GB T 16439-2009 交流伺服系统通用技术条件.pdf
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1、lCS 2916030K 24 酉园中华人民共和国国家标准GBT 1 6439-2009代替GBT 16439 1996交流伺服系统通用技术条件200909-30发布General specification for AC servo system2010-02-01实施宰瞀嬲鬻瓣譬糌瞥星发布中国国家标准化管理委员会厘11前言1 范围2规范性引用文件-3术语和定义4运行条件4 1使用环境条件42储存运输环境条件d3试验环境条件5技术要求和试验方法-51总则52外观53外形及安装尺寸54保护接地55介电性能,56绝缘电阻57通电操作试验-58工作区59正反转速差率510系统效率51I转速调整率5
2、12位置跟踪误差513转矩波动5 14转速波动- -515转速变化的时间响应516频带宽度517惯量适应范围51 8静态刚度519噪声520低温52l高温522振动-523冲击524稳态加速度-525恒定湿热 -526电磁兼容性527可靠性528质量6检验规则一目 次GBT 16439-200911255556666668889999999OOO0OO1l11122ZGBT 16439-200961检验分类62鉴定检验63质量一致性检验7交付准备71总则72铭牌、标志-73附带随机文件74包装-75运输76储存77保证期“坨坨M“坫=2=2刖 吾GBT 16439-2009本标准代替GBT 1
3、6439 1996(交流伺服系统通用技术条件。本标准与GBT 16439 1996相比主要变化如下:按照GBT 112000标准化工作导则第l部分:标准的结构和编写规则的规定,对标准的编排格式进行了修改。增加了第4章“运行条件”,同时把原标准的第4章“技术要求”和第5章“试验方法”两章合并为第5章“技术要求和试验方法”。在第1章“范围”中,规定了本标准中交流伺服系统适用的供电电源,明确本系统属于低压电气的范畴;修改了交流伺服系统的组成,由原标准的“伺服系统由伺服驱动器和伺服电机两个主要部分组成”更改为“交流伺服系统一般由交流伺服驱动器,交流伺服电动机和传感三个部分组成”,并调至31。在第3章“
4、术语和定义”中对所有术语都增加了英文对应词。增加了“交流伺服驱动器”、“交流伺服电动机”、“位置控制”、“速度控制”、“转矩控制”、“工作区”、“转速调整率”、“稳态跟踪误差”、“动态跟踪误差”、“系统效率”、“电磁兼容性”等术语和定义;修改了“交流伺服系统”、“调速比”、“系统效率”的术语和定义;删除了“转速变化率”、“稳逮误差”、“超调量”、“转矩变化的时间响应”、“阶跃输入的转速响应时间”、“建立时间”等术语和定义。第4章“运行条件”中分为“使用环境条件”、“储存运输环境条件”和“试验环境条件”三个部分。r在第5章“技术要求和试验方法”中增加了“保护接地”、“位置跟踪误差”、“电磁兼容”
5、、“稳态加速度”和“质量”的技术要求和试验方法;修改了“介电性能”、“振动”、“冲击”和“可靠性”的技术要求;删除了“防触电保护”、“外壳防护”、“泄漏电流”的技术要求和试验方法。对第6章“检验规则”中的内容进行了细化,对样机数量、不合格品的判定以及试验顺序等内容作出了详细的规定。第7章由原标准的“标志、包装,运输和贮运”更改为“交付准备”,在原有内容的基础上增加了“铭牌”和“保证期”的要求。本标准由中国电器工业协会提出。本标准由全国微电机标准化技术委员会(SACTC 2)归口。本标准起草单位:西安微电机研究所、北京和利时电机技术有限公司、横店集团联宜电机有限公司、上海司壮电视有限公司、宁渡中
6、大力德传动设备有限公司。本标准主要起草人:张朝晖、王健、许晓华、金韶东、岑国建、谭莹。本标准所代替标准的历次版本发布情况为:GgT 16439-1996。交流伺服系统通用技术条件GBT 16439-20091范围本标准规定了交流伺服系统的定义和术语、运行条件、技术要求和试验方法、检验规则以及交付准备等内容。本标准适用于输入供电电源交流额定电压不超过1 000 V、频率不超过1 000 Hz,直流额定电压不超过1 500V的交流伺服系统。本标准适用于交流伺服系统(以下简称“伺服系统”)及构成伺服系统的交流伺服驱动器(以下简称“驱动器”),交流伺服电动机(以下简称“电动机”)。本标准的内容不涉及传
