即第二级菜单)，再按S 键，可返回第一级主菜单。
图3.3 显示模式菜单
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HSV－18S系列交流主轴驱动器使用说明书 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 名称 DP-ESP DP-SPD DP-TRQ DP-IMF DP-IMR DP-PFL DP-PFM DP-SPR DP-ALM 10 DP-PIN 11 DP-IUF 12 DP-POU 13 14
DP-IDS DP-CNT 表3.1 显示模式一览表 功能 显示速度跟踪误差(单位：1r/m) 显示实际速度(单位：1r/m) 显示力矩电流指令(单位：数字量，32767对应驱动器最大输出电流) 显示实际磁场电流(单位：数字量，32767对应驱动器最大输出电流) 显示磁场电流指令(单位：数字量，32767对应驱动器最大输出电流) 显示实际位置的低16位(单位：脉冲) 显示实际位置的高16位(单位：脉冲) 显示速度指令(单位：1r/m) 显示报警状态 显示开关量输入状态 PIN.0：驱动器使能；PIN.1：报警状态复位； PIN.2：正向控制； PIN.3：反向控制； PIN.4：正转矩限制；PIN.5：负转矩限制；PIN.6：主轴定向控制； 显示U相电流实际反馈值(单位：数字量，32767对应驱动器最大输出电流) 显示开关量输出状态 POU.2：报警灯状态； POU.3：零速到达状态； POU.4：报警输出状态； POU.5：系统准备好状态； POU.6：故障连锁状态； POU.7：系统使能指示灯状态； POU.9：主轴定向完成状态； POU.10：速度到达状态 显示实际负载电流〔单位：数字量，32767对应驱动器最大输出电流〕 显示当前驱动器控制方式 3.1.2 运动参数模式操作
1、在第一级主菜单中选择“PA---0”，并按↑、↓键就进入运动参数模式。 2、HSV-18S主轴驱动器共有40种运动参数，具体意义参见第4章参数设置。用户用↑、↓键选择需要的参数，按S键，就进入具体的参数值并进行查看、修改或设置，完成查看、修改或设置后，再按S 键，可返回上一级菜单(即第二级菜单)，再按S键，可返回第一级主菜单。
3、如果修改或设置的参数需要保存，则按M键切换到“EE-WRI”方式，按
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S键将修改或设置值保存到主轴驱动器的EEPROM中去，完成保存后，数码管显示“FINISH” 。通过按M键可重新选择参数模式或其它模式。
图3.4运动参数模式菜单
3.1.3 辅助模式操作
1、在第一级主菜单中选择“EE-WRI”，并按↑、↓键就进入辅助模式。 2、HSV-18S主轴驱动器共有6种辅助方式,如表3.2所示。用户用↑、↓键选择需要的辅助方式，按S键，就进入具体的辅助操作方式。6种辅助方式分别为写入EEPROM方式、JOG运行方式、报警复位方式、内部测试方式、恢复缺省设置方式和清除故障历史方式。
表3.2 辅助模式一览表 序号 名 称 模 式 功 能 主轴驱动器将设置的参数保存至内0 EE-WRI EEPROM方式 部的EEPROM内 驱动器和电机按设定速度进行JOG方1 JOG-- JOG运行方式 式运行 2 RST-AL 报警复位方式 复位主轴驱动器，清除历史故障 驱动器内部开环测试 3 TST-MD 内部测试方式 (注意：该方式仅用于短时间测试运行(3分钟以内)) 4 DFT-PA 恢复缺省设置方式 将参数设置成出厂时的默认值 5 CLR-AL 清除故障历史方式 将故障历史中的报警记录信息清空 6 AUT-TU 保留 武汉华中数控股份
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图3.5 辅助模式菜单
A、EEPROM方式：
此方式只在进行参数修改和设置时有效。在进行参数修改或设置后，如果想保存修改或设置的参数值，必须进行此方式，按S键进行参数保存。当数码管显示“FINISH”，表示参数修改或设置保存完毕。按M键可切换到其它模式或通过按↑、↓键选择辅助模式下的其它方式。 B、JOG运行方式：
此方式只在JOG运行时有效。通过按键设置 [JOG运行速度](运动参数NO.21)为某一非零速度值。电机使能后，在第一级主菜单中，通过M键选择辅助模式，用↑、↓键选择JOG运行方式，数码管显示“JOG---”，按下S键时，数码管显示“R-----”，表示进入运行状态。按↑键并保持，主轴驱动器带动电机按照[JOG运行速度]参数(运动参数NO.21)设定的速度运行；按↓键电机按照[JOG运行速度]参数(运动参数NO.21)设定的速度反方向运行；不按↑键和↓键时，电机零速。按下S键时，返回辅助模式；按M键可切换到其它模式或通过按↑、↓键选择辅助模式下的其它方式。 C、报警复位方式：
当主轴驱动器出现报警故障时，在此方式下，按S键，可对系统进行复位，武汉华中数控股份
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如果故障源消失，主轴驱动器可恢复正常。按M键可切换到其它模式或通过按↑、↓键选择辅助模式下的其它方式。 D、内部测试方式：
此方式仅用于调试或测试主轴驱动器与电机的连接。当选择此方式时，按S键，主轴驱动器带动电机按主轴驱动器内部程序设置的速度循环运行。按M键可切换到其它模式或通过按↑、↓键选择辅助模式下的其它方式。 E、恢复缺省设置方式：
