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步進(jìn)電機驅動(dòng)器 /

MAA2250R 兩相數字式步進(jìn)電機驅動(dòng)器

產(chǎn)品簡(jiǎn)介:

MAA2250R以各行業(yè)客戶(hù)對高壓型2相步進(jìn)電機驅動(dòng)器的需求為目標(主要針對86及110的電機驅動(dòng)應用),以行業(yè)應用經(jīng)驗為基礎,以為客戶(hù)提供高性?xún)r(jià)比、高穩定性的產(chǎn)品為宗旨。整套控制方案在充分吸收和掌握國外先進(jìn)技術(shù)的基礎上進(jìn)行深入優(yōu)化和提煉而成。硬件設計上充分考慮強弱電隔離、輸入信號兼容、關(guān)鍵物料選用國際知名廠(chǎng)家經(jīng)典、成熟的元器件;軟件上采用自創(chuàng )的兩相步進(jìn)電機驅動(dòng)器矢量控制技術(shù)及其快速算法,并具備自測試運行、單雙脈沖模式設置、多重保護等功能。

*本產(chǎn)品支持為大批量用戶(hù) OEM 或 ODM 訂制服務(wù)

● 單電源輸入,電壓范圍:交流AC110-240V,相比傳統110V供電的驅動(dòng)器,可以省掉一個(gè)變壓器,相同轉速下輸出力矩更大;

● 驅動(dòng)電流從有效值2A/相到5A/相分16檔可調;

● 16檔細分配置最高分辨率40000步/轉;細分配置小于等于2000步/轉時(shí)采用微 細分控制方式;

● 最高響應頻率可達200KHz;

● 相位記憶功能:斷電時(shí)能自動(dòng)記憶電機轉子位置;

● 保護功能:過(guò)熱保護/過(guò)流保護、相間短路保護、斷線(xiàn)保護、過(guò)壓保護;

● 自動(dòng)半流:輸入脈沖脈沖停止超過(guò)100ms時(shí),電流自動(dòng)減半,減少電機發(fā)熱;

● 全隔離:信號輸入輸出隔離;強弱電隔離(pwm控制信號及電流采樣均隔離);

● 5V/24V信號輸入兼容設計;

● 控制模式可選:脈沖/方向模式;或者雙脈沖輸入模式;

● 自測試功能:無(wú)需外界脈沖信號即可驅動(dòng)電機以30轉/分鐘的速度轉動(dòng);

● 體積為178*109*68 (mm^3),推薦安裝空間至少為200*160*90 (mm^3);凈重:1kg(加包裝箱1.3kg);顏色:白色;

● 采用工業(yè)級芯片設計,運行環(huán)境溫度:-25゜~+60゜(0゜以下不結冰);

● 采用矢量控制及微細分控制技術(shù)在運行平穩性、噪音、震動(dòng)、發(fā)熱等方面較傳統驅動(dòng)器均有較大的提升;

一、電流設定

驅動(dòng)器工作電流IM(以下簡(jiǎn)稱(chēng)IM)由D1-D4撥碼開(kāi)關(guān)設定(注:工作電流為正常運行時(shí)的電流有效值給定,抱軸時(shí)的電流則為對應工作電流的50%,簡(jiǎn)稱(chēng)自動(dòng)半流。當脈沖輸入停止100ms后而MF釋放信號無(wú)效時(shí)則驅動(dòng)器內部進(jìn)行自動(dòng)半流。)共16檔,詳見(jiàn)下表。
注:驅動(dòng)器面殼上面的RMS/A代表電流有效值,Peak/A代表峰值電流設置。工作電流支持不斷電在線(xiàn)設置。

IM/A
2.0
2.2
2.4
2.6
2.8
3.0
3.2
3.4
3.6
3.8
4.0
4.2
4.4
4.6
4.8
5.0
D1
OFF
ON
OFF
ON
OFF
ON
OFF
ON
OFF
ON
OFF
ON
OFF
ON
OFF
ON
D2
OFF
OFF
ON
ON
OFF
OFF
ON
ON
OFF
OFF
ON
ON
OFF
OFF
ON
ON
D3
OFF
OFF
OFF
OFF
ON
ON
ON
ON
OFF
OFF
OFF
OFF
ON
ON
ON
ON
D4
OFF
OFF
OFF
OFF
OFF
OFF
OFF
OFF
ON
ON
ON
ON
ON
ON
ON
ON

 

二、電流設定

驅動(dòng)器細分DIV(以下簡(jiǎn)稱(chēng)DIV)由D5-D8撥碼開(kāi)關(guān)設定,共16檔,詳見(jiàn)下表。兩相驅動(dòng)細分設置通常按照步進(jìn)電機轉動(dòng)一圈需要多少個(gè)脈沖來(lái)定義(傳統的細分定義為細分表中脈沖數除以200即得,例如2細分對應為400脈沖/轉,采用脈沖/轉定義摒棄了換算關(guān)系,更加適合應用工程師使用),驅動(dòng)器外殼上面的Pulse/rev即為脈沖/轉。使用過(guò)程中推薦使用4000 Pulse/rev及以上的設定。

