伺服电机前面的那一级:把指令变成绕组电流
主电输入到电机三相输出,中间经过的几块电路
下表按功能拆分,用于看懂样本里的接口图和规格表;整机以驱动器型号整体订货,内部器件选型属于厂家设计。
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| 部件 | 作用 | 材料与配置 |
|---|---|---|
| 主电输入与直流母线 | 接入单相或三相交流主电,整流后形成直流母线,为逆变模块供能。母线电压同时用于保护判断:步科FD2S的220 V机型过压报警点为DC 400 V±5 V、欠压报警点DC 200 V±5 V,380 V机型分别为DC 700 V±5 V和DC 400 V±5 V[3]。控制电路另用18~30 VDC逻辑电源供电[3][4]。 | 整流器件、母线电容等功率电子元件,装在驱动器主电路板上;主电、再生电阻和电机动力线共用一组接线端子(雷赛L6接口图)[1] |
| 控制板(处理器) | 运行位置、速度、电流控制算法,处理数字输入输出、模拟量指令和参数。步科FD2S标配7路数字输入、5路数字输出(含500 mA抱闸输出)和2路±10 V模拟量输入[3];雷赛L6可在故障时记录7个模拟通道和全部数字输出的波形(“黑匣子”),并支持仅用Type-C供电读写参数[1]。 | 印制电路板与处理器芯片,带数码管显示面板和Type-C或RJ45调试口[1][4] |
| 逆变模块(功率级) | 把直流母线电压斩成脉宽调制电压,送到电机U、V、W绕组。雷赛L6框图中,安全转矩关断(STO)动作时由硬件电路强制关断功率管,动态制动器在故障、急停或断电时让电机经能耗快速停下[1]。 | 功率半导体开关器件及其驱动电路,与散热器贴合安装[1] |
| 编码器反馈接口 | 读取电机编码器的位置数据,供闭环控制使用。步科JD2的编码器接口1标准支持TTL增量型、BiSS-B/C、EnDat 2.2、Nikon A-format等数字协议,旋转变压器和SinCos为选配;接口2可接第二个编码器做全闭环,也可作高速脉冲指令输入[4]。雷赛L6标配23位多圈绝对值编码器电机,分辨率8,388,608脉冲/转[1]。 | 编码器接口电路与插座,提供+5 V编码器电源;绝对值多圈型需另配编码器电池盒(雷赛ER14505BOX-G)[1][4] |
| 散热器与风扇 | 带走功率器件的热量。步科FD2S小功率机型自然冷却、大功率机型强制风冷;JD2为强制风冷,内部温度超过49 ℃时风扇启动[3][4]。两家都要求驱动器垂直安装[3][4]。 | 翅片式散热器,强制风冷机型另带风扇[3][4] |
| 通信接口电路 | 接收现场总线指令并回传状态。步科FD2S按型号代码选通信口:L为RS232加RS485(Modbus RTU,最高115.2 kbit/s),C为RS232加CANopen(最高1 Mbit/s),E为RS232加EtherCAT(CoE/CiA402,100 Mbit/s)[3]。只用脉冲或模拟量指令的设备可选脉冲型驱动器,如雷赛L6P[1]。 | 总线收发电路与RJ45或DB型通信插座;雷赛L6N的IO为DB15端子,L6CAN为单排锁螺丝端子[1] |
规格表里这十项怎么读
下表的数值都取自雷赛L6、步科FD2S和JD2三份公开资料,并注明型号;没有型号出处的项目写成选型时要给出的条件。
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| 参数 | 资料与范围 | 选型含义 |
|---|---|---|
| 额定输出功率 | 雷赛L6P/L6N:100 W~7.5 kW[1];步科FD2S:50 W~3 kW[3];步科JD2:50 W~7.5 kW,例如JD2-□S-L5R5为750 W,JD2-□S-H026为7.5 kW[4]。 | 功率档跟着电机走。厂家的配套表把每台电机对应的驱动器型号列成一行,按表选比按千瓦数推算可靠[1]。 |
| 主电源电压 | 雷赛L6:100 W~1 kW为单相AC 220 V,1.5 kW、2 kW为单相或三相AC 220 V,型号带T的750 W~7.5 kW为三相AC 380 V[1]。步科FD2S:AC 220 V或380 V,−20%/+15%,47~63 Hz[3]。步科JD2:单相或三相200~240 VAC±10%,三相380~440 VAC±10%,50/60 Hz±5%[4]。 | 先按电机绕组电压档选驱动器,再看电网允差。同一功率常有220 V和380 V两种驱动器,电流和外形都不同[1]。 |