此方式用于将参数设置成出厂时的默认值。当选择此方式时， 按S键，可使参数恢复为出厂时的默认值。按M键可切换到其它模式或通过按↑、↓键选择辅助模式下的其它方式。 F、清除故障历史方式：
此方式用于将故障历史中的报警记录信息清空。 当选择此方式时， 按S键，可使故障历史中的报警记录信息清空。按M键可切换到其它模式或通过按↑、↓键选择辅助模式下的其它方式。
3.1.4 控制参数模式操作
1、在第一级主菜单中选择“STA--0”，并按↑、↓键就进入控制参数模式。 2、HSV-18S主轴驱动器共有16种控制参数，具体意义参见第4章参数设置。用户用↑、↓键选择需要的控制参数，按S键，就进入具体的参数值并进行查看、修改或设置，完成查看、修改或设置后，再按S键返回。按M键可切换到其它模式或通过按↑、↓键选择控制参数模式下的其它控制参数。
图3.6 控制参数模式菜单
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3.1.5 故障历史模式操作
1、在第一级主菜单中选择“HIS-0”，并按↑、↓键就进入故障历史模式。 2、HSV-18S主轴驱动器共保存最后十次故障报警状态，如表3.3所示。用户用↑、↓键选择想要查看的某次故障报警状态，按S键，显示该次故障报警状态具体的报警信息，报警信息具体含意请参见第6章故障诊断。如果主轴驱动器没有十次故障报警，则相应的故障报警状态显示为“-1”。报警信息只能查看不能修改或设置，查看完毕后按S键，可返回上一级菜单(即第二级菜单)，再按S 键，可返回第一级主菜单。
图3.7 故障历史显示模式
表3.3 故障历史一览表 1 HIS-0 最近一次故障报警状态(第十次) 2 HIS-1 上一次故障报警状态〔第九次〕 3 HIS-2 上一次故障报警状态〔第八次〕 4 HIS-3 上一次故障报警状态〔第七次〕 5 HIS-4 上一次故障报警状态〔第六次〕 6 HIS-5 上一次故障报警状态〔第五次〕 7 HIS-6 上一次故障报警状态〔第四次〕 8 HIS-7 上一次故障报警状态〔第三次〕 9 HIS-8 上一次故障报警状态〔第二次〕 10 HIS-9 上一次故障报警状态〔第一次〕
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HSV－18S系列交流主轴驱动器使用说明书 3.2 参数修改与保存
3.2.1 运动参数修改与保存 注 意 ● 运动参数设置立即生效，错误的设置可能使设备错误运转而导致事故。 ● 将运动参数修改后，如果想保存修改的运动参数,作为下次运行的缺省默认运动参数,需在辅助模式“EE-WRI”方式下，按S键即保存所修改的运动参数。
在第一级主菜单中选择运动参数模式，用↑、↓键选择参数号，按S键，显示该参数的数值，用←键可以移位，↑、↓键可以修改参数值。参数值被修改时，最右边的LED数码管小数点点亮，按←键，被修改参数值的修改位左移一位(左循环), 相应位的 LED数码管小数点点亮。按↑或↓键一次，参数相应位的数值增加或减少1，按下并保持↑或↓键，数值能连续增加或减少。修改完毕后，按S键返回运动参数模式菜单。按↑或↓键还可以继续选择其它参数并修改。
在确认运动参数修改完毕，如果想保存修改的参数，作为下次运行的缺省默认运动参数，按S键返回在第一级主菜单，按M键选择辅助模式，用↑、↓键选择“EE-WRI”，按S键将修改的参数值存入EEPROM，在完成参数保存后，面板显示“FINISH”表示参数保存完毕。通过按M键可重新选择参数模式或其它模式。
3.2.2 控制参数修改与保存 注 意 控制参数修改后并不立即生效，需在辅助模式“EE-WRI”方式下，按S键才能确认控制参数的修改，重新上电后才能生效，并作为每次运行的缺省默认控制参数,。 错误的设置可能使设备错误运转而导致事故。
在第一级主菜单中选择控制参数模式，用↑、↓键选择控制参数号，按S键，显示该参数的数值，用↑、↓键可以修改参数值。按↑或↓键一次，参数增加或减少1。修改完毕后，按S键返回控制参数模式菜单。按↑或↓键还可以继续选择其它参数并修改。
控制参数修改后并不立即生效，需按S键返回在第一级主菜单，按M键选择辅助模式，用↑、↓键选择“EE-WRI” ，按S键将修改的参数值存入EEPROM，在完成参数保存后，面板显示“FINISH”表示参数保存完毕。重新上电后修改的控制参数才能生效，并作为每次运行的缺省默认控制参数。
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HSV－18S系列交流主轴驱动器使用说明书 第4章 参数设置
注 意 参与参数调整的人员务必了解参数意义，错误的设置可能会引起设备损坏和人员伤害。 建议参数调整先在主轴电机空载下进行。
4.1 功能菜单
HSV-18S有各种参数，通过这些参数可以调整或设定驱动器的性能和功能。本章描述了各参数的用途和功能，了解这些参数对最正确的使用和操作驱动器是至关重要的。
HSV-18S参数分为两类，一类为运动参数；一类为控制参数。分别对应在运动参数模式和控制参数模式，可以通过驱动器面板按键或电脑串口来查看、设定和调整这些参数。
表4.1 参数分组说明 类别 分组 参数号 简要说明 电机参数适配 24，25，32~36 设置与主轴电机相关的参数。 位置控制 0,12~14,22~设置位置调节器增益，位置指令23 脉冲输入方式、脉冲分/倍频等。 速度控制 2~9,11，设置速度调节器，加减速时间，运动参17,20~21，速度的输入/输出增益，零漂调整，数模式 23,29~30 转速限制等。 输出转矩调节 1,10,15, 设置最大输出转矩，过载转矩及18~19,27~28 过载时间,电流调节器等 主轴定向 37~39 设置主轴定向速度，定向位置等 控制参功能选择 选择输入/输出信号定义，内部控0~15 数模式 制功能选择方式等。
