步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器與電機(jī)接線心得
步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器與電機(jī)接線心得
最近自己總結(jié)的接線心得,現(xiàn)與各位同行分享:有好多用戶在使用兩相步進(jìn)電機(jī)時(shí)發(fā)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩小,或達(dá)不到額定標(biāo)稱的轉(zhuǎn)矩值,只好加大步進(jìn)電機(jī)的尺寸和標(biāo)稱電流,以滿足動(dòng)力要求。其實(shí)有的時(shí)候并不是電機(jī)的問題,而是在步進(jìn)電機(jī)選擇或驅(qū)動(dòng)器工作電流的設(shè)定上有不妥之處,沒有發(fā)揮出步進(jìn)電機(jī)的最大效率。
首先,從驅(qū)動(dòng)器方面考慮,目前大多數(shù)兩相步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器是采用全橋輸出(雙極驅(qū)動(dòng))的四線接法,如果兩相步進(jìn)電機(jī)也是四線的,驅(qū)動(dòng)器按照電機(jī)的標(biāo)稱電流設(shè)定,應(yīng)該說是正確的,而且效率最高,輸出轉(zhuǎn)矩能夠達(dá)到最大值。目前,新生產(chǎn)的步進(jìn)電機(jī)大多是這種形式的。而有的用戶大多是買的不是我們配套的步進(jìn)電機(jī),多是兩相六線制的(四組兩對(duì)串聯(lián)線圈,每對(duì)有中心抽頭),還有少量八線制的(四組兩對(duì)獨(dú)立線圈)。是兩相六線制步進(jìn)電機(jī)有兩種接法,第一種是舍棄中心抽頭接兩端,實(shí)際就是將每組的兩個(gè)相線圈串聯(lián)起來使用,電機(jī)堵轉(zhuǎn)矩大和效率高些,但是高速性能差。第二種是接中心抽頭和一端,這種接法電機(jī)高速性能好些,但是每相有一組線圈空閑,堵轉(zhuǎn)矩小和效率低些。而有的是采用第一種接線方法。這就出現(xiàn)一個(gè)問題,兩相驅(qū)動(dòng)器的電流到底應(yīng)該設(shè)置多大正確,一般還都是按電機(jī)標(biāo)稱電流值來設(shè)定,這就出現(xiàn)了前面提到的電機(jī)效率問題。一般步進(jìn)電機(jī)標(biāo)注的電流是相電流(或電阻),就是每組線圈的電流值(或電阻),如果兩相六線制步進(jìn)電機(jī)采用第一種接法,相當(dāng)于將兩組線圈串聯(lián)起來,那么其每相電阻加大,額定工作電流減小,即使驅(qū)動(dòng)器設(shè)置成標(biāo)稱電流也達(dá)不到各相的額定輸出值。所以在選用驅(qū)動(dòng)器和步進(jìn)電機(jī)時(shí)出現(xiàn)電流匹配問題。按照我想的正確的方法是應(yīng)將驅(qū)動(dòng)器的輸出電流設(shè)定為步進(jìn)電機(jī)額定相電流的0.7倍(也不是通常認(rèn)為串聯(lián)起來的電流減半)。舉例,比如一個(gè)帶中心抽頭的兩相步進(jìn)電機(jī),標(biāo)稱電流是3A,驅(qū)動(dòng)器電流應(yīng)該設(shè)定為3*0.7=2.1A。所以就出現(xiàn)你盡管選了3A的步進(jìn)電機(jī),實(shí)際上它的功率相當(dāng)于兩相四線制的2.1A步進(jìn)電機(jī)。再說說八線制的步進(jìn)電機(jī)接法,也有兩種,第一種是將每?jī)山M線圈串聯(lián)使用,根據(jù)我所考慮的這樣驅(qū)動(dòng)器的電流也是設(shè)定為電機(jī)相電流的0.7倍,這種接法電機(jī)發(fā)熱量小,但是高轉(zhuǎn)速性能差些。第二種接法是將每?jī)山M線圈并聯(lián)使用,驅(qū)動(dòng)器的電流設(shè)定為電機(jī)相電流的1.4倍,其優(yōu)點(diǎn)是高轉(zhuǎn)速性能好些,雖然電機(jī)發(fā)熱量大,但是步進(jìn)電機(jī)有點(diǎn)溫度是正常的,只要低于電機(jī)的消磁溫度就行,一般電機(jī)的消磁溫度在100度左右。你要是選用的驅(qū)動(dòng)器是半橋輸出(單極驅(qū)動(dòng)),那只能接兩相六線制電機(jī),驅(qū)動(dòng)器的電流和電機(jī)標(biāo)稱電流是一致的。不過這種驅(qū)動(dòng)器的缺點(diǎn)是效率低。對(duì)于六線和八線步進(jìn)電機(jī)相線圈采用并聯(lián)工作,可以發(fā)揮出最大的輸出轉(zhuǎn)矩和表現(xiàn)出很好的動(dòng)力性能,六線電機(jī)是無法接成并聯(lián)形式的,實(shí)際已經(jīng)在內(nèi)部串聯(lián)起來了,串聯(lián)的公共端是中心抽頭。只有八線電機(jī)的相線圈是可以并聯(lián)使用的。
