驱动手册汇川驱动ES610电气安装与设计

电气安装与设计

资料来源:02.ES610_电气安装与设计.html(ES610 系列伺服驱动器综合手册”电气安装与设计”章节)

适用范围

本页整理 ES610 驱动器在注塑机电液伺服系统中的安装与接线要点,面向电气设计、柜内装配、现场调试和售后维护人员。内容重点覆盖主回路接线、电机连接、编码器连接、控制回路接线、通信连接和接地。

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以下内容来自 PDF 转 HTML 后的文字抽取。涉及端子编号、参数号、额定值和安全要求时,应以原厂正式手册为最终依据;页面中的图纸类内容已转换为文字说明,后续如需最高还原度,建议补充原图资源。

接线前检查

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严禁在电源接通的状态下进行接线,请务必将所有断路器保持在OFF状态。否则会有触电的危险。

  • 请在切断输入侧和输出侧电源后,等待10 min,待电源指示灯彻底熄灭后再开始作业。
  • 使用人有责任遵守所在国家认可的技术规程以及其他使用的地区性规定,对电机、机柜设备和其他组件进行安装和连接。尤其要注意有关电缆尺寸、保险装置、接地、断路、隔离和过流保护方面的规定。
  • 如果电流支路上的保险装置跳闸,则故障电流有可能已经切断。为了降低火灾和电击的风险,应当对设备的导电部件和其它组件进行检查并对损坏的部件进行更换。

主回路端子说明

ES610 驱动器根据功率等级不同,分为 T3~T8 多种机型尺寸,主回路端子布局略有差异。

端子标记端子名称功能说明
R、S、T三相电源输入端子交流输入三相电源连接点
(+)、(-)直流母线正、负端子共直流母线输入点
(+)、BR制动电阻连接端子制动电阻连接点
U、V、W输出端子连接三相电动机
PE接地端子(PE)保护接地

主回路线缆选型

动力线缆选型要求

  • 符合 EN 60204-1 和 IEC 60364-5-52 标准。
  • 采用 PVC 铜导体线缆。
  • 40℃ 环境温度,70℃ 线缆表面温度。(备注:环境温度超过 40° 时,请联系厂家)
  • 带铜网屏蔽的对称电缆。
  • 为了满足 EMC 标准要求,请务必采用带有屏蔽层的线缆。屏蔽层的编织密度应大于 90%。

推荐主回路线缆规格(国标)

驱动器产品型号驱器T型号RST/UVW 推荐线缆 (mm²)RST/UVW 推荐线耳型号地线 推荐线缆 (mm²)地线 推荐线耳型号端子宽度 (mm)螺钉规格紧固力矩 (N·m)
ES610-4T025-XXT33 x 6GTNR6-56GTNR6-510M52.8
ES610-4T032-XXT33 x 10GTNR10-510GTNR10-512.4M52.8
ES610-4T037-XXT43 x 10GTNR10-510GTNR10-512.4M52.8
ES610-4T044-XXT43 x 10GTNR10-510GTNR10-512.4M52.8
ES610-4T060-XXT53 x 16GTNR16-616GTNR16-612.4M64.8
ES610-4T075-XXT63 x 25GTNR25-616GTNR16-614M64.8
ES610-4T091-XXT63 x 35GTNR35-625GTNR25-616.5M64.8
ES610-4T112-XXT73 x 50GTNR50-835GTNR35-818M813.0
ES610-4T150-XXT73 x 70GTNR70-850GTNR50-821.8M813.0
ES610-4T176-XXT83 x 95GTNR95-1270GTNR70-825M1235.0
ES610-4T210-XXT83 x 120GTNR120-1295GTNR95-828.4M1235.0
ES610-4T253-XXT83 x 150BC150-1295GTNR95-830M1235.0
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以上电缆耐温温度需 ≥70℃,载流参考 GB5226 及 GB50217 标准。推荐线耳厂家为苏州源利 TNR 系列、GTNR 系列及 BC 系列线耳。

推荐主回路线缆规格(UL 认证)