4.2 运动参数模式
HSV-18S提供了40种运动参数，定义如表4.2参数一览表1、表4.3参数一览表2所示。
其中表4.2参数一览表1中运动参数是以HSV-18S-075主轴驱动器适配武汉登奇GM7主轴电机GM7105-4SB61〔额定功率7.5KW、额定转速1500rpm、额定电流18.8A〕为例，带“*”标志的参数需根据现场实际使用情况进行调整。
其中表4.3参数一览表2中运动参数是以HSV-18S-050主轴驱动器适配武汉登奇GM7主轴电机GM7103-4SB61〔额定功率5.5KW、额定转速1500rpm、额定电流13A〕为例，带“*”标志的参数需根据现场实际使用情况进行调整。
适用方式中，P 代表位置控制方式〔适用于主轴控制和主轴定向〕；S 代表速度方式。
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HSV－18S系列交流主轴驱动器使用说明书 注意:保留参数可能被系统内部使用,不要随便改动,否则会造成不可预料的后果。
表4.2 参数一览表1(适配武汉登奇GM7主轴电机GM7105-4SB61)
参数名称 适用参数范围 设置单位 号 方法 值 0 位置比例增益 P 10~9999 1000* 0.01Hz 1 转矩滤波时间常数 P，S 0~499 10 0.1ms 2 速度比例增益 P，S 25~32767 6560* 3 速度积分时间常数 P，S 5~32767 20* ms 4 速度反馈滤波因子 P，S 0~4 0 5 减速时间常数 S 1~1800 30* 0.1s/最高转速(PA-17) 6 加速时间常数 S 1~1800 30* 0.1s/最高转速(PA-17) 7 速度指令输入增益 S 10~12000 8000* 1r/min/10V 8 速度指令零漂补偿 S -1023~ 0 1023 9 速度指令增益修调 S 80~120 100 1% 10 最大转矩电流限幅 P，S 0~30000 25000 32767对应主轴驱动器正向最大输出电流 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 速度到达范围 位置超差检测范围 位置指令脉冲分频分子 位置指令脉冲分频分母 第二转矩电流限幅 保留 最高速度限制 过载电流设置 P，S P P P P，S P，S P，S 0~32767 1~32767 1~32767 1~32767 10~32767 10 20000 1 1 7000 1r/min 脉冲 仅适用C轴控制 仅适用C轴控制 32767对应主轴驱动器正向最大输出电流 1000~ 8500 1r/min 16000 10~32000 20000 32767对应主轴驱动器正向最大输出电流 系统过载允许时间设置 P，S 内部速度 JOG运行速度 位置指令脉冲输入方式 控制方式选择 主轴电机磁极对数 编码器分辨率 保留 电流控制比例增益 S P，S P P，S P，S P，S P，S 10~ 30000 -8000~ 12000 0~500 0~3 0~3 1~4 0~3 0~32767 600 0 300 1* 1* 2 0 1 1560 0.1s 1r/min 1r/min 仅适用C轴控制 37
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HSV－18S系列交流主轴驱动器使用说明书 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 参数号 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 电流控制积分时间 零速到达范围 速度倍率 保留 弱磁修调系数 磁通电流 主轴电机转子 电气时间常数 主轴电机额定转速 最小磁通电流限制 P，S P，S S P，S P，S P，S P，S P，S 1~127 0~300 1~256 50~150 400~ 16383 50~4095 10 10 64 100 6500 1300 ms 1r/min 1/64 % 32767对应主轴驱动器最大输出电流 0.1ms 1r/min 32767对应主轴驱动器最大输出电流 100~3000 1500 100~4095 650 主轴定向完成范围 S 0~100 10 脉冲 主轴定向速度 S 40~600 400 1r/min 主轴定向位置 S 0~4095 0 脉冲 表4.3 参数一览表2(适配武汉登奇GM7主轴电机GM7103-4SB61) 名称 适用参数范围 设置单位 方法 值 位置比例增益 P 10~9999 1000* 0.01Hz 转矩滤波时间常数 P，S 0~499 10 0.1ms 速度比例增益 P，S 25~32767 6560* 速度积分时间常数 P，S 5~32767 20* Ms 速度反馈滤波因子 P，S 0~4 0 减速时间常数 S 1~1800 30* 0.1s/最高转速(PA-17) 加速时间常数 S 1~1800 30* 0.1s/最高转速(PA-17) 速度指令输入增益 S 10~12000 8000* 1r/min/10V 速度指令零漂补偿 S -1023~ 0 1023 速度指令增益修调 S 80~120 100 1% 最大转矩电流限幅 P，S 0~30000 25000 32767对应主轴驱动器正向最大输出电流 速度到达范围 位置超差检测范围 位置指令脉冲分频分子 位置指令脉冲分频分母 第二转矩电流限幅 保留 最高速度限制 P，S P P P P，S P，S 0~32767 1~32767 1~32767 1~32767 10~32767 1000~16000 10 20000 1 1 7000 8500 1r/min 脉冲 仅适用C轴控制 仅适用C轴控制 32767对应主轴驱动器正向最大输出电流 1r/min 武汉华中数控股份
