Download DCサーボモータドライバ 取扱説明書

ServoTechno
Ver．3．0
Date
ＤＣ２４Ｖバッテリ電源用
（２軸駆動一体型）
ＤＣサーボモータドライバ
ＰＭＡシリーズ
PMA□□ＷＦ
□□ＷＦ
取扱説明書
サーボテクノ株式会社
〒252-0231
神奈川県相模原市中央区相模原６－２－１８
ＴＥＬ：０４２－７６９－７８７３
ＦＡＸ：０４２－７６９－７８７４
2013.8.19
ＰＭＡシリーズ／PMA□□ＷＦ
目
次
１.概要
概要 ................................................................................................................................................................. 2
２.特長
特長 ................................................................................................................................................................. 2
３.用途
用途 ................................................................................................................................................................. 2
４.定格及び仕様
定格及び仕様 .................................................................................................................................................. 3
５.ブロック図
ブロック図 ...................................................................................................................................................... 4
６.コネクタ接続表及び品種表
コネクタ接続表及び品種表 ............................................................................................................................. 5
７.機能説明
機能説明 ......................................................................................................................................................... 7
８.インターフェース回
インターフェース回路
インターフェース回路 .................................................................................................................................... 8
９.使用時のご注意
使用時のご注意 ............................................................................................................................................... 9
１０.外形図
１０ 外形図 ....................................................................................................................................................... 10
1
ＰＭＡシリーズ／PMA□□ＷＦ
１.概要
ＰＭＡ２０ＷＦは、エンコーダ入力Ｆ/Ｖコンバータを内蔵することで、タコゼネなしで速度制御
を可能とし、また、サーボ性能の追求を計りながら、低価格を実現したＤＣサーボドライバです。
電源は、単一電源仕様ＤＣ２４Ｖバッテリ電源用です。
電源電圧範囲は、ＤＣ２０Ｖ～４０Ｖです。
制御ループは、速度・トルク（電流）です。
２.特長
高性能
◇エンコーダ応答周波数４ＭＨz
◇電流応答２００μｓ以下（抵抗負荷）
軽量・コンパクト・ローコスト
◇ロジックＩＣにＣＰＬＤを使用し、回路をコンパクトにまとめる事で従来製品