驱动器产品型号驱器T型号RST/UVW 推荐线缆 (AWG/Kcmil)RST/UVW 推荐线耳型号地线 推荐线缆 (AWG/mil)地线 推荐线耳型号端子宽度 (mm)螺钉规格紧固力矩 (N·m)
ES610-4T025-XXT310TLK6-510TLK6-510M52.8
ES610-4T032-XXT38TLK10-58TLK10-512M52.8
ES610-4T037-XXT46TLK16-56TLK16-512M52.8
ES610-4T044-XXT46TLK16-56TLK16-512M52.8
ES610-4T060-XXT56TLK16-66TLK16-612M64.8
ES610-4T075-XXT64TLK25-64TLK25-614M64.8
ES610-4T091-XXT62TLK35-64TLK25-617M64.8
ES610-4T112-XXT71/0TLK50-82TLK35-820M813.0
ES610-4T150-XXT73/0TLK95-81/0TLK50-826M813.0
ES610-4T176-XXT84/0TLK120-122/0TLK70-828M1235.0
ES610-4T210-XXT8250kcmilSQNBS150-123/0TLK95-822M1235.0
ES610-4T253-XXT8300kcmilSQNBS150-123/0TLK95-822M1235.0
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以上推荐的线耳厂家为 KST 的 TLK、SQNBS 系列线耳。

主回路接线要求

  • 外部主回路配线的规格和安装方式要符合当地法规及相关 IEC 标准要求。
  • 驱动器的输入侧 R、S、T 接线,无相序要求。
  • 为了保护主回路,将其和可能接触的表面进行分离遮盖。
  • 控制回路为安全特别低电压回路,和其他回路进行加强绝缘隔离。
  • 各个端子的紧固力矩可能不同,请按规定的紧固力矩紧固螺丝。可使用扭矩起子、扭矩棘轮或扭矩扳手。
  • 端子 BR、(-)、(+) 为连接选购件用端子。请勿将这些端子连接到交流电源。

直流母线(+)、(-)接线要求

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刚停电后直流母线(+)、(-)端子有残余电压,须等电源指示灯熄灭,并确认停电10分钟以上才能进行配线操作,否则有触电的危险。

  • 制动单元的配线长度不应超过 10m。应使用双绞线或紧密双线并行配线。
  • 不可将制动电阻直接接在直流母线上,可能引起驱动器损坏甚至火灾。

制动电阻端子(+)、BR 接线要求

  • 132kW 及以下且确认已经内置制动单元的机型,其制动电阻连接端子才有效。
  • 制动电阻选型参考推荐值且配线距离应小于 5m。否则可能导致驱动器损坏。
  • 注意制动电阻周围不能有可燃物。避免制动电阻过热引燃周围器件。
  • 132kW 及以下且已经内置制动单元的机型,连接制动电阻后,根据实际负载合理设置 F6-15 制动使用率和 F9-08 制动管开通电压参数。

主回路布线要求

驱动器电源输入线、电机线缆会产生很强的电磁干扰,布线时主回路线缆与信号线缆间隔应大于 30cm。常见的主回路线缆有输入 RST 线、输出 UVW 线、直流母线及制动线缆,信号线缆有 IO 信号线、通信线及编码器线。

线缆线槽之间必须保持良好的连接,且接地良好。滤波器、驱动器、电机均应和系统(机械或装置)良好搭接。

在 IT 或角形电网中的接线

在 IT 电网或角形电网系统中,请断开 EMC 可选择性接地螺钉,否则将造成设备损坏甚至人员伤亡。

针对非 IT 电网、角型电网系统,有固定连接 EMC 和 VDR 可选择性接地螺钉,在进行耐压测试时,务必将压敏接地螺钉断开后再进行测试,否则可能会有测试不通过的风险。

防护要求

主回路线缆防护要求

在主回路线缆的线耳铜管与电缆芯线部分要加套管热缩,并确保套管完全包覆线缆导体部分。

对前级保护装置的要求

  • 在输入配电线路上要加装合适的保护器件,保护器件需提供过流保护、短路保护和隔离保护等功能。
  • 选择保护器件时应考虑主回路电缆电流容量、系统过载能力要求和设备前级配电的短路能力等因素。

IT 电网的应用

  • 本产品适用于中性点接地的电网系统,如果用于 IT 电网系统(中性点未接地的电网系统),需要将 EMC 可选择性接地螺钉拆掉,并且不能安装滤波器,否则可能导致设备损坏甚至人员伤亡。
  • 在配置漏电断路器场合中,如果出现上电中跳漏保现象,此时将不能保证 EMI 水平满足 IEC 61800-3 C3 类,可以将 EMC 可选择性接地螺钉拆掉。

