GBT 16439-1996.pdf

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1、I C S 2 9 . 1 6 0 . 3 0 x 6 2 t j j 中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 G s / T 1 6 4 3 9 一 1 9 9 6 交流伺服系统通用技术条件 G e n e r a l s p e c i f i c a t i o n f o r A . C . s e r v o s y s t e m 1 9 9 6 一 0 6 一 1 7 发布1 9 9 7 一 0 7 一 0 1 实施 国家技术监督局 发 布 中华 人 民 共 和 国国 家标 准 交 流 伺 服 系 统 通 用 技 术 条 件 GB/ T 16 43 9一 199 6 Ge n

2、 e r a l s p e c i f i c a t i o n f o r A. C. s e r v o s y s t e m 1 主腼内容与适用范围 本标准规定了交流伺服系统通用的技术要求、 试验方法、 检验规则、 标志、 包装、 运输和贮存。 本标准适用于模 拟和数字化的以 速度闭环为主要闭环的交流伺服系 统( 以 下简称伺服系统) ， 也兼 顾到带有位置闭环的位置伺服系统. 但不包括C N C控制器。 伺服系统由伺服驱动器和伺服电机两个主要部分组成， 伺服系统的完整组成应符合专用技术条件 的规定。 本标准未列入而伺服系统产品又必须涉及的技术要求应按照有关的电机标准和电子设备标准

3、的规 定执行 。 2 引用标准 G B 1 9 1 -9 0 包装储运图示 标志 G B 3 7 9 7 -8 9 电控设备 第二部分: 装有电子器件的电 控设备 G B 4 9 4 2 . 2 -8 5 低压电器外壳防 护等级 G B 5 0 8 0 . 1 -8 6 设备可靠性试验总要求 GB 5 8 7 2 -8 6 榨 制微由和旬装枯犬条件 术语 3 . 1 交流伺服系统 运动 控制系统中以交流伺服电 动机作为执行元件的、 直 接被控量为位移、 速度、 加速度、 力或力矩的 反馈控制系统。 3 . 2 转速变化率 伺服系统在某一给定 转速下， 负 载由空 载变化到 连续 工作区中规定的

4、最大负载， 其 转速 变化的 相对 值叫做转速变化率 s 。即: S二n o - n , X 1 0 0 % 0“ “ “ “ “ “ ” ( 1 ) 刀o 式中: n o 空载下的转速; n L 负载下的转速。 3 . 3 调速比( 调速范围) 伺服系统满足规定的 转速变化率和规定的转矩波动( 或转速波动) 时的最低空载转速， 碗和额定 转 速n v 之比叫做调速比D. . (2) 蝙-枷 - D 国家技术监督局 1 9 9 6 一 0 6 一 1 7 批淮1 9 9 7 一 4 7 一 0 1 实施 G B / T 1 6 4 3 9 一1 9 9 6 3 . 4 稳速误差 伺服系统在额定

5、转速、 空载条件下， 电源电压变化， 或环境温度变化， 或电源电压不变、 环境温度不 变但连续运行若干小时， 电机平均转速的变化值与额定转速的百分比分别叫做电压变化的稳速误差、 温 度变化的稳速误差、 时间变化的稳速误差。 I5 超调量 伺服系统输入阶跃信号， 时间响应曲线上超出稳态转速( 终值) 的最大转速差值( 瞬态超调) 对稳态 转速( 终值) 的百分比叫做转速上升时的超调量( 图1); 伺服系统运行在稳态转速， 输入信号阶跃至零， 时间响应曲线上超出零转速的反向转速的最大转速值( 瞬态超调) 对稳态转速的百分比叫做转速下降时 的超 调量。 理想 值 。 、 终 值 o . 9 n ,

6、初值 时间=o 响应 时间 图 1 阶跃输入的时间响应曲线 3 . 6 转矩变化的时间响应 伺服系统正常运行时， 对电机突然施加转矩负载或突然卸去转矩负载， 电机转速随时间的变化叫做 伺服系统对转矩变化的时间响应。( 图2 ) 最 大瞬态 偏差 JA 黯 如 终值 类 时 间 ， 图 2 阶跃输入的转速响应时间 伺服系统输入由零到对应 n N 突加负载的时间响应曲线( 输入不变) 的正阶跃信号， 从阶跃信号开始至转速第一次达到 0 . 9 n “的时间 G B / T 1 6 43 9 一1 9 9 6 ( 图1 ) ; 伺服系 统输人由 对应n 、 到 零的负阶跃信号， 从阶跃信号开始至转速