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HSV－18S系列交流主轴驱动器使用说明书 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 过载电流设置 P，S 10~32000 20000 32767对应主轴驱动器正向最大输出电流 系统过载允许时间设置 P，S 内部速度 JOG运行速度 位置指令脉冲输入方式 控制方式选择 主轴电机磁极对数 编码器分辨率 保留 电流控制比例增益 电流控制积分时间 零速到达范围 速度倍率 保留 弱磁修调系数 磁通电流 主轴电机转子 电气时间常数 主轴电机额定转速 最小磁通电流限制 主轴定向完成范围 主轴定向速度 主轴定向位置 S P，S P P，S P，S P，S P，S P，S P，S S P，S P，S P，S P，S P，S S S S 10~ 30000 -8000~ 12000 0~500 0~3 0~3 1~4 0~3 0~32767 1~127 0~300 1~256 50~150 400~ 16383 50~4095 600 0 300 1* 1* 2 0 1 1560 10 10 64 100 6500 1300 0.1s 1r/min 1r/min 仅适用C轴控制 Ms 1r/min 1/64 % 32767对应主轴驱动器最大输出电流 0.1ms 1r/min 32767对应主轴驱动器最大输出电流 脉冲 1r/min 脉冲 100~3000 1500 100~4095 650 0~100 40~600 0~4095 10 400 0 4.2.1 与主轴电机有关的参数 表4.4 主轴电机参数一览表 参数号 名称 主轴电机的磁极对数 功能 设定主轴电机的磁极对数； 1：电机的磁极对数为1； 2：电机的磁极对数为2； 3：电机的磁极对数为3； 4：电机的磁极对数为4； 设定主轴电机的光电编码器线数； 0 ：编码器分辨率1024 Pusle/r； 1 ：编码器分辨率2000 Pusle/r； 2 ：编码器分辨率2500 Pusle/r； 3 ：编码器分辨率1000 Pusle/r； 参数范围 1~4 24 编码器分辨率 25 0~3 武汉华中数控股份
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HSV－18S系列交流主轴驱动器使用说明书 32 弱磁修 调系数 磁通电流值 ① 设置弱磁修调系数 ②在所有模式方式下有效。 ① 设定基本的电机磁通电流值。 ② PA-33 =电机空载电流*2*R*32767/2000 R为主轴驱动器电流采样电阻的阻值， 25A主轴驱动器电流采样电阻的阻值：43Ω 50A主轴驱动器电流采样电阻的阻值：43Ω 75A主轴驱动器电流采样电阻的阻值：30Ω ①设置主轴电机转子电气时间常数。 ②该设置值可以根据电机的转子电感〔自感+漏感〕和转子电阻计算而得。 ③任何时候，这个限制都有效 ①设置主轴电机空载时的额定转速。 ① 设定允许的最小电机磁通电流值。 ② 一般的最小磁通电流设置方法：0.1倍磁通电流值。 ③ 该设制值必须小于磁通电流值。 50%~150% 400~16383 32767表示驱动器最大输出电流 33 34 35 36
主轴电机转子电气时间常数 主轴电机额定转速 最小磁通电流限制值 50~4095〔单位：0.1ms〕 100~3000〔单位：1r/min〕 100~4095 32767表示驱动器最大输出电流 4.2.2 与位置控制相关的参数
表4.5 主轴位置控制相关的参数一览表
参数号 名称 位置比例增益 0 功能 参数范围 10~9999 单位：0.01 1/S 12 13 ①设定位置环调节器的比例增益。 ②设置值越大，增益越高，刚度越大，相同频率指令脉冲条件下，位置滞后量越小。但数值太大可能会引起振荡或超调。 ③参数数值由具体的主轴系统型号和负载情况确定。 位置超差①设置C轴位置超差报警检测范围。 1~32767检测范围 ②在C轴位置控制方式下，当位置偏差计数器的计数脉冲 值超过本参数值时，主轴驱动器给出位置超差报警。 位置指令①设置C轴位置指令脉冲的分倍频〔电子齿轮〕。 1~32767 脉冲分频②在C轴位置控制方式下，通过对运动参数分子 NO.13,NO.14参数设置,可以很方便地与各种脉冲源相 匹配，以到达用户理想的控制分辨率〔即角度/脉冲〕 ③ P×G=N×C×4 P：输入指令的脉冲数 G：电子齿轮比 N：电机旋转圈数； 分频分子 G 分频分母 C：光电编码器线数/转，本系统缺省C=1024 武汉华中数控股份
