KOLLMORGEN S71201-NA

KOLLMORGEN S71201-NA 是科尔摩根（KOLLMORGEN）公司推出的 S700 系列中的一款高性能、数字式单轴伺服驱动器。它专为驱动科尔摩根 AKM 系列及其他兼容的永磁同步伺服电机而设计，集成了先进的运动控制算法、强大的实时网络接口和丰富的安全功能。作为现代高性能自动化设备的“肌肉与神经枢纽”，它将上层控制器的运动指令转化为精确的电流输出，从而控制电机产生期望的扭矩、速度和位置，是实现高动态、高精度运动控制的核心执行单元。

应用场景： 

在一台高速电子元件贴片机上，一个贴装头需要在X-Y平面内以每秒超过10次的速度进行“拾取-移动-放置”的精准往复运动。驱动这个贴装头直线电机的，正是 KOLLMORGEN S71201-NA 伺服驱动器。它通过高速EtherCAT总线接收来自运动控制器的纳米级位置指令，内部的DSP以极高的频率（>16kHz）运行电流环和速度环算法，通过其高性能的IGBT功率模块，向AKM电机输出极其平滑且响应迅速的转矩电流。S71201-NA 卓越的控制带宽和低纹波特性，确保了电机即使在高速加减速和瞬间启停时也能保持平稳，最终使贴装头能以微米级的重复精度将元件贴装到PCB上，这是实现高产量和高良率的关键。

核心参数速览： 

技术原理与创新价值： 

S71201-NA 代表了科尔摩根在伺服驱动技术的前沿水平，其价值在于将顶级性能与用户友好性融为一体。 创新点1： 先进的电流环控制与自适应调谐 驱动器内置了科尔摩根独有的高级电流环控制算法，结合高性能的DSP和优化的IGBT开关模式，实现了极低的电流纹波和极高的带宽。这意味着电机运行更平稳、发热更少、响应更快。其集成的“一键式”自动调谐功能和自适应陷波滤波器，能够自动识别并补偿负载的机械谐振，极大地简化了工程师的调试工作，即使面对复杂或变化的负载，也能快速获得最佳的动态性能。 创新点2： 全数字反馈系统与超高分辨率处理 S71201-NA 支持包括 EnDat 2.2、BiSS-C、HIPERFACE DSL 在内的全数字式反馈协议。这些协议不仅提供高分辨率的位置信息（可达24位以上），还能实时传输电机的温度、故障信息等。驱动器内部对反馈信号进行超高分辨率的处理，结合精密的数字滤波技术，确保了位置环的稳定性和极高的设定点跟踪精度，这对于半导体制造、精密测量等纳米级应用至关重要。 创新点3： 集成的安全功能与模块化设计 该驱动器将功能安全深度集成。标配的 STO (Safe Torque Off) 功能允许通过安全继电器或PLC直接关断驱动器的功率输出，满足最基本的安全要求。通过添加可选的安全扩展模块，可以轻松升级至 SSS (安全停止)、SLS (安全限速)、SDI (安全方向) 等更高等级的安全功能，帮助机器制造商以更低的成本和复杂度满足 SIL3/PLe 的安全等级认证。其紧凑的模块化设计也便于集成到各种机器控制柜中。

应用案例与行业价值： 

案例：高端五轴联动数控机床主轴与进给轴驱动 一台用于航空航天精密零件加工的五轴联动加工中心，要求极高的轮廓精度和表面光洁度。机床制造商选择了科尔摩根 AKM 系列电机搭配 S71201-NA 驱动器，来驱动其三个直线进给轴和两个旋转摆动轴。 应用效果： S71201-NA 的高动态响应和出色的抑振能力，使得机床在高速铣削复杂曲面时，各轴能够紧密协同，有效减少了跟踪误差和机械振动。其全数字反馈接口确保了极高的位置分辨率，结合驱动器的前馈控制功能，显著提升了轮廓精度。机床装配师反馈：“S71201-NA 的调试出乎意料的顺利。自动调谐功能快速找到了各轴的最佳参数，特别是对于摆动轴这种惯量变化大的负载。加工测试表明，工件的表面质量和尺寸一致性都达到了顶级水平。” 此案例彰显了该驱动器在高端装备制造中，对于提升加工精度、效率和可靠性的核心价值。

相关产品组合方案： 

构建一套完整的科尔摩根高性能伺服系统，S71201-NA 是核心驱动单元，需与以下部件协同：

1. S71201-NA： 单轴伺服驱动器，本核心动力与控制单元。

2. AKM系列伺服电机： 如 AKM2G, AKM3G 等，与驱动器完美匹配，提供高功率密度和动态性能。

3. 高分辨率反馈系统： 单圈/多圈绝对值编码器（EnDat/BiSS-C等）或旋转变压器，安装在电机后端。

4. 伺服电缆套件： 包括动力电缆、反馈电缆和制动电阻电缆（如需要），确保信号完整性和EMC性能。

5. 制动电阻： 用于消耗电机再生制动产生的能量，保护驱动器。

6. 输入电抗器/滤波器： 用于改善输入电源质量，抑制谐波，保护驱动器和电网。

7. 上层运动控制器： 如基于PC的控制器、PLCopen运动控制器，通过 EtherCAT 等网络向 S71201-NA 发送指令。

8. Kollmorgen WorkBench 软件： 用于伺服系统的配置、参数管理、试运行、诊断和优化的核心工具。

安装维护与全周期支持： 

S71201-NA 的安装需遵循严格的电气规范。确保供电电压在允许范围内，并正确连接PE接地。电机电缆和反馈电缆需使用屏蔽电缆并正确端接，以优化EMC性能。驱动器应垂直安装在通风良好的位置，保证足够的散热空间。上电后，首先通过 WorkBench 软件进行快速配置，自动识别电机和反馈类型，然后运行自动调谐。 日常维护主要是保持驱动器通风口清洁，定期检查电缆连接和紧固扭矩。强大的诊断功能是维护利器，所有运行参数、报警和故障历史都可通过软件或前面板LED清晰查看。驱动器支持参数上传/下载和备份，更换备件后可快速恢复运行。