7、第一次达到。 . 1 n 、 的时间。 上述正、 负阶跃过程中 规定的时间称阶 跃输入的转速响 应时间。 3 . 8 建立时间 伺服系统输入由零到对应n 的阶跃信号， 从输入信号开始至转速达到并不再超出稳态转速( 终值) 的士5 %的范围， 所经历的时间叫做阶跃输入的转速建立时间 图1 ) 。 不改变伺服系统的输入， 对电机突 然施加转矩负载或突然卸去转矩负载， 从突然加、 卸载开始至转速达到并不再超出稳定转速( 终值) 的 士5 %的范围所经历的时间叫做转矩变化的转速建立时间( 恢复时间)(图2 ) . 3 . 9 转速波动 伺服系统稳态运行时， 瞬态转速的最大值为， 么 二 ， 最小值为n

8、 m , ， 则: 转 速 波 动一 n拜n ,;,史 X : 。 。 % 儿 , a T 刀幽n .“ ”， 一 (3 ) 3 . 1 0 转矩波动 伺服系统稳态运行时， 对电机施加 恒定的负载， 连续测量输出转矩， 瞬态转矩的最大值为T . -最小 值为 T L， 则: 二 ， 、， _ ，Tm . ， 一 Tm ;._ _ _ ， 转犯拨切 = 干 厅= 下， 布扮 X NO 羚 l m. 1 ， l m 吐 n 4 . . . . (4) 3 . 1 1 频带宽度 伺服系 统输入量为正弦波， 随着正 弦波信号的 频率逐渐升高， 对应的输出量的 相位滞后逐渐增大同 时幅值逐渐减小， 相位

9、滞后增大至9 0 。 时或者幅值减小至低频段幅值 1 /时的频率叫 做伺服系统的 频带宽度。 3 . 1 2 静态刚度 位置伺服系统处于空载零速工作状态， 对电机轴端正转方向或反转方向施加连续转矩 T o , 测量出 转角的偏移量 o e ， 则: 二 ，t T 静 49 9 度=丽 “ . . . . (5 ) 本标准规定转角采用分为 单位. 则静态刚度的单位为N m / ( ) o 3 . 1 3 ) 喷量适应范围 伺服系统带有规定范围的惯量负 载， 在不影响系统的 稳定 性和调速比的 前提下所能带的 惯量负载 的范围( 一般以伺服电机转子惯量的倍数表示) 叫做系统的惯量适应范围。 4 技

10、术要求 4 . 1 电气机械结构 4 . 1 . 1 伺服系统外壳及结构零部件不允许有明 显的凹痕、 划伤、 裂缝、 变形， 表面涂镀层不允许出现气 泡、 龟裂、 脱落、 锈蚀等缺陷。 铭牌和面板上的数字、 文字、 符号和标志必须清晰端正。 4 . 1 . 2 伺服系统的接地设计， 应将交流公共零电 位和保护接地分开设置。 伺服电机和驱动器外壳应设 保护接地及标志， 伺服系统外壳和其他 裸露导 体件必须与 保护接地端子构成回 路， 保证有永久良 好的导 电 性， 保护接地端子与伺服系 统任何裸露导 体件和整机外壳之间的电阻不得大于。 . 1 S 2 o 4 . 1 . 3 伺服系统防止触电的

11、保护应符合G B 3 7 9 7 -8 9 中3 . 9 . 1 款的要求。 4 . 1 . 4 伺服驱动器外壳防 护应符合G B 4 9 4 2 . 2 -8 5 中I P 0 0 级的 要求。 4 . 2 气候环境 伺服系统的工作气候环境条件及贮存运输气候环境条件见表 1 , G B / T 1 6 4 3 9 一 1 9 9 6 表 1 项目工作气候条件 贮存运输气候条件 环境温度 0 - 4 0C一4 0 - 5 5 C 相对湿度4 0 %8 0 %( 不凝露) 计算伺服系统的静 态刚度。 试验至少应任取三点， 正向 和反向 共测量 六组数据， 计算结果均应符合4 . 1 5 的规定。