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HSV－18S系列交流主轴驱动器使用说明书 14 ①设置C轴位置指令脉冲的输入形式。 0~3 ②通过参数设定为3种输入方式之一； 0：两相正交脉冲输入； 1：脉冲+方向； 22 2：CCW脉冲/CW脉冲 ③CCW是从主轴电机的轴向观察，逆时针方向旋转，定义为正向。 ④CW是从主轴电机的轴向观察，顺时针方向旋转，定义为反向。 控制方式① 用于选择主轴驱动器的控制方式。 0~3 选择 0：C轴位置控制方式，接收位置脉冲输入指令； 23 1：模拟速度控制方式，接收模拟速度指令； 2或3：内部速度控制方式，由运动参数20设定速度指令； 注意：在主轴位置控制方式下，HSV-18S接收三种形式的位置指令脉冲，可通过[位
置指令脉冲输入方式]参数〔运动参数NO.22〕来选择。
表4.6位置指令脉冲形式 信号输入引脚 A B 脉冲形式 正转 反转 A B CP DIR 指令脉冲输入参数〔运动参数NO.22〕设置 0 〔正交脉冲〕 1 〔脉冲+方向〕 2 〔CW+CCW〕 位置指令脉冲分频分母 位置指令脉冲输入方式 ④[例]输入指令脉冲为8192时，主轴电机旋转1圈 NC41102441G P81922则参数NO.13设为1，NO.14设为2。 ⑤电子齿轮比推荐范围为 1G50 50①见运动参数NO.13 1~32767 CP XS2-5 XS2-6 DIR XS2-7 XS2-8 CP DIR CW CCW CW CCW
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HSV－18S系列交流主轴驱动器使用说明书 4.2.3 与速度控制相关的参数
表4.7 速度控制相关的参数一览表 参数号 名称 速度比例增益 2 功能 ①设定速度调节器的比例增益。 ②设置值越大，增益越高，刚度越大。参数数值根据具体的主轴驱动系统型号和负载值情况确定。一般情况下，负载惯量越大，设定值越大。 ③在系统不产生振荡的条件下，尽量设定较大的值。 ①设定速度调节器的积分时间常数。 ④设置值越小，积分速度越快。参数数值根据具体的主轴驱动系统型号和负载情况确定。一般情况下，负载惯量越大，设定值越大。 ②在系统不产生振荡的条件下，尽量设定较小的值。 ①设定速度反馈低通滤波器特性。 ②数值越大，截止频率越低，电机产生的噪音越小。如果负载惯量很大，可以适当减小设定值。数值太大，造成响应变慢，可能会引起振荡。 ③数值越小，截止频率越高，速度反馈响应越快。如果需要较高的速度响应，可以适当减小设定值。 ①设置值是表示电机最高转速到0r/min的减速时间。 ②减速特性是线性的。 ①设置值是表示电机从0r/min到最高转速的加速时间 ②加速特性是线性的。 ①设置模拟速度指令的电压值与转速的关系。 设定值为+10V电压对应的转速值〔单位1r/min〕 ②只在模拟速度输入方式下有效。 ①在模拟速度控制方式下，利用本参数可以调节模拟速度指令输入的零漂。调整方法如下： （1） 将模拟控制输入端与信号地短接。 （2） 设置本参数值，至电机不转。 ①在模拟速度控制方式下，利用本参数可以调节模拟速度指令输入增益的放大系数。 ②只在模拟速度输入方式下有效。 参数范围 25~32767 3 速度积分时间常数 5~32767mS 4 速度反馈滤波因子 0~4 5 减速时间常数 加速时间常数 速度令输增益 速度令零补偿 指入指漂0.1S~180S 0.1S~180S 6 0~12000 7 -1023~1023 8 9 11 速度指令增益修调因子 速度到达范围 80%~120% ①设置到达速度 0~32767 ②在非位置控制方式下，如果电机速度跟踪误差小r/min 于本设定值，则速度到达开关信号为ON，否则为 武汉华中数控股份
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HSV－18S系列交流主轴驱动器使用说明书 17 20 21 最高速度限制 内部速度 JOG运行速度 控制方式选择 OFF。 ③在位置控制方式下，不用此参数。 ④与旋转方向无关。 ①设置主轴电机的最高限速值。 ②与旋转方向无关。 ①设置内部速度 ②内部速度控制方式下,选择内部速度作为速度指令。 ①设置JOG操作的运行速度 0~16000(单位：1r/min) -8000~ 12000 (单位：1r/min) 0~500(单位：1r/min) 23 零速到达范围 29 ①用于选择主轴驱动器的控制方式。 0~3 0：C轴位置控制方式，接收位置脉冲输入指令； 1：模拟速度控制方式，接收模拟速度指令； 2或3：内部速度控制方式，由运动参数20设定速度指令； ①设置零速到达范围 0~300(单位：②在非位置控制方式下，如果电机转速小于本设定1r/min) 值，则零速输出开关信号为ON，否则为 OFF。 ③在位置控制方式下，不用此参数。 ④与旋转方向无关。
4.2.4 与输出转矩调节相关的参数
表4.8 调节参数一览表 参数号 名称 转矩滤波时间常数 功能 ①设定力矩指令的滤波时间常数。 ②时间常数越大，控制系统的响应特性变慢，会使系统不稳定，容易产生振荡。 ③不需要很低的响应特性时，本参数通常设为10 ①设置主轴电机最大输出转矩电流限制值。 PA-10 =IeInull*2*2*R*32767/2000 22参数范围 0~499 表示范围0~49.9ms 1 最大转矩电流限幅 10 Ie：电机额定电流 Inull：电机空载电流 R为主轴驱动器电流采样电阻的阻值， 25A主轴驱动器电流采样电阻的阻值：43Ω 50A主轴驱动器电流采样电阻的阻值：43Ω 75A主轴驱动器电流采样电阻的阻值：30Ω ②任何时候，这个限制都有效。 ①设置主轴电机的过载电流值。 ②设置值是过载电流数字值。 PA-18 =1.5*电机额定电流*2*R*32767/2000 0~30000 32767表示驱动器最大输出电流 18 过载电流设置 10~32000 32767表示驱动器最43