DIV 200 400 800 1600 3200 6400 12800 25600 1000 2000 4000 5000 8000 10000 20000 40000
D5
ON
OFF
ON
OFF
ON
OFF
ON
OFF
ON
OFF
ON
OFF
ON
OFF
ON
OFF
D6
ON
ON
OFF
OFF
ON
ON
OFF
OFF
ON
ON
OFF
OFF
ON
ON
OFF
OFF
D7
ON
ON
ON
ON
OFF
OFF
OFF
OFF
ON
ON
ON
ON
OFF
OFF
OFF
OFF
D8
ON
ON
ON
ON
ON
ON
ON
ON
OFF
OFF
OFF
OFF
OFF
OFF
OFF
OFF

注:細分設置更改需要驅動(dòng)器斷電重啟后才能夠生效。

 

三、單雙脈沖工作模式選擇設定

單雙脈沖工作模式選擇由D9撥碼開(kāi)關(guān)設定。
D9撥到ON時(shí)為雙脈沖工作模式(即正轉由PU+/-信號口輸入正轉脈沖,反轉由DR+/DR-口輸入反轉脈沖);
D9撥到OFF時(shí)為脈沖+方向工作模式(即脈沖信號由PU+/PU-信號口輸入,方向信號由DR+/DR-口輸入);
注:?jiǎn)坞p脈沖工作模式更改需要驅動(dòng)器斷電重啟后才能夠生效。

 

四、自檢測運行模式設定

自檢測運行模式選擇由D10撥碼開(kāi)關(guān)設定。
D10撥到ON時(shí)即處于自檢測運行模式,自檢前只需要接上電源、電機線(xiàn)即可,不需要外接脈沖控制信號(應將脈沖輸入信號端子拔掉或者確保無(wú)脈沖信號輸入),此時(shí)細分撥碼失效,電流撥碼選擇有效,電機按照0.75r/s(D8撥到OFF)或者1r/s(D8撥到ON)運行。此功能用于測試驅動(dòng)器內部功能是否正常。
D10撥到OFF時(shí)即處于正常運行模式,此時(shí)需要外接脈沖控制信號才能夠使電機運行。
注:
1.D10撥到ON時(shí)必須確保無(wú)脈沖信號輸入到驅動(dòng)器;有脈沖發(fā)送到驅動(dòng)器使驅動(dòng)器正常工作時(shí),不能將D10撥到ON狀態(tài),否則容易導致過(guò)流報警。
2.與自檢測功能類(lèi)似,可通過(guò)為客戶(hù)定制自帶加減速的程序,在運行速度不高的使用場(chǎng)合(600RPM-900RPM以?xún)?用步進(jìn)驅動(dòng)及電機來(lái)替換變頻器及變頻電機。

 

五、控制信號接口及主回路接線(xiàn)說(shuō)明

所有輸入信號均通過(guò)光電耦合器對輸入輸出信號進(jìn)行隔離。為確保內置高速光耦可靠導通,要求提供輸入控制信號的電流驅動(dòng)能力至少10mA。驅動(dòng)器內部已經(jīng)串入了限流電阻,當輸入信號電壓為5V時(shí),直接接到5PU+/PU-,5DR+/DR-,5MF+/MF-。當輸入信號為24V時(shí),控制信號直接接到24PU+/PU-,24DR+/DR-,24MF+/MF-。如果輸入信號電壓為12V時(shí),可以在訂貨時(shí)提前說(shuō)明以便在驅動(dòng)器內部作更改,也可以在5PU+/5DR+/5MF+端口串入510歐姆的限流電阻。輸入信號接法通常有共陽(yáng)接法、共陰接法、差分信號輸入接法。
詳見(jiàn)附錄。下表為輸入輸出信號引腳功能說(shuō)明。