12、 5 . 1 6效 率 伺服系统的效率包括电机的效率和驱动器的效率。 电机在额定 转速、 额定输出功率的条件下， 测出 伺服系统的交流电源输入侧( 有匹 配变压器的伺服 系统在变压器副边) 输入的有功电 功率， 输出机械功率对输入电功率的百分比称为伺服系统效率， 结果 应符合 4 . 1 6 的规定。 5 . 1 7 工作区 伺服系统的工作区由连续工作区和间断工作区组成， 在专用技术条件中应给出具体的工作区图。 连续工作区的 试验在。 o , nn N 三点进 行。 二 。 为 接近零速的某一低速， 建议选为0 . 0 1 . , ; n转速是 恒功率输出 转速范围中的最低 转速点， 如果这一

13、点 不存在则应选。= 。 . 7 5 n rv 。在上述三点施加对应的 负载转矩连续运行， 测量电机的 温升曲线， 稳定温升应符合4 . 1 7 的规定。 间断工作区的试验， 按照专用技术条件规定的短时工作时间和短时允许的 过载倍数在， 。 和n 、 两 点测试， 结果应符合 4 . 1 7 的规定。 5 . 1 8 噪声试验 将伺服系统置于消声室内， 试品边缘与墙壁距离不得小于 1 0 0 0 m m， 周围不应堆放其他物品和障 碍物 。 试验使用精密声级计A计权网络， 传声器面向试品并与地面平行或垂直， 与试品的距离为 1 0 0 0 m m， 伺服系统四周及上方各取一个测量点并应避免与风

14、机同轴。 在额定转速空载条件下， 测量各个点上的噪声值。 测量结果应符合4 . ”的规定。 5 . 1 9 抗干扰能力试验 在额定电源电压变化+1 0 %一一1 5 %条件下， 进行伺服系统对于电源线低频重复干扰传导敏感度 试验。试验按图 5 接线。 差模干扰试验接线图 图 5 GB / T 1 6 4 3 9 一1 9 9 6 b 共模干扰试验接线图 续 图 5 试验在伺服系统空载最低转速n.,. 下进行， 将差模干扰逐渐提高到1 0 级或共模干扰 逐渐增加到2 5 级， 系统不应出现故障。 5 . 2 0 冲击试验 伺服系统的电机冲击试验按电机专用技术条件所规定的方法进行。驱动器按正常工作

15、安装方式紧 固在冲击台上， 调节冲击加速度为 3 0 0 m/ s 、 冲击脉冲波形为半正弦波持续时间为 1 1 ms 士1 ms ， 冲击 次数为 3 次。试验后， 受试品应符合 4 . 2 1 的规定。 5 . 2 1 振动试验 伺服系统的电机振动试验按电机专用技术条件规定的方法进行， 驱动器按表4 的规定进行振动试 验， 试验后应符合 4 . 2 1的规定。 表 4 驱 动 振 幅 3 . 5 mm ( 1 0 - 1 5H . ) 2 . 0 mm ( 1 5 3 0 H z ) 0 . 3 5 m m ( 3 0 6 0 Hz ) 0 . 1 5 mm ( 6 0 1 5 0 H z

16、 ) 时间 1 0 min ( 每个危险频率点) 5 . 2 1 . ， 试验顺序 a . 初始振动响应检查; b . 定频率振动试验; c . 扫频试验; d . 最后振动响应检查。 5 . 2 1 . 2 初始振动响应检查 在三个轴向上按表 5 规定的初始振动响应检查方法进行扫频振动， 并记录每个轴向上的危险频率 点， 当危险频率点较多时， 每个轴向上取 4 个较大的危险频率点。 表 5 频率范围 1 0 1 5 0 H z 扫频速度 高温连续运行 4 .1 85 . 2J z J 噪声 4 .1 95 . 1 8丫 抗干扰能力 4 . 2 05 . 1 9侧 D 冲击 4 . 2 15

17、. 2 0J ss 振动 4 . 2 15 . 2 1J s 短路保护 4 . 2 25 . 2 2J 过 载 保 护4 . 2 35 . 2 3JJ 工作低温 4 . 25 . 2 4 . 1J v 贮运低温 4 . 25 . 2 4 . 2Ja s 贮运高温 4 . 25 . 2 5J s s 工作湿热 4 . 25 . 2 6J s 贮 运 湿 热4 . 2s . 2 6丫 ” 可靠性 4 . 2 45 . 2 7训 3 , G B / T 1 6 4 3 9 一 1 9 9 6 注: 1 )在交收试脸中， 调速比允许在空载下测试. 2) 在交收试验中， 高温连续运行允许不带电机通电运行