7、感部分,但该部分内容应在产品专用技术条件中进行规定。本标准未列入而又与伺服系统有关的技术要求,应按照有关的电动机标准和工业机械电气控制设备标准的规定执行。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引jH文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用j+本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。GBT 24231 200l 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验A:低温(IEC 600682_1:1990,IDT)GBT 24232 2001 电工电子产晶环境
8、试验第2部分:试验方法试验B:高温(IEC 60068 22:1974,IDT)GBT 24233 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Cab:恒定湿热试验(GBT 242332006,IEC 60068 2 78:2001,IDT)Ggq24235 电工电子产晶环境试验(GBT 24235一1995,IEC 60068 227:1987,IDT)GBT 242310 电工电子产品环境试验(GBT 2423102008,IEC 60068 2 6:1995,IDT)第2部分:试验方法 试验Ea和导则:冲击第2部分:试验方法 试验Fc:振动(正弦)GBT 242315 电工电子产品环境
9、试验 第2部分:试验方法 试验Ga和导则:稳态加速度(GBT 2423152008,IEC 60068 27:1986,IDT)GBT 282812003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60其最小值为1 500注1:不应重复进行本项试验。如用户提出要求,允许在安装之后开始运行之前再进行一次额外试验,其试验电压值应不超过上述规定的85。注2:驱动器与电动机一体安装的伺服系统,其绝缘介电强度试验条件由产品专用技术条件规定。注3:对于电路接机壳的驱动器,无法进行绝缘介电强度试验时,不进行此项试验。552电动机的绝缘介电强度电动机的绝缘介电强度的技术要求与试验方法
10、应符合GBT 7345中的相关规定。7GBT 16439-200956绝缘电阻561驱动器的绝缘电阻驱动器中除不能够承受试验电压的电路外,检查试验点对保护接地端之问的绝缘电阻应不小于50 M0;在极限高温条件下绝缘电阻应不小于10 Mn;恒定湿热试验时绝缘电阻应不小于1 Mn。驱动器的绝缘电阻测试应在驱动器不通电的状态下进行。绝缘电阻检查选用兆欧表进行检测,兆欧表的电压等级按照表3的规定选取。对于不能承受兆欧表电压等级的元器件,测量前应将其短接或拆除。表3试验仪器的电压等级额定电压u。 兆欧表的电压值V VU。500 ,500500U。1 000 l 000u。1 000 2 500注1:驱动
11、器与电动机一体安装的伺服系统,其绝缘电阻试验条件由产品专用技术条件规定。注2:对于电路接机壳的驱动器,无法进行绝缘电阻试验时,不进行此项试验。562电动机的绝缘电阻电动机的绝缘电阻技术要求与试验方法应符合GB,7T 734j中的相关规定。57通电操作试验571系统功能试验伺服系统的控制功能、保护和监控功能应符合产品专用技术条件的规定。伺服系统应具备故障保护和状态监控功能,保护功能可以包括(但不限于)F列诸项:过电流保护、过载保护、过热保护、电源过欠压保护、泵升电压保护、超速保护、电源缺相保护和传感故障保护等。试验时伺服系统在额定电源电压下运行,通过外部模拟装置或其他方法检验伺服系统的各种功能(