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HSV－18S系列交流主轴驱动器使用说明书 15 第二转矩电流限幅 R为主轴驱动器电流采样电阻的阻值， 25A主轴驱动器电流采样电阻的阻值：43Ω 50A主轴驱动器电流采样电阻的阻值：43Ω 75A主轴驱动器电流采样电阻的阻值：30Ω ③任何时候，这个限制都有效 ①设置主轴电机的第二内部转矩限制值。 ②PA-15 =电机允许的第二限制电流*2*R*32767/2000 ，PA-15≤(PA-10)/2， R为主轴驱动器电流采样电阻的阻值， 25A主轴驱动器电流采样电阻的阻值：43Ω 50A主轴驱动器电流采样电阻的阻值：43Ω 75A主轴驱动器电流采样电阻的阻值：30Ω ③任何时候，这个限制都有效。 ①设置系统允许的过载时间值。 ②设置值是单位时间计数值，单位为0.1s，例如设定为200，则表示允许的过载时间为18S。 ③任何时候，这个限制都有效 大输出电流 10~32767 32767表示驱动器最大输出电流 19 系统允许过载时间设定 10~30000
4.2.5 与定向控制有关的参数
表4.9 定向控制有关的参数一览表 参数号 名称 主轴定向完成范围 功能 ① 设置主轴定向完成时允许的最小位置误差范围。 ② 当到达定向位置时的位置误差小于该设置值时，定向完成输出开关为ON. ③ 只在模拟速度输入方式下有效。 ①在速度控制方式下，利用本参数可以设定主轴定向速度指令。 ①设置主轴电机的定向位置。 ②设置值是以电机编码器或主轴编码器的零脉冲位置作为参考的。 参数范围 0~100 37 38 39
主轴定向速度 主轴定向位置 40~600(1r/min) 0~4095 脉冲 武汉华中数控股份
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HSV－18S系列交流主轴驱动器使用说明书 4.3 控制参数模式
HSV-18S提供了16种控制参数,如表4.10所示。参数的操作、设置、修改、保存请参见3.1.4控制参数模式操作，3.2.2控制参数修改与保存。
表4.10 控制参数一览表
序号 名 称 0 STA-0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 功 能 保留 说 明 0：正常； 1：位置指令脉冲或速度指令方向反向。 0：允许； 1：不允许； 0：允许； 1：不允许； 0：允许； 1：不允许； 0：允许； 1：不允许； 1：允许； 0: 外部使能 1：不允许 0：允许 1：不允许 0：允许 1：不允许 0：允许 1：不允许 0：允许 1：进入系统开环测试控制方式 0：正常运行方式 1：不允许 0：允许 1：主轴编码器定向 0：电机编码器定向 1：反转定向〔CW〕 0：正转定向〔CCW〕 位置指令脉冲方向或速度STA-1 指令输入取反； STA-2 是否允许反馈断线报警； STA-3 是否允许系统超速报警； STA-4 是否允许位置超差报警； STA-5 是否允许系统过载报警； STA-6 STA-7 STA-8 STA-9 STA-10 是否允许由系统内部启动SVR-ON控制； 是否允许系统主电源欠压报警 是否允许正转矩限制开关输入 是否允许负转矩限制开关输入 是否允许系统控制电源欠压报警 STA-11 系统开环控制模式使能 是否允许系统或电机过热报警 主轴编码器定向或电机编STA-13 码器定向 STA-12 STA-14 主轴定向旋转方向设定 STA-15 保留
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HSV－18S系列交流主轴驱动器使用说明书 第5章 运行与调整
注 意 驱动器及电机必须可靠接地，PE端子必须与设备接地端可靠连接。 必须检查确认接线无误后，才能接通电源。 必须接入一个紧急停止电路，确保发生故障时，电源能立即停止。 驱动器故障报警后，重新启动前须确认故障已排除、主轴使能输入信号无效。 驱动器及电机断电后至少5分钟内不得触摸，防止电击。 驱动器及电机运行一段时间后，可能有较高温升，防止灼伤。 5.1 电源连接
通电顺序如下：
1、接通驱动器的AC220V控制电源及直流24V电源(主电路电源不接)，驱动器的显示器点亮，驱动器内部故障连锁继电器常开触点闭合。如果有报警出现，请断电检查。
2、 接通驱动器主电路电源(三相AC380V) 。 3、需延时1.5秒，才可接收主轴使能信号〔EN〕。检测到主轴使能有效，这时如果驱动器无故障，主轴准备好信号〔READY〕有效,驱动器面板上的绿灯点亮〔表示正常〕，电机激励，处于运行状态。假设驱动器检测有报警，驱动器内部故障连锁继电器常开触点断开，同时驱动器面板上的红灯点亮(表示报警)，电机处于自由状态。此时应切断驱动器主电路电源，进行故障检查。
5、如果频繁接通断驱动器主电路电源，可能损坏其软启动电路。 6、电源接通及报警时序
控制电源 主电路电源 50mS 主轴使能输入 主轴准备好输出 位置/速度指令 1.5S 图5.1 电源接通时序图
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HSV－18S系列交流主轴驱动器使用说明书 主轴报警输出 主轴准备好输出 主电路电源 1S
图5.2 报警时序图
注: 驱动器在出现报警时，外部控制电路应通过报警输出信号及时切断主电
源.