电机连接

电机线缆屏蔽层要求

电机线缆推荐使用屏蔽线,使用动力线屏蔽层接地支架,将屏蔽层在结构上做 360° 搭接,并将屏蔽层引出线压接到 PE 端子。电机线缆屏蔽层引出线应尽量短,且宽度不小于 1/5 长度。

电机线缆长度要求

驱动器与电机之间的传输线不宜太长。线缆过长,其分布电容就大,容易产生高次谐波电流。当输出电缆长度大于或等于下表中的值时,须在驱动器附近加装输出电抗器。

驱动器产品型号驱器T型号额定电压 (V)选配输出电抗器时的线缆长度最小值 (m)
ES610-4T025-XXT3200~500110
ES610-4T032-XXT3200~500125
ES610-4T037-XXT4200~500135
ES610-4T044-XXT4200~500150
ES610-4T060-XX ~ ES610-4T253-XXT5~T8280~690150

电机接线

将驱动器的 UVW 相与电机的 UVW 相一一对应连接。

编码器连接

  • 现场安装调试时,需要将信号线(如编码器线)和动力线分不同线槽走线,严禁编码器线与动力线捆在一起走线,否则很容易出现编码器干扰问题。
  • 电机外壳必须要接到驱动器的接地端子(PE 端子),而且电机外壳侧的地线必须要良好搭接,否则达不到良好接地效果。
  • 若需要自制编码器线缆,建议使用双绞屏蔽线。双绞屏蔽线的线径为 26AWG 以上。双绞屏蔽线的屏蔽层双端接地,分别接至驱动器接地端子(PE)和电机外壳。
  • 对于某些大型设备,驱动器离电机距离较远,导致电机线缆很长(≥10m)。受线缆电感影响,接地效果会变差,这时编码器屏蔽层可以不接地(通过将控制板接地线与接地小铜排断开来实现)。

A3 系列高性能编码器线缆信号及颜色定义

驱动器端(DB9 公头)123459786外壳
电机端(17pin 航插)10756414161798
信号定义PS+PS-//PT1000+PT1000-+5VGND//
芯线颜色黄/黑绿
备注对绞对绞对绞对绞

控制回路接线

控制回路端子说明

类型端子符号端子名称功能说明
电源(CN2)24VA-GND24VA 模拟信号电源24V±10%,最大输出电流:30mA,一般用作压力传感器电源
模拟输入(CN2)AI1-GND模拟量输入端子1输入电压范围:DC -10V~+10V,输入阻抗:52kΩ,12位分辨率,校准后精度 0.5%
模拟输入(CN2)AI2-GND模拟量输入端子2输入范围:0Vdc10Vdc/0mA20mA(由 J5 跳线选择),输入阻抗:52kΩ(电压)/ 500Ω(电流),12位分辨率
模拟输入(CN2)AI3-GND模拟量输入端子3输入范围:0Vdc10Vdc/0mA20mA(由 J5 跳线选择),可选配 16 位高精度检测版本(校准后精度 0.1%)
模拟输入(CN2)AI4-GND模拟量输入端子4输入阻抗:156kΩ,一般接位置尺做位置闭环,16位高精度检测(校准后精度 0.1%)
数字输入(CN4)DI1~DI5-COM数字输入 1~5光耦隔离,输入频率小于 100Hz,由 S1 拨码选择外部或内部电源驱动,有效电平:15V~30V
数字输入(CN4)OP数字输入外接 24V 电源可通过拨码选择 DI 电路外接 24V 电源供电
模拟输出(CN3)AO1-GND模拟输出 1由拨码选择电压或电流输出,输出电压范围:0V10V,输出电流范围:0mA20mA,12位分辨率,校正精度 1%
模拟输出(CN3)AO2-GND模拟输出 2同上,最大负载电阻值小于 500Ω
数字输出(CN4)DO1-COM数字输出 1光耦隔离,双极性开路集电极输出,输出电压范围:0V24V,输出电流范围:0mA50mA
数字输出(CN4)DO2-COM数字输出 2同上,注意:数字输出只支持外部电源驱动
CAN 通讯(CN5)CANHCAN 正输入标配 1 路隔离 CAN 通讯,最大通信速率:1Mbps,最大节点数:64个
CAN 通讯(CN5)CANLCAN 负输入
CAN 通讯(CN5)CGND电源地
辅助接口CN1电机 23 位编码器接口标配 PT1000 电机温度检测
辅助接口CN7外用操作面板接口支持 SOP-20 外引操作面板
辅助接口CN11功能扩展卡接口28 芯端子,与可选卡(各种总线卡等选配卡)的接口

