AX5000数字式紧凑型伺服驱动器
EtherCAT 驱动器
Beckhoff AX5000 系列伺服驱动器产品开创了驱动性能的新标准。这种全新系列的伺服驱动器除了支持单通道和多通道技术之外，更在性能和经济性方面得到了飞跃。AX5000 系列驱动器内集成了高速控制技术，使得电流控制周期最快可达 62.5 μs，因此，它可支持高速及高动态性定位任务。此款驱动器采用EtherCAT 作为高性能通讯系统，为基于PC 的控制技术提供了一个理想的平台，同时，它还支持与其它现场总线系统的连接。双通道伺服驱动器提供了更高的封装密度和更经济的单通道成本。这种伺服驱动器结构紧凑，安装方便、安全，采用灵活的“AX-Bridge”快速连接系统，控制柜装配工作非常简便。

– 高速控制技术
– 电流控制：最小 62.5 μs
– 速度控制：最小 125 μs
– 位置控制：最小 250 μs
– 可变可调的电流和速度滤波
– 高速 EtherCAT 系统通讯
– 单通道或双通道伺服驱动器
– 非常适用于多轴应用场合
– 双通道伺服驱动器的电机输出电流可变
– 直流母线技术和制动能源管理系统
– 灵活多变的电机接口：
– 多反馈接口
– 电机类型选择灵活
– 可调节的宽电压检测范围
– OCT（单电缆技术）
– 高速捕捉输入
– 100…480 V AC 宽电压设计
– 内置电源滤波器
– 集成了安全功能（可选）
– 重启锁
– TwinSAFE：针对运动控制的智能安全功能
– 紧凑型结构设计，便于控制柜安装（深 300 毫米）
– AX Bridge – 用于电源、直流母线和控制电压的快速连接系统
– 灵活多变的冷却方案（无风扇、强制冷却）

AX5000 系列伺服驱动器进一步补充了 Beckhoff 的驱动器产品系列，是适用于高速、高动态性定位任务的全新一代驱动器。它所采用的通用驱动理念几乎可满足任何应用和系统要求。
AX51xx | 单通道伺服驱动器
– 单轴伺服驱动器
– 额定电流：1.5 A，3 A，6 A，12 A，18 A，25 A，40 A，
60 A，72 A，90 A，110 A，143 A，170 A
– 宽电压范围：100 V AC -10 %…480 V AC +10 %
– AX5160…AX5193：3 x 400 V AC -10 %…3 x 480 V AC +10 %
AX52xx | 双通道伺服驱动器
– 双轴伺服驱动器
– 额定电流：2 x 1.5 A，2 x 3 A，2 x 6 A
– 灵活地给两根轴分配总设备电流
– 宽电压范围：100 V AC -10 %…80 V AC +10 %
AX5021 | 制动模块
制动模块由一个连续功率为 250 W 的内部制动电阻、强制冷却系统和一个制动断路器构成。最大连续功率为 6 kW 的外部制动电阻可以和制动断路器相连。模块有一个 705 μF 的辅助电容，用于存储制动器能量，这些能量可以为后续的加速再次释放。制动器模块的应用提高了整个驱动系统的效率。通过 AX-Bridge 模块，制动模块与多轴系统的连接简单易行。由于它集成了 EtherCAT 接口，通过系统管理器即可进行参数设置和诊断。