| 最高转速与指令输入频率 | 伺服样本用电机最高转速和指令频率表达速度能力:雷赛M6电机最高6500 r/min[1];L6P-S脉冲指令最高4 MHz[2];步科JD2高速数字输入最高500 kHz,编码器接口2差分输入单通道最高8 MHz[4]。 | 脉冲控制时,上位机能发出的最高脉冲频率除以每转脉冲数,就是能达到的最高转速;按这一关系设定电子齿轮比。 |
| 反馈分辨率与响应 | 雷赛L6:23位编码器,8,388,608脉冲/转;速度环带宽3.0 kHz[1]。步科FD2S规格表列2500 P/R增量式差分编码器[3];JD2支持单圈23位、多圈16位通讯式绝对值编码器[4]。 | 定位精度由编码器分辨率、机械传动和整定共同决定。分辨率按机构每脉冲当量反推;带宽和整定功能决定跟随误差和停稳时间。 |
| 连续电流与峰值电流 | 雷赛L6CAN-100连续1.6 Arms、最大4.8 Arms,L6CAN-2000连续11.9 Arms、最大36.0 Arms[1]。步科JD2-□S-L5R5连续5.5 Arms、峰值16.9 Arms,JD2-□S-H026连续26 Arms、峰值65 Arms[4]。步科FD2S的FD432S连续11 A、峰值27.5 AP[3]。 | 峰值电流决定加速和冲击时能给出多大转矩。各家标注口径不同:JD2的峰值写Arms,FD2S写AP(幅值),换成有效值要除以√2;峰值能维持多久要看过载曲线。 |
| 工作环境温度 | 步科FD2S:0~40 ℃,存储−10~70 ℃,湿度90%RH以下不结露[3]。步科JD2:0~40 ℃不降容,40~55 ℃时每升高1 ℃降额2%;海拔1000 m以上每升100 m降额1.5%,最高3000 m[4]。 | 以电柜内的温度为准核算;柜内超过40 ℃或高海拔安装时,按降额后的电流重新对照电机额定电流。 |
| 防护等级 | 步科FD2S、JD2驱动器均为IP20,安装场所要求无粉尘、干燥、可上锁(如电气柜)[3][4]。雷赛M6电机为IP67(轴端除外),这一等级属于电机[1]。 | 驱动器按柜内设备考虑,电柜本身的防护等级由现场粉尘、油雾和冲洗条件决定。 |
| 指令接口与通信协议 | 雷赛L6:L6P为脉冲加RS485,L6N为EtherCAT,L6CAN为CANopen[1]。步科FD2S:脉冲、Modbus RTU、CANopen、EtherCAT(CoE/CiA402,支持CSP/CSV/PP/PV/PT/HM模式)[3]。步科JD2:EtherCAT或CANopen机型,均可接脉冲[4]。 | 按上位控制器选:PLC或运动控制卡发脉冲就选脉冲型;EtherCAT主站要确认支持CiA402的哪些运行模式,并拿到驱动器的通信配置文件。 |
| 重量 | 步科JD2:750 W与1 kW机型1.112 kg,2 kW与3 kW机型1.829 kg,7.5 kW机型4.544 kg[4];步科FD2S各型号1.2~2.4 kg[3]。 | 主要影响背板承重和运输包装,按所选型号的规格表取值。 |
| 外形尺寸(深×高×宽) | 雷赛L6CAN-100为156×175×40 mm,L6CAN-2000为181×175×80 mm[1];L6P/L6N的宽度从100 W的40 mm到3~7.5 kW的89 mm[1]。 | 书本式驱动器高度接近,宽度随功率增加;排布时再加上厂家要求的散热间距和电缆弯曲空间。 |
同样是750 W,各家驱动器给出的电流
驱动器和电机的匹配,落到数字上是两组电流:驱动器的连续电流要覆盖电机额定电流,最大电流决定电机能用到多大峰值转矩。下表取三家资料里功率接近的型号做对照。
电机和驱动器出自同一家时,按其配套表选即可,雷赛L6彩页就把M6电机、L6P/L6N驱动器和动力线、编码器线排成典型配置表[1]。跨品牌组合时,除了电流,还要看编码器协议、电机极对数和参数能否在驱动器里设定,见下一节。
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上位机怎么下指令,编码器怎么接回来