よりさらにコストダウンを実現し、放熱フィンをケースと一体にすることで軽
量・小型化され、また、２軸一体型によりさらに、軽量・コンパクト・ローコ
ストが計られました。
単一電源
◇ＤＣ２０Ｖ～４０Ｖと電源の入力範囲が広く、エンコーダ用＋５Ｖ電源が用意さ
れています。
絶縁型電流センサー
◇ホール素子を使った小型で高性能な電流センサーを使用していますので、ノイズ
の影響が無い安定した電流制御が可能です。
その他
◇ダイナミックブレーキ内蔵
◇過大電圧（回生）保護
◇過熱保護
◇出力短絡保護
◇低電圧検出誤動作防止
３.用途
ＡＧＶ、各種ロボット、ＸＹテーブル、その他
2
ＰＭＡシリーズ／PMA□□ＷＦ
４.定格及び仕様
定格
型式
ＰＭＡ１２ＷＦ
ＰＭＡ２０ＷＦ
ＰＭＡ２０ＷＦ５０
備考
項目
定
格 電圧±Ｖ
出
力 電流±Ａ
最
大 電圧±Ｖ
出
力 電流±Ａ
電源 DC24V 時
２１
１２
１８
１８
電源 DC24V 時
１９
３０
３０
連続(各軸)
５０
３０sec(各軸)
DC20V～40V
入力電源
ＤＣ２４Ｖバッテリー電源
主回路
パワーＭＯＳＦＥＴ、ＰＷＭ（15KHz）、可逆
出力回路
リアクトルなし
絶縁耐圧
主回路、信号間１２００Ｖ１分間
使用温度、湿度
温度：０～＋５０℃、湿度：８５％ＲＨ以下（結露無き事）
保存温度、湿度
温度：－２０～＋８５℃、湿度：８５％ＲＨ以下（結露無き事）
２軸駆動
注；上記電流出力値は、各軸のモータ 1 台分です。
制御部仕様
項目
仕様
備考
制御軸
２軸駆動
制御ループ
速度制御、電流制御
各軸制御
ｻｰﾎﾞｵﾝ、ﾀﾞｲﾅﾐｯｸﾌﾞﾚｰｷ、ﾘｾｯﾄ
２軸共用
ｻｰﾎﾞﾚﾃﾞｨ、ｱﾗｰﾑ（高温異常、過電流、速度異常、過電圧）
２軸共用
入力信号
機
能 出力信号
ｱﾗｰﾑ 0、ｱﾗｰﾑ 1、ｱﾗｰﾑ 2
（過電流、速度異常は各軸出力）
保護機能
過電流、過電圧、ﾋｰﾄｼﾝｸ過熱、電源異常
表示ランプ
電源 ON(POW)、アラーム(ALM)、高温異常(TMP)
２軸共用
速度指令入力
０～±１０Ｖ
各軸入力
指令入力ｲﾝﾋﾟｰﾀﾞﾝｽ
３０ｋΩ
速度帰還
２相エンコーダ(Ｆ/Ｖ)
変速範囲
エンコーダの分解能による
負荷変動
０.１％以下（速度）
電流応答
２００μｓ以内（６３％ステップ応答）
分解能
電流制御系１％以下
直線性
電流制御系３％以下
ﾀﾞｲﾅﾐｯｸﾌﾞﾚｰｷ電流
最大出力電流×１．２
最大応答周波数４ＭＨｚ
ＭＡＸ
抵抗負荷
速度ｵﾌｾｯﾄ
速度ゼロ
ＶＲＯＡ，ＶＲＯＢ
各軸調整
速度
速度フルスケール
ＶＲＶＡ，ＶＲＶＢ
各軸調整
ＶＲＩＡ，ＶＲＩＢ
各軸調整
ＶＲ５Ａ，ＶＲ５Ｂ
各軸調整
可変調整 出力電流制限 ０～１００％
電流ｵﾌｾｯﾄ
電流ゼロ
3
ＰＭＡシリーズ／PMA□□ＷＦ
５.ブロック図
速度制御ボード
速度指令±10Ｖ
ＲＥＦＸ
4
3
2
1
ＲＥＦＹ
／ＳＶＯＮ
ＧＮＤ
／ＤＢＫ
ＧＮＤ
／ＲＥＳ
ＧＮＤ
／ＲＤＹ
０Ｖ（Ｅ）
／ＡＬＭ
／ＡＬＭ０
／ＡＬＭ１
／ＡＬＭ２
+5V OUT
1
2
3
4
C OM
C N1
VCC
/SVON
GND
GND
GND
/DBK
R M5
5.6K
/RES
1
/RDY
RM1 A
2
M8-3-1 03J
SGND
/ALM
/ALM0
/ALM1
/ALM2
／ＲＵＮ
／ＲＥＳ
／ＤＢＫ
／ＳＶＯＮ
U?A
1
C?
100 0P-F
GND
PC?
4
Ｙ軸速度アンプ
2
74HC1 4
Ｆ／Ｖ
Ｘ軸
ＡＬＭ
1
3
VCC
2
TLP 521
XG4A-1 432
J1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
ＣＰＬＤ
ＸＥＮＣ
ＹＥＮＣ
Ｉ／Ｏ
ML-250-4P
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Ｘ軸エンコーダ
Ｙ軸エンコーダ
Ｘ軸速度アンプ
TB4
VCC J2
/OVRV
/RES 1
/OCB1
/OCA1
/HTMP1
/IaOFF
EXT1
Ｙ軸
IaREFA
C OM
/RUN
GND
/RES 2
GND
/DBK1
+10 V
-10V
COM
GND
/SVON1
GND
IaREFB
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
GND F12 P-HVQ
F12 P-HVQ C OM
Ｘ軸トルク指令
Ｙ軸トルク指令
R 76
C 60
R74
R1/4 W 2 0K
R 1/4 W 4 70K
C C45S L1H470J
R72
6
Ｘ軸電流アンプ
7
R1/4 W 6 8K
ＰＷＭアンプ
5
U5B
TL0 84C NS
C OM
R84
RLC25 SFY2.2 M
-10V
VR5A GF06P 10K
R 77
+10 V
-10V
VR5B GF06P 10K
Ｙ軸電流アンプ
Ｘ軸パワーＦＥＴブリッジ
＋
X
PC?
2
VCC
1
2
PC?