拨码设置

拨码功能说明
S1DI 供电方式选择内部、外部电源驱动 DI 信号可选,默认为内部 24V 电源驱动
S2、S3CAN 终端匹配电阻设置跳线终端电阻匹配可选,默认进行终端电阻匹配(S2、S3 状态需保持一致)
S4AI3 输入选择电压、电流输入可选,默认为电压输入
S5AI4 输入选择电压、电流输入可选,默认为电压输入
S6AO1 输出选择电压、电流输出可选,默认为电压输出
S7AO2 输出选择电压、电流输出可选,默认为电压输出

控制回路接线要求

  • 控制回路的电缆推荐使用屏蔽电缆。不同模拟信号应使用单独的屏蔽线,数字信号使用屏蔽双绞线。
  • 建议屏蔽电缆配合线缆屏蔽层接地支架(选配件)使用,电缆屏蔽层可以 360° 接地。
  • 屏蔽层引出线应尽量短,将屏蔽层通过螺钉固定在驱动器的接地小铜排上。
  • 控制回路电缆应远离主回路线缆,推荐使用不同的走线槽将主回路线缆和控制回路电缆分开。
  • 当控制回路与驱动线必须交叉时,交叉角度应为 90 度。
  • 请使用带有绝缘套的管状端子;单线或绞线的场合,线芯露出长度不大于 6mm。

模拟量输入端子接线

因微弱的模拟电压信号特别容易受到外部干扰,所以一般需要用屏蔽电缆,而且配线距离尽量短,不要超过 20m。在某些模拟信号受到严重干扰的场合,模拟信号源侧需加滤波电容器或铁氧体磁芯。模拟量端子的屏蔽层要在驱动器侧将屏蔽层引出线接 PE。

数字量输入端子 DI 接线

漏型接线方式:

  • 使用伺服驱动器内部 24V 电源是最常用的接线方式,将控制板上的 S1 拨码拨向下端,将 COM 端子与外部控制器的 0V 连接。
  • 如果使用外部 24V 电源,将 S1 拨码拨向上端;同时把外部电源 24V 正极接在 OP 端子,外部电源 0V 经控制器触点后接到相应的 DI 端子。
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漏型接线方式下,不同伺服驱动器的 DI 端子不能并接使用,否则可能引起 DI 的误动作;若需 DI 端子并接(不同伺服驱动器之间),则需在 DI 端子处串接二极管(阳极接 DI)使用,二极管需满足:IF >40mA、VR>40V。

源型接线方式:

使用源型接线方式时,需要使用外部 24V 电源驱动,同时 S1 拨码拨向上端,还必须确保外部 0V 与 OP 相连接。

数字输出端子 DO 接线

  • 当数字输出端子需要驱动继电器时,应在继电器线圈两边加装吸收二极管。否则易造成直流 24V 电源损坏。驱动能力不大于 50mA。
  • 一定要正确安装吸收二极管的极性,否则当数字输出端子有输出时,马上会将直流 24V 电源烧坏。
  • 数字输出只能使用外部 24V 电源驱动。当 DO1 用外部电源驱动时,必须确认外部 24V 电源地与伺服驱动器控制板地是否可以相连。

通信连接

RS485 通信接线

驱动器如需使用 RS485 通讯,需配置 RS-485 扩展卡(MD38IO3)。

485 总线请使用三芯屏蔽线,依次连接 485+、485-、CGND 三个端子。485+、485- 采用双绞线连接,另一根线缆连接 485 参考地 CGND,屏蔽层连接设备地。只在总线首尾两端分别连接 120Ω 终端匹配电阻以防止 485 信号发生反射。

PLC 和驱动器通信线缆引脚连接关系

驱动器侧 MD38IO3 扩展卡(A 端)PLC 侧(B 端)
RS485+RS485+
RS485-RS485-
CGNDGND
PE(屏蔽网层)→ 壳体PE(屏蔽网层)→ 壳体

通信组网

  • 当节点数较多时,485 总线建议采用菊花链连接方式。
  • 只在总线两端分别连接 120Ω 终端匹配电阻防止信号反射。
  • 所有节点的 485 信号参考地连接在一起,最多连接 128 个节点,每个节点支线的距离小于 3m。