脉冲方式接线简单,PLC或运动控制卡输出脉冲加方向(或CW/CCW、A/B正交),驱动器按电子齿轮比换算成位置。雷赛L6P支持差分和集电极开路两种低速脉冲输入,另有高速脉冲通道[1]。轴数多、需要读写参数和状态时用总线:EtherCAT同步周期短,L6N最小125 μs,CANopen的同步周期在L6资料里以2 ms为例[1]。
编码器决定驱动器能接哪些电机。步科JD2的标准品只接数字通讯式编码器,SinCos、Hiperface和旋转变压器需要选配[4];第二个编码器接口可接直线光栅做全闭环,用于直线电机或对丝杠误差敏感的轴[4]。绝对值多圈编码器断电后靠电池保持圈数,雷赛为此配编码器电池盒,驱动器机身上有电池盒安装槽[1]。
询价和联调前,请供货方提供以下资料并核对:电机与驱动器配套表及动力线、编码器线和刹车线的型号与长度[1];所选型号的过载特性曲线(峰值电流能持续的时间);电机编码器协议及驱动器的支持清单[4];EtherCAT或CANopen的通信配置文件[4];再生电阻的阻值、功率计算方法;以及出口设备所需的CE、UL证书和STO安全等级证明[4]。
急停、断电和频繁减速时驱动器怎么处理能量
电机减速或下放重物时会把能量送回直流母线。步科FD2S、JD2都按外接制动电阻设计:FD2S规格表写明“需要外接制动电阻”,主要用于急速起停场合;220 V机型在DC 380 V±5 V开始能耗制动,380 V机型在DC 680 V±5 V[3][4]。JD2按功率给出最大制动电流15~35 A DC[4]。频繁启停的轴,按厂家方法算出再生功率后再选电阻。
动态制动和STO是两件事。雷赛L6标配动态制动,在故障、急停或主电断开时通过能耗让电机快速停下,避免高速撞机[1]。STO(安全转矩关断)由硬件切断功率管,使电机停止产生转矩:步科JD2按IEC 61800-5-2实现STO,满足SIL 3(IEC 61508)和PL e/Cat.3(ISO 13849)[4];雷赛L6N的功能安全型为L6N-S-FS,标称SIL3[1]。STO动作后电机只是失去转矩,垂直轴仍要靠抱闸防止下坠;步科FD2S提供500 mA抱闸输出,可直接驱动抱闸[3]。
装进电柜:竖装、留风道、按柜温降额
两家厂家都要求驱动器垂直安装在无粉尘、干燥、可上锁的电气柜里,本体防护等级IP20[3][4]。JD2在40 ℃以上每升高1 ℃降额2%,海拔1000 m以上每升高100 m降额1.5%[4];多台并排时,柜内温度往往比车间高出不少,降额要按柜内实测或计算温度来算。
调试接口也影响装柜后的维护。雷赛L6和步科JD2都用Type-C口连电脑,L6可只靠USB供电导入导出参数,JD2的固件更新和参数下载需要接通24 V逻辑电[1][4]。
关联的应用系统与部件
以下入口来自产品关系,用于继续查阅;具体机型的装配和兼容性仍需对应型号资料。
应用系统
关联部件
资料来源与适用范围
核对日期:2026-10-17。规格数值均来自雷赛、步科的产品页和样本,按所列型号成立;同系列其他功率档以厂家规格表为准。叫法对照另参考三菱电机中国站的产品目录。
- 雷赛智能:L6系列标准型交流伺服系统彩页(2026年4月版,PDF)第1–8页:功率范围、速度环带宽、编码器分辨率、动态制动与STO框图、命名规则、L6P/L6N/L6CAN型号规格表(电源、连续与最大电流、外形)、接口图、电机与线缆配套表;用于定义、原理、部件、参数和配电机、制动、装柜各节。
- 雷赛智能:标准型L6系列产品页L6N-S、L6P-S、L6CAN、L6EC-L子系列概述:支持EtherCAT、Modbus、CANopen,L6P-S最高4 MHz脉冲输入、8路输入5路输出;用于定义和速度参数。
- 步科:FD2S伺服驱动器产品页(规格参数)FD412S~FD622S规格表:电源、连续与峰值电流、编码器、能耗制动吸收点、过压欠压报警、冷却、重量、IO、通信口、环境与安装要求;用于部件、参数和制动、装柜两节。
- 步科:JD2伺服驱动器产品页(规格参数)JD2-□S-L5R5~H026规格表:电源、电流、额定功率、制动电流、冷却、重量、STO安全等级、编码器接口、数字输入频率、温度与海拔降额;用于部件、参数和指令反馈、制动、装柜各节。
- 三菱电机自动化(中国):AC伺服产品一览MELSERVO-J5、JET、J4、JE、J3各系列均把驱动器列为“伺服放大器”;用于定义和FAQ中的叫法说明。