G
Ｙ軸パワーＦＥＴブリッジ
＋
4
3
+15Ｖ
ゲート電源
ＤＣ／ＤＣ
Q?
MOS FET-N1
Q?
MOS FET-N1
ＤＣモータ
MOTOR SERVO
S
G
D
Ｙ軸電流センサー
G
-10V
YENC
Q?
MOS FET-N1
Y
制御電源
ＤＣ／ＤＣ
+10 V
Q?
MOS FET-N1
G
D
POW
G
ALM
LE3
LED
S
TMP
LE2
LED
D
VCC
LE1
LED
3
S
VCC
－
4
D
1
ＤＣモータ
MOTOR SERVO
S
電源異常検出
Q?
MOS FET-N1
S
S
G
D
ゲートドライバ
Q?
MOS FET-N1
D
Ｘ軸電流センサー
ＣＰＬＤ
XENC
Q?
MOS FET-N1
G
Q?
MOS FET-N1
S
G
D
過電流検出
-
Ｙ軸トルク制限ＶＲ
7
5
U6B
TL0 84C NS
C OM
R85
RLC25 SFY2.2 M
-
6
+
R73
R1/4 W 6 8K
VRIB
GF06S 10K
COM
A
R 1/4 W 4 70K
C C45S L1H470J
+
R1/4 W 2 0K
A
C 61
R75
D
+10 V
S
VRIA
GF06S 10K
COM
TH?
THERMISTOR
－
t
外付電解コンデンサ
C?
+
Q?
VCC
C?
コンデンサ
TRANS1
GND
過電圧検出
4
PC ?
3
CAPACITOR POL
CAP
過熱検出
1
2
TLP 521
pma_wblk.sch
4
電源入力
DC20～40V
ＰＭＡシリーズ／PMA□□ＷＦ
６.コネクタ接続表及び品種表
ＴＢ４端子台接続表
ＮＯ
主回路接続
ＡＧ
備考
１
Ｂ軸
指令入力０Ｖ側
２
速度指令入力 ＲＥＦＢ
指令入力０～±１０Ｖ
３
Ａ軸
指令入力０Ｖ側
４
速度指令入力 ＲＥＦＡ
ＡＧ
指令入力０～±１０Ｖ
ＣＮ１コネクタ接続表
ＰＩＮ＃
信号名
信号説明
１
／ＳＶＯＮ
サーボオン入力
（Ｌﾚﾍﾞﾙで有効）
２
ＧＮＤ
入力信号グランド
３
／ＤＢＫ
ダイナミックブレーキ入力
４
ＧＮＤ
入力信号グランド
５
／ＲＥＳ
アラームリセット入力
６
ＧＮＤ
入力信号グランド
７
／ＲＤＹ
サーボレディ出力。ＳＶＯＮ入力後、アラーム出力がなければＬレベル
８
SＧＮＤ
出力信号グランド
９
／ＡＬＭ
アラーム出力
（Ｌﾚﾍﾞﾙで有効）
（Ｌﾚﾍﾞﾙで有効）
アラーム出力（異常時ＬＯＷ）、高温異常
過電流検出，速度異常
１０
／ＡＬＭ０
アラーム出力
０
１１
／ＡＬＭ１
アラーム出力
１
１２
／ＡＬＭ２
アラーム出力
２
１３
ＮＣ
１４
+５Ｖ
アラーム出力内容は、機能説明参照のこと
+５Ｖ出力
ＣＮ２コネクタ接続表
ＰＩＮ＃
信号名
信号説明
+５Ｖ
１
ＤＣ+５Ｖ
エンコーダ用電源出力
２
ΦＡ
Ａ軸接続用
Ａ相入力
３
ΦＢ
エンコーダ入力
Ｂ相入力
４
０Ｖ
エンコーダ用電源０Ｖ側
ＣＮ３コネクタ接続表
ＰＩＮ＃
信号名
信号説明
+５Ｖ
１
ＤＣ+５Ｖ
エンコーダ用電源出力
２
ΦＡ
Ｂ軸接続用
Ａ相入力
３
ΦＢ
エンコーダ入力
Ｂ相入力
４
０Ｖ
エンコーダ用電源０Ｖ側
5
ＰＭＡシリーズ／PMA□□ＷＦ
ＴＢ１端子台接続表
ＮＯ
主回路接続
１
２
備考
ＦＧ
電源入力
３
ＤＣ－
ＤＣ２４Ｖバッテリ電源入力（ＤＣ２０Ｖ～４０Ｖ）
ＤＣ＋