高速控制算法
AX5000 系列是专为高速、高动态定位任务而设计的伺服驱动器：
– 为高动态调节的无铁芯直线电机或低感应电机设计的电流
控制器，周期时间最短可达 62.5 μs
– 速度控制器周期时间 125 μs
– 位置控制器周期时间 250 μs
高速 EtherCAT 系统通讯
AX5000 是专为 EtherCAT（实时以太网系统）开发的。EtherCAT的卓越性能特别适用于驱动技术：
– 以太网直接连接 I/O 端子模块和驱动器
– 通过分布式时钟系统可精确同步
– 高速捕获时间戳，如印标控制
– 超高速的通讯，刷新时间为：
– 100 μs 内 100 个轴
– 30 μs 内 1000 个分布式 I/O
– 透明、灵活的总线型拓扑结构
– 采用工业以太网电缆，系统接线简单易行带可变的电机输出电流的双通道伺服驱动器AX5000 系列的一大亮点就是它的双电源部分，使得一个伺服驱动器可以驱动两个相同或不同容量的电机。例如，一个 2 x6 A 的伺服驱动器可以驱动一个额定电流为 3 A 的异步电机和一个额定电流为 9 A 的直线电机。总电流的大小和设备的利用相关。
– 对于双通道设备（AX5206），通道电流可在 1…9 A 之间调节
– “主动电流感测”可自动将电流分辨率与相连接的电流最佳匹配
优化用于多轴应用
在一个多轴系统中，采用 AX5000-Bridge 系统，可以通过可插拔式连接模块快速、简便地连接多个 AX5000 设备：
– 集成了电源、直流母线以及 24 V DC 控制和制动电压
– 连接模块带电源导轨系统，电流容量可达 85 A
– 直接安装和拆卸，无需额外接线
– 可视并安全的连接
直流母线和制动能量管理
通过 AX-Bridge，直流母线自动地连接在一起：这样就能够确
保经济地实现轴之间的能量平衡。
– 短路保护
– 智能利用所有可用的系统镇流电阻
– 避免功率损失
制动电阻
集成的制动电阻在大多数应用场合下都是足够的。在多轴系统中，所有制动电阻具有完全的制动能力。通过制动模块，可以连接最大容量达 6 kW 的外部镇流电阻，能够满足最苛刻的应用要求。