12、控制、保护等功能)是否符合要求。572高温连续运行试验驱动器在规定的电源条件和最高环境温度下连续运行,并且伺服系统的各种动作、功能应正确无误。试验时伺服系统在额定电源电压下。在规定的最高工作环境温度和规定的转速范围内空载连续运行,通过外部模拟装置或其他方法使伺服系统经历正反转、起停及。x。等各种动作。在整个试验过程中伺服系统1二作应正常,连续运行的时间应符合产品专用技术条件的规定,但对连续工作制的伺服系统应不小于24 h。58工作区伺服系统的工作区由连续工作区和短时工作区组成,在产品专用技术条件中应给出具体的工作区图。581连续工作区伺服系统在速度控制方式下,转速选择Dn。、n。、n三点,施加
13、对应的负载转矩运行,结果应符合产品专用技术条件的要求。582短时工作区伺服系统在速度控制方式F,按照产品专用技术条件规定的短时工作时间和短时允许的过载倍数,转速选择n。、n两点,结果应符合产品专用技术条件的要求。8GBT 1 6439-200959正反转速差率伺服系统在额定电源电压,额定转速下空载运行,测量电动机正、反两方向的转速平均值,按式(1)计算伺服系统的正反转速差率,结果应符合产品专用技术条件的规定。510系统效率伺服系统的效率应符合产品专用技术条件的规定。伺服系统在额定转速、额定负载的条件下,运行至稳定工作温度,测量驱动器输入的有功电功率(交流输入电源侧如有匹配变压器,在变压器副边测
14、量)和电动机输出的机械功率。511转速调整率5111要求伺服系统在规定的虽低温度和最高温度下,测出电动机随温度变化的转速调整率;在规定的供电电源电压的下限值变化到上限值,测出随电压变化的转速调整率;在负载由空载变化到额定负载,测出随负载变化的转速调整率,应符合产品专用技术条件的规定。5112温度变化的转速调整率伺服系统在空载条件下放置于人工气候箱中,在20温度下将电动机转速调至额定转速n。,然后将温度调至最低工作温度,热平衡后测出电动机转速n。;再将温度调至最高工作温度,达到热平衡后测量此时电动机的转速n。,按式(2)计算温度变化的转速调整率(取最大值)。5113电压变化的转速调整率伺服系统在
15、空载条件下,调节伺服系统的输入电源电压,在额定输入电压时将电动机转速调至额定转速nw,将伺服系统的输入电源电压调到规定的上限值,记录此时的转速”,然后将输入电压调到规定的下限值,再测出电动机转速n。用式(2)计算电压变化的转速调整率(取最大值)。5114负载变化的转速调整率伺服系统在空载条件下,将电动机转速调至额定转速7。,然后再加载至额定负载,记录此时的转速nt。用式(2)计算负载变化的转速调整率。5,12位置跟踪误差伺服系统的位置跟踪误差(包括稳态位置跟踪误差与动态位置跟踪误差)应在产品专用技术条件中做出规定。试验时,驱动器在位置控制模式下工作,输入位置指令信号,测量驱动器的偏差计数器的值
16、。513转矩波动伺服系统转矩波动应符合产品专用技术条件的规定。伺服系统在给定转速下,对电动机施加连续工作区中规定的最大转矩,测量并记录电动机在一圈中输出转矩,找出最大转矩丁二。和最小转矩Tm。按式(3)计算伺服系统的转矩波动系数。514转速波动伺服系统在空载条件下额定转速时的转速波动应符合产品专用技术条件的规定。伺服系统工作在速度控制模式下,在额定转速、空载条件下测试并记录转速,找出最大转速n与最小转速n,按式(4)计算伺服系统的转速波动系数。515转速变化的时间响应伺服系统空载条件下,对转速指令输人阶跃信号,转速变化的时间响应过程中响应时问、超调量和建立时间,均应符合产品专用技术条件的规定。
17、试验时使伺服系统处于空载零速状态下,输入对应额定转速n。的阶跃信号,记录正阶跃输入的时间响应曲线,读出响应时间、建立时间和瞬态超调并计算出超调量。在稳态的n。转速下,输入信号阶跃到零,记录负阶跃输入的时间响应曲线,读出响应时间、建立时间和瞬态超调并计算超调量。qGBT 16439-2009516频带宽度伺服系统速度闭环的频带宽度应符合产品专用技术条件的规定,并应说明是幅度下降到 3 dB的频带宽度,还是90。相移的频带宽度。试验时,驱动器工作在速度模式下,输入正弦波转速指令,其幅值为额定转速指令值的001倍,频率由l Hz逐渐升高,记录电动机对应的转速曲线,随着指令正弦波频率的提高,电动机实际
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