ＴＢ２端子台接続表
ＮＯ
１
主回路接続
Ａ軸出力
２
備考
指令入力＋の時、出力は端子 1 番側が＋となる
±出力側(赤)
０Ｖ側(黒)
ＴＢ３端子台接続表
ＮＯ
１
主回路接続
Ｂ軸出力
２
備考
指令入力＋の時、出力は端子 1 番側が＋となる
±出力側(赤)
０Ｖ側(黒)
コネクタ品種表
ｺﾈｸﾀ NO
プラグ型番
ヘッダー型番
ＣＮ１
XG4M-1430
XG4A-1435
ＣＮ２
H4P-SHF-AA
B4P-SHF-1AA
ＣＮ３
H4P-SHF-AA
B4P-SHF-1AA
ピン型番
メーカー
備考
オムロン
オプション
BHF-001T-0.8BS
日本圧着端子
付属品
〃
〃
〃
端子台品種表
端子台
型番
結線ネジ
定格
M4＊0.7＊8 ２５０Ｖ－２５Ａ
メーカー
オプション
サトーパーツ
カバー
ＴＢ１
ML-300-3P
ＴＢ２
ML-300-2P
〃
〃
〃
〃
ＴＢ３
ML-300-2P
〃
〃
〃
〃
ＴＢ４
ML-250S1BYS4P
〃
〃
M3＊6
２５０Ｖ－１０Ａ
6
ＰＭＡシリーズ／PMA□□ＷＦ
７.機能説明
調整ボリューム
ボリューム名
軸
機能説明
速度のオフセット調整、速度制御で使用時に、入力信号を０Ｖにした時にモータが回
ＶＲＯＡ
転しないように調整します。
ＶＲＶＡ
速度のフルスケール調整。出荷調整値は指令値±１０Ｖでモータの定格回転数にセッ
トされます。
Ａ軸
ＶＲＩＡ
出力電流フルスケール調整。出荷調整値はボリューム右いっぱいで、各ドライバの最
大電流値が出力されます。モータへの最大電流値を制限する場合等に使用します。
ＶＲ５Ａ
電流のオフセット調整。電流制御で使用時に、入力信号を０Ｖにした時に出力電流が
ゼロアンペアになるように調整します。（通常ユーザー調整不要）
速度のオフセット調整、速度制御で使用時に、入力信号を０Ｖにした時にモータが回
ＶＲＯＢ
転しないように調整します。
ＶＲＶＢ
速度のフルスケール調整。出荷調整値は指令値±１０Ｖでモータの定格回転数にセッ
トされます。
Ｂ軸
ＶＲＩＢ
出力電流フルスケール調整。出荷調整値はボリューム右いっぱいで、各ドライバの最
大電流値が出力されます。モータへの最大電流値を制限する場合等に使用します。
ＶＲ５Ｂ
電流のオフセット調整。電流制御で使用時に、入力信号を０Ｖにした時に出力電流が
ゼロアンペアになるように調整します。（通常ユーザー調整不要）
ＬＥＤ表示
ＬＥＤ名
色
機能説明
LE1（TMP）
赤
高温異常時ランプ点灯。モータ出力ＯＦＦ（モータフリー）
LE2（ＡＬＭ）
赤
アラーム時ランプ点灯、モータ出力ＯＦＦ（モータフリー）
LE3（ＰＯＷ）
赤
電源入力時ランプ点灯
アラーム内容
ＡＬ２
ＡＬ１
ＡＬ０
機能説明
０
０
０
正常
アラーム出力は、リ
０
０
１
Ａ軸速度異常
セット信号が入力さ
０
１
０
Ｂ軸速度異常
れるまで保持されま
０
１
１
予備
す。
１
０
０
Ａ軸過電流
オープンコレクタ
１
０
１
Ｂ軸過電流
（ＴＴＬ）出力
１
１
０
内部オーバヒート（ヒートシンク）
正常時
１
１
1
過電圧
１＝閉(操作ボックスＬＥＤ点灯)
7
備考
開
ＰＭＡシリーズ／PMA□□ＷＦ
８.インターフェース回路
信
号
名
コネクタＮＯ
／SVON
ＣＮ１－１
／DBK
ＣＮ１－３
／RES
ＣＮ１－５
回
路
（ａ）信号入力
+5V
R?