多种电机接口选择
AX5000 提供了灵活、通用的接口选项，支持几乎所有的反馈系统和电机类型。AX5000 支持“电子铭牌”功能，简化了调试和操作工作。AX5000 具有高度灵活性，支持各种电机类型；可连接不同尺寸和类型的电机，无需借助任何额外措施，例如：
– 同步电机
– 直线电机
– 扭矩电机
– 异步电机
多反馈接口
AX5000 支持任何应用场合中的适当反馈系统：
– 旋转变压器
– 单电缆技术（OCT），单圈和多圈
– SinCos 编码器 1 VPP
– 单圈或多圈绝对值编码器，带 Hiperface、EnDat 或双向传感器接口（BiSS）
– 用于带 AX57xx 系列选项卡 的其它反馈系统的连接选项
– HTL
– EnDat 2.2
– BiSS C
灵活的电机电流测量
AX5000 能够使用高分辨率量程规范实现可调节、宽范围的电机电流测量。一个 6 A 的放大器可以驱动一个 1 A 的电机，而不会降低测量分辨率。对于双通道设备来说，总设备电流非常关键：12 A = 2 x 6 A 或 1 x 3 A + 1 x 9 A。
高速捕获输入点
每个 AX5000 伺服驱动器集成有 8 个额外的可编程数字量 I/O：
– 选择标准功能，如使能、输出状态锁存或轴限位开关– 由于 11 μs 的超短响应时间，借助时间戳，两个输入也可被用作捕获输入
– 可能的应用包括精确参考和测量工艺，或印标控制– 同时集成了 3 个控制电机制动或故障报告的数字输出– 更多的集成功能，包括平稳启动、过电压检测、短路保护和缺相监控
诊断和参数显示
AX5000 装有一个带背光的显示器（分两行纯文本显示）。通过这个显示器可以在现场实现快速的设备诊断和维护。在双通道的设备中，轴标识也可以显示。导航按钮使得操作诊断显示简单、方便。
宽电压范围
AX5000 可与全球各种电压规格系统连接，无需额外组件，如日本市场上的的 1 x 100 V AC 或北美的 3 x 480 V AC。对机械制造商来说，这就显著减少了库存管理开支，也将因不正确的主回路连接造成的损害风险降到最低。
– 可在全球供电电网内使用
– 无需额外的自动变压器或电源电抗器
集成电源滤波器
设备集成了电源滤波器，24 V DC 辅助电源可用于直接从主回路操作。主回路电缆无需额外的屏蔽。
结构紧凑，简化了控制柜安装工作
AX5000 系列伺服驱动器（最大 40 A）能够通过 AX-Bridge 模块简单、快速地连接几个驱动器来组建一个多轴系统。可插拔式电源模块和连接模块将电源电压、直流母线和 24 V DC 控制和制动电压结合在一起。这样可以实现快速安装和调试。系统由以下组件组成：
– 电源模块 AX5901/AX5902，用于快速连接伺服驱动器– 电源分配模块 AX5911/AX5912，用于集成有电源导轨的多轴系统
经优化后的冷却方案
使用专门开发的散热片，可以通过自然对流运转 AX5000，无需风扇，额定电流最大 2 x 3 A。具有较高输出特点的设备集成了控制温度的通风装置。
电源故障时的系统安全停止
电源故障可能会导致驱动轴飞车，即线性轴或上升轴会失去控制，撞击限位挡块。AX5000 的 24 V DC 电源有两个通道，因此可以使用单独的电源来控制电子元件和制动控制单元。可以通过工业 PC 的 UPS 来缓冲控制电子元件的电源电压，直到所有轴安全停止。
集成了安全功能
提供多种选项卡，以用于不同的安全类别：AX5801 选项卡提供人员安全保护，防止驱动轴意外重启导致人身伤害（STO/SS1）：
– 已经过认证，符合 DIN EN ISO 13849-1:2006（Cat 4，PL e）标准
– 安全转矩关断（STO），符合 IEC 61800-5-2 标准
– 控制通过安全 24 V DC 输出
– 电源电压和电机电线保持相连
AX5805 和 AX5806 选项卡提供更多集成在驱动器中的符合IEC 61800-5-2 标准的安全功能。控制通过 EtherCAT/Safety
over EtherCAT 实现；无需另外接线。
– 已经过认证，符合 DIN EN ISO 13849-1:2008
（Cat 4，PL e）标准
– 支持安全函数：
– 安全停止（STO，SOS，SS1，SS2）
– 安全限速（SLS，SSM，SSR，SMS），
最多可有 8 个速度
– 安全限位（SLP，SCA，SLI），带回参挡块
– 加速度功能（SAR，SMA）
– 旋转方向功能（SDIp，SDIn）

AX5000 系列伺服驱动器对功能和产品进行了优化，用户可选择单通道和多通道，具有最佳性价比。集成的快速控制技术支持高速、高动态定位任务。EtherCAT － 高性能通讯系统，能够与基于 PC的控制技术完美结合。
AX51xx 系列单通道伺服驱动器设计用于驱动额定电流最大为 40 A 的电机。
采用 AX5000 系统，通过“AXBridge”快速连接系统可以简单、快速地连接多个 AX5000设备， 以构成一个多轴系统。可插拔式电源模块与接口模块由电源、DC-Link 和24 V DC 控制和制动电压组成。
AX5000 支持各种电机类型；
可连接不同尺寸和类型的电机， 无需借助任何额外措施。例如：同步电机、直线电机、扭矩电机和异步电机。多反馈式接口支持所有通用标准。
AX5000 专为与 EtherCAT 配套使用而研发的。EtherCAT 的卓越性能特别有益于驱动技术：如很短的周期时间和良好的同步性及同时性。即使通讯网络中连接了大量的设备，通过 EtherCAT 仍然能够实现极短的周期时间。
特点
– 高速 EtherCAT 系统通讯
– 额定电流：1.5 A，3 A，6 A，12 A，18 A，25 A，40 A
– 宽电压范围：1 x100…240 V AC ±10 % 和3 x 100…480 V AC ±10 %– 直流母线技术和制动能源管理系统
– 多反馈接口
– 电机类型选择灵活
– 可调节的宽电压检测范围
– 高速捕捉输入
– 诊断和参数显示
– 集成电源滤波器（类别：C3），符合 EN 61800-3标准
– 可选的安全功能：重启锁，智能 TwinSAFE 安全功能
– 结构紧凑，简化了控制柜安装工作
– AX Bridge – 用于电源、直流母线和控制电压的快速连接系统
– 经优化后的冷却方案