如果我們把電機(jī)并聯(lián)使用時(shí)相電流應(yīng)該是是原來的1.4倍,高速運(yùn)轉(zhuǎn)性能大大提高,轉(zhuǎn)矩也提高不少,更好的發(fā)揮出步進(jìn)電極的工作效率
擴(kuò)展閱讀:兩相步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器原理接線說明書
DVS278DVS278是基于DSP控制的二相步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器,是新一代數(shù)字步進(jìn)電機(jī)
驅(qū)動(dòng)器。驅(qū)動(dòng)電壓為DC24V-80V,適配電流在7.0A以下、外徑57-86mm的各種型號(hào)的二相四線混合式步進(jìn)電機(jī)。該驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部采用類似伺服控制原理的電路,此電路可以使電機(jī)運(yùn)行平穩(wěn),幾乎沒有震動(dòng)和噪音,電機(jī)在高速時(shí),力矩大大高于二相和五相混合式步進(jìn)電機(jī)。定位精度最高可達(dá)10000步/轉(zhuǎn)。該產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于雕刻機(jī)、中型數(shù)控機(jī)床、電腦繡花機(jī)、包裝機(jī)械等分辨率較高的大、中型數(shù)控設(shè)備上。特點(diǎn)
●高性能、低價(jià)格
●設(shè)有16檔等角度恒力矩細(xì)分,最高分辨率10000步/轉(zhuǎn)●最高反應(yīng)頻率可達(dá)200Kpps
●步進(jìn)脈沖停止超過1.5s時(shí),線圈電流自動(dòng)減到設(shè)定電流的一半●光電隔離信號(hào)輸入/輸出
●驅(qū)動(dòng)電流3A/相到7.2A/相分8檔可調(diào)●單電源輸入,電壓范圍:DC24V-80V
●相位記憶功能(注:輸入停止超過3秒后,驅(qū)動(dòng)器自動(dòng)記憶當(dāng)時(shí)電機(jī)相位,重新上電或MF信號(hào)由低電平變?yōu)楦唠娖綍r(shí),驅(qū)動(dòng)器自動(dòng)恢復(fù)電機(jī)相位)。電流設(shè)定
驅(qū)動(dòng)器工作電流由D1-D3端子設(shè)定,運(yùn)行電流為正常工作輸出電流設(shè)置開關(guān)(詳見下表)運(yùn)行電流(A)D1D2D3細(xì)分設(shè)定
驅(qū)動(dòng)器細(xì)分由D4-D6端子設(shè)定,共8檔,D7和D8為功能設(shè)定。附表如:細(xì)分?jǐn)?shù)(脈沖/轉(zhuǎn))細(xì)分?jǐn)?shù)D4D5D6D7D8400ONONON800ONONOFF1000ONOFFON1600ONOFFOFF201*OFFONON4000OFFONOFF5000OFFOFFON10000OFFOFFOFF3.0OFFOFFOFF3.5OFFOFFON4.0OFFONOFF4.5OFFONON5.2ONOFFOFF5.8ONOFFON6.5ONONOFF7.2ONONONON,雙脈沖:PU為正向步進(jìn)脈沖信號(hào),DR為反向步進(jìn)脈沖信號(hào)OFF,單脈沖:PU為步進(jìn)脈沖信號(hào),DR為方向控制信號(hào)自動(dòng)檢測(cè)開關(guān)(OFF時(shí)接收外部脈沖,ON時(shí)驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部以30轉(zhuǎn)/分的速度運(yùn)行)DVS278I/O信號(hào)流。
限流電阻R的阻值選取:
當(dāng)控制器/執(zhí)行器信號(hào)輸出電平為+5V時(shí):R1=0,R2=0;
+12V時(shí):R1=510Ω,R2=820Ω;+24V時(shí):R1=1.2KΩ,R2=1.8KΩ。
輸入信號(hào)共陽(yáng)接法
所有輸入信號(hào)均通過光電隔離,為確保內(nèi)置高速光耦可靠導(dǎo)通,要求提供控制信號(hào)的電流驅(qū)動(dòng)能力至