传输距离

速率 (kbps)传输距离 (m)节点数线径
115.2100128AWG26
19.21000128AWG26

CAN 通信接线

CAN 总线请使用三芯屏蔽线,依次连接 CANH、CANL、CGND 三个端子。CANH、CANL 采用双绞线连接,另一根线缆连接 CAN 参考地 CGND,屏蔽层连接设备地。只在总线首尾两端分别连接 120Ω 终端匹配电阻以防止 CAN 信号发生反射。

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柜体间 CAN 通信线缆屏蔽层统一接到 CGND 上。考虑现场运行环境中接地线(PE)可能存在较大干扰,禁止将 CAN 通信线缆屏蔽层接到接地线(PE)上。

驱动器和 PLC 通信线缆引脚连接关系

驱动器侧控制板 CN5(A 端)PLC 侧(B 端)
CANHCAN-H
CANLCAN-L
CGNDCGND
+24V+24V
PE(屏蔽网层)→ 壳体PE(屏蔽网层)→ 壳体

CAN 通信组网

  • CAN 总线必须采用菊花链形式连接。
  • 只在总线两端分别连接 120Ω 终端匹配电阻以防止信号反射。
  • 所有节点的 CAN 信号参考地连接在一起,最多连接 64 个节点。每个节点支线的距离要小于 0.3m。

CAN 传输距离

波特率 (kbps)线径传输距离 (m)节点数
10240.205mm²2564
5000.34mm²9564
1000.5mm²56064
500.75mm²110064

Profinet 通信接线

MD500-PN1 卡与驱动器实现通信后,需要与 Profinet 主站正确接线。Profinet 支持的拓扑结构包括总线型、星型、树型等。Profinet 总线的最大总线线路长度为 100 米。

Profibus-DP 通信接线

在 Profibus 总线终端需要接入终端匹配电阻,系统的 PE 级一定要可靠接地。

波特率 (Kbps)导线 A 最大长度 (m)导线 B 最大长度 (m)
9.612001200
19.212001200
187.5600600
500200200
150010070
3000100不支持
6000100不支持
12000100不支持

接地

主回路接地要求

  • 保护接地导体必须采用黄绿色铜导体线缆,且不能串联断路器等开关设备。
  • 接地端子必须可靠接地,否则会导致设备工作异常甚至损坏。
  • 不可将接地端子和电源零线 N 端子共用。
  • 推荐安装在导电金属安装面上,保证设备整个导电底部与安装面是良好搭接的。
  • 接地螺钉的固定务必按照推荐的扭力矩进行固定,避免保护接地导体固定松动或过紧。
  • 滤波器要和本设备安装在同一安装面上,保证滤波器的滤波效果。

单机安装场景接地说明

序号接线说明
直流母线端子、制动电阻端子请勿接地
将输入电源端 PE 连接到驱动器输入 PE 端子上
驱动器输出 PE 连接到电机的电缆屏蔽层
输入保护(保险丝,保险丝下端连接滤波器)
输入电源
三相电机
将电机外壳接地

多机并联安装场景接地说明

序号接线说明
产品主回路输入 PE 端子通过保护接地导体连接到控制柜接地铜排
将输入电源端 PE 线缆连接到控制柜接地铜排
将控制柜接地铜排通过保护接地导体连接到控制柜金属机壳
电机输出电缆屏蔽层连接到产品输出 PE 端子

控制回路接地要求

出厂状态下控制板是不接地的。当控制板需要接地时,请在控制板的接地螺纹孔上使用一颗 M3X8 十字槽盘头组合螺钉紧固,导通接地。

接线后检查

序号检查项
1伺服驱动器是否与订购产品型号一致?
2外围设备(制动电阻、制动单元、交流电抗器、滤波器、断路器等)是否与设计要求符合?
3伺服驱动器安装方法和安装场所是否符合要求?
4伺服驱动器输入侧电压是否在 323~528V 范围?
5电机额定电压是否与伺服驱动器输出规格一致?
6电源输入端接线是否接在 R、S、T 端子上?
7电机接入线是否接在 U、V、W 端子上?
8主回路的电缆线径是否符合要求?
9电机输出线是否超过 50 米?如超过需要降低载频 F0-15
10接地线方式是否正确?
11伺服驱动器输出端子和控制信号线端子是否紧固牢靠?
12使用制动电阻和制动单元时,确认接线是否正确?电阻值是否合适?
13伺服驱动器控制回路信号线是否选用了屏蔽双绞线?
14控制回路线缆是否与主回路动力电缆分开走线?