断电顺序如下：
1、断开驱动器主电路电源(三相AC380V)，驱动器检测到强电断开，会显示(R-1，欠压),同时驱动器面板红灯亮。
2、断开驱动器的AC220V控制电源及直流24V电源。如果先断开控制电源，
后断开主电源，驱动器内部储能电容上的能量将无法立刻通过制动电路泄放掉。 5.2 运行前检查
在安装和连接完毕之后，在通电之前先检查以下几项：
强电电源端子XT1接线是否正确、可靠？输入电压是否正确？ 电源线、电机线有无短路或接地？ 编码器电缆连接是否正确？
控制信号端子是否连接准确？电源极性和大小是否正确？ 驱动器和电机是否已固定牢固？ 电机轴是否没连接负载？
5.3 试运行 5.3.1 JOG运行
1) 参见第2章图2.14 位置控制方式标准接线图或图2.15 速度控制方式标
准接线图连线。
2) 接通控制电源：接通控制电路电源〔主电路电源不接〕，驱动器的显示
器点亮，如果有报警出现，请检查连线。
3) 设置JOG 允许速度：按M键选择运动参数模式，按↑或↓键选择[JOG
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HSV－18S系列交流主轴驱动器使用说明书 运行速度]参数〔运动参数NO.21〕，按S键进入参数设置，按↑或↓键将此参数设置为某一不为零的速度，数值单位是1r/min。按S键返回参数模式。
4) 设置内部使能：按M键选择状态模式，按↑或↓键选择使能状态〔控制参数STA.6〕，按S键进入参数设置，按↑或↓键将此参数设置1〔允许内部使能〕。按S键返回状态模式。 5) 接通主电路电源(三相AC380V)：如果没有报警和任何异常情况，这时电
机激励，处于零速状态。
6) JOG 运行：在辅助模式下，通过按↑或↓键选择JOG方式，数码管显
示“JOG---”，按S键就进入JOG运行，即点动。数码管显示“RUN---”按下↑键并保持，电机按JOG速度运行，松开按键，电机停转，保持零速；按下↓键并保持，电机按JOG速度反向运行，松开按键，电机停转，保持零速。JOG速度由运动参数No.21设置，单位为1r/min。
5.3.2 内部速度运行方式
1) 参见第2章图2.14 位置控制方式标准接线图或图2.15 速度控制方式标
准接线图连线。
2) 接通控制电源：接通控制电路电源〔主电路电源不接〕，驱动器的显示
器点亮，如果有报警出现，请检查连线。
3) 设置内部使能：按M键选择状态模式，按↑或↓键选择使能状态〔控制参数STA.6〕，按S键进入参数设置，按↑或↓键将此参数设置为1〔允许内部使能〕。按S键返回状态模式。
4) 将[控制方式选择]〔运动参数NO.23〕设置为内部速度控制方式〔设置
为3〕，将[内部速度]〔运动参数NO.20〕先设置为0。
5) 将参数设定值写入EEPROM保存。关断控制电路电源，并等待30秒钟。 6) 接通控制电路电源〔主电路电源不接〕 7) 接通主电路电源(三相AC380V)。
8) 如果没有报警和任何异常情况，这时电机激励，会按照驱动器内部设定
的速度运行。
9) 选择[内部速度]〔运动参数NO.20〕，按S键进入参数设置，按↑或↓键设定电机运行的速度〔1r/min为单位〕，按S键确认，电机便会按设定的速度运转。
5.3.3 位置方式运行
1) 参见第2章图2.14 位置控制方式标准接线图连线。 2) 接通控制电源：接通控制电路电源〔主电路电源不接〕，驱动器的显示
器点亮，如果有报警出现，请检查连线。
3) 设置外部使能：按M键选择状态模式，按↑或↓键选择使能状态〔控制参数STA.6〕，按S键进入参数设置，按↑或↓键将此参数设置为0
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HSV－18S系列交流主轴驱动器使用说明书 4)
5) 6) 7) 8) 9)
〔允许外部使能〕。按S键返回状态模式。 将[控制方式选择]〔运动参数NO.23〕设置为位置运行方式〔设置为0〕，根据控制器输出信号方式设置主轴驱动器的[位置指令脉冲输入方式]〔运动参数NO.22〕，并设置合适的电子齿轮比[位置指令脉冲分频分子]、[位置指令脉冲分频分母]〔运动参数NO.13、运动NO.14〕。
将参数设定值写入EEPROM保存，关断控制电路电源，并等待30秒钟。 接通控制电路电源〔主电路电源不接〕。 接通主电路电源(三相AC380V)。
确认没有报警和任何异常情况后，使主轴使能〔SVR_ON〕ON，这时电机激励，处于零速状态。
操作位置控制器输出信号至驱动器XS4指令输入/输出接口13、14、15、16脚，使电机按指令运转。
5.3.4 速度方式运行
1) 参见第2章图2.15 速度控制方式标准接线图连线。 2) 接通控制电源：接通控制电路电源〔主电路电源不接〕，驱动器的显示
器点亮，如果有报警出现，请检查连线。
3) 设置外部使能：按M键选择状态模式，按↑或↓键选择使能状态〔控制参数STA.6〕，按S键进入参数设置，按↑或↓键将此参数设置为0〔允许外部使能〕。按S键返回状态模式。 4) 将[控制方式选择]( 运动参数NO.23)设置为速度运行方式〔设置为1〕，
根据需要设置速度参数[速度指令输入增益]( 运动参数NO.7)，[速度指令零漂补偿]( 运动参数NO.8)。