18、。 3 )在定期进行的例行检验中允许免试。 6 . 2 交收检验 批量生产或连续生产的伺服系统， 每台 都应进行交收检验， 检验中出现任一故障则应中 断试验， 查 明原因排除故障后， 从该项目开始继续进行试验， 若再次出现故障时应判为不合格。 6 . 3 例 行检验 产品定型时应进行例行检验， 连续生产的 产品应定期进行例行检验， 更改设计和主要工艺或更换主 要元 器件或材料时应进行例行检验。 例行检验的 样品应在交收检验合格的 产品中随机抽取， 数量不少于 3 台。 检验中出 现故障或任一项通不过时， 应查明故障原因， 对产品 进行修复， 然后重新进行该项目 检 验， 若再次出 现故障或该项

19、目 通不过时， 仍按上述规定 处理. 在重新进 行例行检验中又出现某一项通不过时， 则判定 该产品 例行检验不合格。 7 标志、 包 装、 运翰和贮存 7 . 1 标志 7 . 1 . 1 伺服系统产品在明显部位应有铭牌标记， 并且保证在整个使用期内 不脱落。 铭牌至少应 包括以 下内 容: 应有“ 型号” 、 “ 名称” 、 “ 制造日 期” 、 “ 出厂 编号” 及“ 制 造厂 家” 。 7 . 1 . 2 包装箱外壁应有符合 G B 1 9 1 规定的标志和说PA , 7 . 2 包装 7 . 2 . 1 伺服系统的包装应在专用技术条件中作出规定。 伺服驱动器包装箱按产品的重量、 大小选

20、择适当的箱档、 氧化钢带或包角等进行加固。包装箱内壁 应用防 雨涂覆， 或采用塑料薄膜、 塑料复合材料、 聚乙烯薄膜将伺服驱动器包装， 并装入吸湿剂， 然后装 入包装箱内; 伺服驱动器在箱内 应用泡沫 塑料固定， 以保证伺服驱动器等在贮存、 运输、 装 卸过程中不因 包装的原因发生损坏和降低质量。 伺服系统中的电机另行包装， 包装可参照G B 5 8 7 2 -8 6 的规定。 7 . 2 . 2 包装箱内应有装箱单， 装箱单应包括以下内容: a . 产品型号、 名称; b . 从产品上拆下来包装的零、 部件名称， 数量; c . 随机附件名称、 规格数量; d随机备件名称、 数量; e .

21、随机技术文件名称。 随机提供的成套文件应包含下列内容: a . 使用说明; b 维修说明; c连接说明; d . 产品合格证。 7 . 3 运输、 贮存 7 . 3 . 1 包装好的产品应适应公路、 铁路、 航空等运输。 7 . 3 . 2 长途运输时， 产品不得放在露天车厢、 仓库中， 应注意防雨、 防尘， 防止机械损伤。 7 . 3 . 3 存放产品仓库的气候条件应符合专用讲述条件的规定， 室内应无酸、 碱及腐蚀性气体， 无强烈的 机械振动、 冲击、 强磁场作用。 7 . 3 . 4 产品在制造单位库房中存放超过一年时， 应在出厂前重新进行交收检验。 c s / T 1 6 4 3 9 一

22、1 9 9 6 附加说明: 本标准由中华人民共和国机械工业部提出。 本标准由机械工业部西安微电机研究所归口。 本标准由机械工业部西安微电机研究所负责起草。 本标准起草人刘广珠、 薄兰尊、 赵西萍。 *草庐一苇草庐一苇*提供优质文档， 如果 你下载的文档有缺页、 模糊等现象或 者遇到找不到的稀缺文件， 请发站内 信和我联系！我一定帮你解决！ 提供优质文档， 如果 你下载的文档有缺页、 模糊等现象或 者遇到找不到的稀缺文件， 请发站内 信和我联系！我一定帮你解决！ 本人有各种国内外标准 20 余万个， 包括全系 列 GB 国标国标及国内行业行业及部门标准部门标准，全系列 BSI EN DIN JIS NF AS NZS GOST ASTM ISO ASME SSPC ANSI IEC IEEE ANSI UL AASHTO ABS ACI AREMA AWS ML NACE GM FAA TBR RCC 各国船级 社 船级 社 等大量其他国际标准。豆丁下载网址：豆丁下载网址： http:/