4.7K
GND
ＣＮ１－２
GND
ＣＮ１－４
GND
ＣＮ１－６
U?A
R?
1
2
10K
各入力ピン
SN74HC14
C?
1000PF
GND
REFA
ＴＢ４－４
AG
ＴＢ４－３
REFB
ＴＢ４－２
AG
ＴＢ４－１
GND
（ｂ）速度指令入力
+10V
D?A
R?
30K
各入力ピン
D?B
AG
／RDY
SGND
ＣＮ１－７
-10V
（ｃ）信号出力
ＣＮ１－８
／ALM
ＣＮ１－９
／ALM 0
ＣＮ１－１０
／ALM 1
ＣＮ１－１１
／ALM 2
ＣＮ１－１２
1
4
2
3
55Ｖ10mA
各出力ピン
TLP521相当
SGND
8
ＰＭＡシリーズ／PMA□□ＷＦ
９.使用時のご注意
１、信号線は、できるだけシールド線又はツイストペア線（往復配線）を使用して下さい。
２、ドライバ側ＦＧ端子とモータ側ケース（ＦＧ）は、できるだけ太い線で接続するとＰＷＭスイッチン
グノイズの影響が少なくなります。
３、モータ線は、ツイストペア線（往復配線）にして信号線（エンコーダ）とできるだけ離すようにして
ください。
４、電源線は、できるだけ太い線でツイストペア線（往復配線）にして接続してください。（８sq 以上）
５、結線後初めて通電し動作確認される時は、モータを空回しできる状態にしてＶＲＩＡ及びＶＲＩＢを
左に回し、出力を絞った状態から少しずつ大きくし、極性確認を行うと安全です。
６、ドライバ側にはヒューズが挿入されていませんので、ユーザー側でブレーカ等を用意してください。
７、使用条件により、ドライバ本体やドライバ内部主回路電解コンデンサ等の発熱がありますので、試運
転時に発熱のチェックをお願いします。
＊＊無償保証期間と無償保証範囲＊＊
【無償保証期間】
☆納入品の保証期間は納入後１年と致します。
【無償保証範囲】
☆上記保証期間中に納入者側の責により故障を生じた場合、ご返送して戴ければ、その機器の故
障部分の交換、又は修理を納入者側の責任において行います。
ただし、下記に該当する場合は、この保証の対象範囲から除外させて頂きます。
（１）需要者側の不適当な取扱い、並びに使用による場合。
（２）故障の原因が納入品以外の事由による場合。
（３）納入者以外の改造、又は修理による場合。
（４）その他、天災、災害などで、納入者側の責にあらざる場合。
なお、ここでいう保証は、納入品単体の保証を意味するもので、納入品の故障により誘
発される損害はご容赦いただきます。
9
ＰＭＡシリーズ／PMA□□ＷＦ
１０.
１０.外形図
型式　ＰＭＡ１２ＷF／ＰＭＡ２０ＷF／ＰＭＡ２０ＷF５０
電解コン デンサ: ＰＭＡ１２ＷＦ用１個付属
ＰＭＡ２０ＷＦ用２個付属
ＡＧＶ用２ 軸駆動ＤＣサーボドラ イ バ
定格電流 １２Ａ／１８Ａ
最大電流 ３０Ａ／５０Ａ
速度制御 （エン コー ダフィ ドバック）
＋ －
＋ －
Φ６３．５mm
Ｌ＝１０５mm
4-φ 4.5 取付 穴
180
5
52
T B3
1 2
5
CN1
C N2 C N3
LE1 2 3
T B4
1234
200
190
T B2 T B1
1 2 E 0V +24 V
F/Vｺﾝﾊﾞｰﾀ
＆速度 制御 基板
30
120
30
1番側
T B1. .ＤＣ２４Ｖ電源 入力
T B2. .モー タ１出力
T B3. .モー タ２出力
T B4. .モー タ１，２速度 指令入力
CN1. .信号 入出 力
CN2. .モー タ１エン コー ダ入力
CN3. .モー タ２エン コー ダ入力
※
1234
1 2
LE1 .. TMP
LE2 .. ALM
LE3 .. POW
PM A20WGAI.SCH
※
外形図のカバーはオプションです。
10
サーボテクノ株式会社