AX5000 系列伺服驱动器对功能和产品进行了优化，用户可选择单通道和多通道，具有最佳性价比。集成的快速控制技术支持高速、高动态定位任务。EtherCAT － 高性能通讯系统，能够与基于 PC的控制技术完美结合。
AX52xx 双通道伺服驱动器可以驱动两个具有相同电流的电机，也可以驱动两个不同电流的电机，两个通道的最大总电流可达 12 A。多通道的伺服驱动器提供了更高的集成密度和更经济的单轴成本。
采用 AX5000 系统，通过“AXBridge”快速连接系统可以简单、快速地连接多个 AX5000设备， 以构成一个多轴系统。可插拔式电源模块与接口模块由电源、DC-Link 和24 V DC 控制和制动电压组成。AX5000 支持各种电机类型；可连接不同尺寸和类型的电机， 无需借助任何额外措施。例如：同步电机、直线电机、扭矩电机和异步电机。多反馈式接口支持所有通用标准。
AX5000 专为与 EtherCAT 配套使用而研发的。EtherCAT 的卓越性能特别有益于驱动技术：如很短的周期时间和良好的同步性及同时性。即使通讯网络中连接了大量的设备，通过 EtherCAT 仍然能够实现极短的周期时间。
特点
– 高速 EtherCAT 系统通讯
– 额定电流：2 x 1.5 A，2 x 3 A，2 x 6 A
– 宽电压范围：
1 x 100…240 V AC ±10 % 和3 x 100…480 V AC ±10 %
– 直流母线技术和制动能源管理系统
– 多反馈接口
– 电机类型选择灵活
– 可调节的宽电压检测范围
– 高速捕捉输入
– 诊断和参数显示
– 集成电源滤波器（类别：C3），符合 EN 61800-3标准
– 可选的安全功能：重启锁，智能 TwinSAFE 安全功能
– 结构紧凑，简化了控制柜安装工作
– AX Bridge – 用于电源、直流母线和控制电压的快速连接系统
– 经优化后的冷却方案

各个行业领域对于更高输出的需求大幅增加，例如，用更易于维护的电动轴代替气动或液压驱动电机，或者满足高负载情况下最高的动态需求。为此，Beckhoff 又为 AX5000 驱动器系列添加了很多功率更大的伺服驱动器产品。这些驱动器的额定设备电流最高可达 170 A，可以无缝集成到小型 AX5000 家族中。
AX5000 驱动器有三种规格，额定电流分为 60 A/72 A、90 A/110 A 以及 143 A/170 A。控制器传输 1.5 至 2 倍的额定电流最长达 3 秒钟时间，设计用于 400…480 V AC 时的三相运行。
最高达 72 A 的型号集成了电源滤波器，符合 EN 61800-3标准。也可以连接一个外部镇流电阻器。EtherCAT 与基于PC 的控制系统的连接能够确保充分利用可用资源。
AX5000 具有高度灵活性，支持各种电机类型；可连接不同尺寸和类型的电机（如同步电机、直线电机、扭矩电机和异步电机），无需借助任何额外措施。多反馈式接口支持所有通用标准。
AX5000 是专为 EtherCAT 实时以太网系统开发的。EtherCAT的卓越性能特别适用于驱动技术：如很短的周期时间和良好的同步性及同时性。即使通讯网络中连接了大量的设备，通过 EtherCAT 仍然能够实现极短的周期时间。
特点
– 高速 EtherCAT 系统通讯
– 有三种尺寸可选
– 额定电流：60 A，72 A，90 A，110 A，143 A，170 A
– 电源电压：3 x 400…480 VAC ±10 %；如果连接的是 480 V AC，额定值减少10 %
– 多反馈接口
– 电机类型选择灵活
– 可调节的宽电压检测范围
– 高速捕捉输入
– 诊断和参数显示
– 集成额定电流最大为 72 A的电源滤波器，类别：C3，符合 EN 61800-3 标准
– 可选的安全功能：重启锁，智能 TwinSAFE 安全功能