少15mA。驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部已串入光耦限流電阻,當(dāng)輸入信號(hào)電壓高于5V時(shí),可根據(jù)需要外串電阻R進(jìn)行限
輸入信號(hào)共陰接法
DVS278差分輸入的時(shí)候請(qǐng)按下圖接線
輸入信號(hào)波形時(shí)序圖
!注意
1、輸入電壓不能超過DC80V;
2、輸入控制信號(hào)電平為5V,當(dāng)高于5V時(shí)需要接限流電阻;3、輸入脈沖信號(hào)下降沿有效;
4、驅(qū)動(dòng)器溫度超過80度時(shí)驅(qū)動(dòng)器停止工作,故障指示燈ALM亮,直到驅(qū)動(dòng)器溫度降到50度時(shí),驅(qū)動(dòng)器需要重新上電才能恢復(fù)工作。出現(xiàn)過熱保護(hù)請(qǐng)加裝散熱器;
5、過流(負(fù)載短路)故障指示燈ALM亮,請(qǐng)檢查電機(jī)接線及其他短路故障,排除后需要重新上電恢復(fù);6、無電機(jī)故障指示燈ALM亮,請(qǐng)檢查電機(jī)接線,排除后需要重新上電恢復(fù)。DVS278驅(qū)動(dòng)器接線、尺寸示意圖
DVS278引腳功能說明端口定義接頭針腳號(hào)1PU+輸入信號(hào)光電隔離正端接+5V供電電源,+5V-+24V均可驅(qū)動(dòng),高于+5V需接限流電阻標(biāo)記符號(hào)功能注釋DP5=OFF,PU為步進(jìn)脈沖信號(hào)下降沿有效,每當(dāng)脈沖由高變低時(shí)電機(jī)走2PU-DP5=ON,PU為正相步進(jìn)脈沖信號(hào)34DR-DR+輸入信號(hào)光電隔離正端一步,輸入電阻220Ω,要求:低電平0-0.5V,高電平4-5V,脈沖寬度>2.5μS接+5V供電電源,+5V-+24V均可驅(qū)動(dòng),高于+5V需接限流電阻DP5=OFF,DR為方向控制信號(hào)用于改變電機(jī)轉(zhuǎn)向。輸入電阻220Ω,要DP5=ON,DR為反向步進(jìn)脈沖信號(hào)5678MF+MF-V-V+A+A-B+B-電機(jī)接線輸入信號(hào)光電隔離正端電機(jī)釋放信號(hào)電源負(fù)極電源正極求:低電平0-0.5V,高電平4-5V,脈沖寬度>2.5μS接+5V供電電源,+5V-+24V均可驅(qū)動(dòng),高于+5V需接限流電阻有效(低電平)時(shí)關(guān)斷電機(jī)接線電流,驅(qū)動(dòng)器停止工作,電機(jī)處于自由狀態(tài)電源:DC24~80V電機(jī)、電源端9101112常見問題和處理方法對(duì)照表
現(xiàn)象指示燈無顯示故障指示燈亮電機(jī)不轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器控制模式選擇不匹配電機(jī)軸已鎖,電機(jī)不動(dòng)作指示燈顯示正常,電機(jī)軸未鎖機(jī)驅(qū)動(dòng)器運(yùn)行電流與電機(jī)額定電流不匹配電機(jī)嘯叫加速時(shí)間太短最高速度設(shè)置過大位置不準(zhǔn)“漏電”現(xiàn)象
細(xì)分?jǐn)?shù)不對(duì)電機(jī)負(fù)載過大驅(qū)動(dòng)器、電機(jī)沒有可靠接地可能的原因檢查供電是否正常措施檢查驅(qū)動(dòng)器是否過流、過熱、缺電機(jī)選擇好對(duì)應(yīng)的控制模式方式檢查外部控制信號(hào)檢查MF信號(hào)是否有效把驅(qū)動(dòng)器運(yùn)行電流設(shè)置為電機(jī)額定電流加長(zhǎng)加速時(shí)間或增大驅(qū)動(dòng)器脈沖濾波常數(shù)降低最高速度選擇正確的細(xì)分?jǐn)?shù)更換電機(jī)或適當(dāng)增大驅(qū)動(dòng)器運(yùn)行電流把驅(qū)動(dòng)器、電機(jī)可靠接地
友情提示:本文中關(guān)于《步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器與電機(jī)接線心得》給出的范例僅供您參考拓展思維使用,步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器與電機(jī)接線心得:該篇文章建議您自主創(chuàng)作。
來源:網(wǎng)絡(luò)整理 免責(zé)聲明:本文僅限學(xué)習(xí)分享,如產(chǎn)生版權(quán)問題,請(qǐng)聯(lián)系我們及時(shí)刪除。