5) 将参数设定值写入EEPROM保存，关断控制电路电源，并等待30秒钟。 6) 接通控制电路电源〔主电路电源不接〕。 7) 接通主电路电源(三相AC380V)。
8) 确认没有报警和任何异常情况后，使主轴使能〔SVR_ON〕ON，这时电机
激励，处于零速状态。
9) 操作模拟控制器输出信号至驱动器XS4指令输入/输出接口11、12、29、
31脚，同时输出正转或反转控制信号至驱动器XS4指令输入/输出接口第20脚或22脚,使电机按指令正转或反转。
5.3.5 主轴定向
1〕 参见第2章图2.14 位置控制方式标准接线图或图2.15 速度控制方式标
准接线图连线。
2〕 接通控制电源：接通控制电路电源〔主电路电源不接〕，驱动器的显示
器点亮，如果有报警出现，请检查连线。
3〕 设置外部使能：按M键选择状态模式，按↑或↓键选择使能状态〔控制参数STA.6〕，按S键进入参数设置，按↑或↓键将此参数 设置为0〔允许外部使能〕。按S键返回状态模式。
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HSV－18S系列交流主轴驱动器使用说明书 4〕[控制方式选择]( 运动参数NO.23)设置为位置运行方式〔设置为0〕或速度运行方式〔设置为1〕。
5〕根据实际使用情况，设置[主轴定向完成范围]( 运动参数NO.37)、[主轴定向速度]( 运动参数NO.38)、[主轴定向位置]( 运动参数NO.39)。 6〕将参数设定值写入EEPROM保存，关断控制电路电源，并等待30秒钟。 7〕接通控制电路电源〔主电路电源不接〕。 8〕接通主电路电源(三相AC380V)。
9〕确认没有报警和任何异常情况后，使主轴使能〔SVR_ON〕ON，这时电机激励，处于零速状态。
10〕输出主轴定向开始控制信号至驱动器XS4指令输入/输出接口23脚，使主轴电机按参数[主轴定向速度]设置的速度开始定向，当主轴实际位置与设置的[主轴定向位置] 偏差等于或小于设置的[主轴定向完成范围]时， XS4指令输入/输出接口5脚输出主轴定向完成信号, 当定向输入信号取消时，该状态撤除。 .
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HSV－18S系列交流主轴驱动器使用说明书 第6章 故障诊断
注 意 ●参与检修人员必须有相应专业知识和能力。 ●主轴驱动和电机断电至少5分钟后，才能触摸驱动器和电机，防止电击和灼伤。 ●驱动器故障报警后，须根据报警代码排除故障后才能投入使用。 ●复位报警前，必须确认EN〔主轴使能〕信号无效，防止电机突然起动引起意外。 6.1 保护诊断功能
1、HSV-18S主轴驱动器提供了14种不同的保护功能和故障诊断。当其中任何一种保护功能被激活时，驱动器面板上的数码管显示对应的报警信息，主轴报警输出。
2、在使用驱动器时要求将报警输出或故障连锁输出接入急停回路，当主轴驱动器保护功能被激活时，主轴驱动器回路可以及时断开主电源〔切断三相主电源，控制电源继续得电〕。
3、在清除故障源后，可以通过关断电源，重新给主轴驱动器上电来清除报警；也可以通过面板按键进入辅助模式，采用报警复位方式来清除报警。
4、带有*标记的保护不能以报警复位方式清除，只有切断电源，清除故障原因，再接通电源重新上电后才能清除。
表6.1 报警信息一览表
序号 报警号 报警信息 1 A-1 主电源欠压 主电源电压低于300V 2 A-2 主电源过压 主电源电压高于780V *3 A-3 逆变器故障 逆变器功率器件产生故障 4 5 6 7 8 9 10 11 12 *13 *14 *15 16 A-4 A-5 A-6 A-7 A-8 A-10 A-11 A-12 A-13 A-14 A-15 A-16 A-17 制动故障 缺相故障 主轴电机过热 反馈断线故障 定向故障 过电流故障 电机超速 转速偏差过大 系统过载 系统参数错误 控制板电路故障 DSP故障 驱动器过热 制动电路工作时间过长故障 主电源输入缺相 主轴电机温度超过允许温度 主轴电机的编码器反馈线断线 主轴定向功能没有完成定向操作 主轴电机的绕组电流过大 主轴电机的转速超过最大转速设定值 转速稳态误差超过设定转速的25% 主轴电机的负载超过了允许的过载电流 EEPROM存放的参数出现错误 控制板元器件或焊接出现问题 控制程序执行出现问题 主轴驱动器散热器温度超过允许温度 51
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HSV－18S系列交流主轴驱动器使用说明书
第7章 安装尺寸
7.1 HSV-18S-025全数字交流主轴驱动器外形尺寸
注：使用M4的螺钉进行安装
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7.2 HSV-18S-050全数字交流主轴驱动器外形尺寸
注：使用M4的螺钉进行安装
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HSV－18S系列交流主轴驱动器使用说明书
7.3 HSV-18S-075全数字交流主轴驱动器外形尺寸
注：使用M4的螺钉进行安装
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