AX5000 伺服驱动器通过多选项接口支持大量反馈接口：
– 旋转变压器（2、4、6 或 8 极）
– SinCos 编码器 1 VPP
– 单圈和多圈编码器 Hiperface 1 VPP
– 单圈和多圈编码器 BiSS 1 VPP
– 单圈和多圈编码器 1 VPP
从硬件版本 2 起，AX5000 也支持 OCT（单电缆技术），因此，“第二个编码器”功能（电机里的编码器所在的地方）用于通讯，高分辨率的编码器用于位置控制。
编码器选项卡
对于集成更多的反馈系统，控制器可以配备硬件版本 2 以上的编码器选项卡。选项卡插入在 AX5000 顶部的第二个选项插槽中，为连接一个或两个额外的编码器（视型号而定）提供了可能。
用于 AX51xx 系列的编码器选项卡
– AX5701：一个额外的编码器输入1 VPP，BiSS B，Hiperface，EnDat
– AX5721：一个额外的编码器输入，EnDat 2.2 或 BiSS C
– AX5731：一个额外的编码器输入 HTL
用于 AX52xx 系列的编码器选项卡
– AX5702：两个额外的编码器输入1 VPP，BiSS B，Hiperface，EnDat
– AX5722：两个额外的编码器输入EnDat 2.2 或 BiSS C

机器的电子驱动设备的动态运动有造成严重人身伤害的危险。有了 AX58xx 系列TwinSAFE 驱动选项卡，用户能够轻松实施大量安全功能。为此无需其它电路，如电源线或专用外部编码器系统中的断路器或接触器。提供多种选项卡，以用于不同的安全类别：
AX5801 | 选项卡提供人员安全保护，防止驱动轴意外重启导致人身伤害（STO/SS1）：
– 已经过认证，符合DIN EN ISO 13849-1:2006 PL e 标准
– 安全转矩关断（STO），符合 IEC 61800-5-2 标准
– 控制通过安全 24 V DC 输出
– 电源电压和电机电线保持相连
AX5805，AX5806 | 提供更多集成在驱动器中的符合 IEC 61800-5-2 标准的安全功能。控制通过 EtherCAT 实现；无需另外接线。
– 已经过认证，符合DIN EN ISO 13849-1:2008 PL e 标准
– 支持安全函数：
– 安全停止（STO，SOS，SS1，SS2）
– 安全限速（SLS，SSM，SSR，SMS），最多可有 8 个速度
– 安全限位（SLP，SCA，SLI），带回参挡块
– 加速度功能（SAR，SMA）
– 旋转方向功能（SDIp，SDIn）

对于额定电流最大为 40 A 的伺服驱动器，AX59xx 系列 AX-Bridge 能够简单、快速地连接多个 AX5000 单元，以通过插入一个电源和连接模块构成一个多轴系统。
AX590x 电源模块可以轻松卡接到伺服驱动器上。集成有母线的 AX591x 连接模块适合用于多轴系统，将电源、中间电路以及 24 V DC 控制电压和制动电压结合在一起。若配套使用，AX590x 和AX591x 系列模块能够实行快速安装和调试。
– 集成了电源、直流母线以及 24 V DC控制和制动电压
– 连接模块带电源导轨系统，电流容量可达 85 A
– 直接安装和拆卸，无需额外接线
– 可视并安全的连接
直流母线和制动能量管理
通过 AX-Bridge，直流母线自动地连接在一起：这样就能够确保经济地实现轴之间的能量平衡。
– 短路保护
– 智能利用所有可用的系统镇流电阻

– 避免功率损失

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