端口
標識符號
功能
說(shuō)明
DB15信號接口端子
輸入信號
13腳
    24PU+
    脈沖輸入(5V/24V可選);
    雙脈沖時(shí)為正轉信號
    詳見(jiàn)單雙脈沖工作模式選擇設定及附錄輸入信號接法說(shuō)明,
    注意時(shí)序上必須滿(mǎn)足附錄上的“輸入信號時(shí)序”圖示參數
1腳
    5PU+
2腳
    PU-
    方向輸入(5V/24V可選),
    雙脈沖時(shí)為反轉信號
14腳
    24DR+
3腳
    5DR+
4腳
    DR-
15腳
    24MF+
    電機釋放信號(5V/24V可選);
    釋放信號有效時(shí)電機處于自由
    狀態(tài),無(wú)效時(shí)處于抱軸或運行
    狀態(tài)
    詳見(jiàn)附錄輸入信號時(shí)序圖圖示說(shuō)明
7腳
    5MF+
8腳
    MF-
輸出信號
11腳
    RDY+
    驅動(dòng)器準備好信號,
    對應光耦的C、E端
    詳見(jiàn)附錄輸出信號接法,驅動(dòng)器上電時(shí),自檢程序會(huì )將光耦
    導通0.5秒左右,此時(shí)會(huì )看到ALM燈閃爍一下,說(shuō)明ALM燈
    正常,同時(shí)給上位機一個(gè)狀態(tài)指示,表示自檢正常。
12腳
    RDY-
柵欄式接線(xiàn)端子CON6
電機線(xiàn)
1、2
3、4
A+、A-
B+、B-
    接兩相混合式步進(jìn)電機線(xiàn)
    A+、A-、B+、B-
    一般86電機為4線(xiàn)、6線(xiàn)或者8線(xiàn),110及130電機會(huì )額外多
    一根機殼地線(xiàn),此地線(xiàn)應接在底殼的M4螺絲上,面殼側面
    PE->指示的位置即是機殼地。電機線(xiàn)距離驅動(dòng)器距離要盡
    量短(一般不要超過(guò)3米)。對于6線(xiàn)電機,要求運行轉速高
    時(shí)一般采用半繞組接法,要求低速大力矩運行時(shí)一般采用
    全繞組接法;對于8線(xiàn)電機,如需速度較高時(shí)應采用并聯(lián)
    接法,如低速使用場(chǎng)合且需求力矩較大時(shí)采用串聯(lián)接法
    (關(guān)于6線(xiàn)/8線(xiàn)電機接法詳見(jiàn)附錄圖示)。
電源輸入
5、6腳
~AC、~AC
    交流電輸入,AC:110-220V     最高電壓不要超過(guò)250V,如果電壓過(guò)高或者供電不穩定
    地區,請加裝一隔離變壓器,變比可選220:180左右,
    功率0.5-1.5KW左右(視電流而定)。一般數控機床上均
    加有隔離變壓器以提高運行穩定性。

注:
1、DB15端子的N為空端子;
2、信號輸入線(xiàn)應用屏蔽線(xiàn)并保證可靠接地,動(dòng)力線(xiàn)(電機線(xiàn)與電源線(xiàn))也要用屏蔽線(xiàn)并保證可靠接地(特別對于多臺步進(jìn)驅動(dòng)、或者多臺步進(jìn)驅動(dòng)與多臺變頻器、伺服驅動(dòng)同時(shí)使用、以及動(dòng)力線(xiàn)較長(cháng)的系統,應保證可靠接地)。一般將信號線(xiàn)屏蔽層、動(dòng)力線(xiàn)屏蔽層接在驅動(dòng)器的機殼地上后再接大地。
3、短路保護即正常運行過(guò)程中有繞組短路時(shí),驅動(dòng)器馬上啟動(dòng)保護功能并使光電隔離式電子開(kāi)關(guān)RDY+、RDY-閉合,此功能可以采用一個(gè)船形開(kāi)關(guān)來(lái)進(jìn)行模擬;斷線(xiàn)保護即正常運行過(guò)程中有一相繞組斷線(xiàn)時(shí)馬上啟動(dòng)保護功能并使光電隔離式電子開(kāi)關(guān)RDY+、RDY-閉合,此功能也可采用一個(gè)船形開(kāi)關(guān)來(lái)進(jìn)行模擬;通常使用時(shí),RDY+外接一個(gè)2.7K/0.5W的上拉電阻到PLC的24V+上,RDY-接PLC的24V-,RDY+接到PLC的IO輸入端即可。

 

六、指示燈說(shuō)明

PWR:綠燈,電源指示燈。指示驅動(dòng)器工作電源正常。如果驅動(dòng)器電源異常,此燈可能閃爍或者不亮。

ALM:驅動(dòng)器準備好指示燈(或故障指示燈),驅動(dòng)器上電時(shí),自檢程序會(huì )將ALM燈點(diǎn)亮0.5秒左右,說(shuō)明ALM燈正常。正常工作時(shí)該燈不會(huì )點(diǎn)亮。如果驅動(dòng)器內部發(fā)生異常(如發(fā)生過(guò)流/過(guò)壓保護、短路保護、斷線(xiàn)保護、功率模塊故障等)時(shí)會(huì )將該燈點(diǎn)亮,以示發(fā)生異常。

 

 

單位:mm
詳見(jiàn)產(chǎn)品用戶(hù)手冊資料
在86及110、130混合式步進(jìn)電機的應用中(主要需求點(diǎn)為900RPM以?xún)龋咿D矩、高響應、高性?xún)r(jià)比的定位控制,或者變頻調速控制),三相混合式步進(jìn)電機應用最為廣泛。但在某些國家(例如印度、土耳其、阿根廷等國),以及某些行業(yè)中(例如大中型木工雕機、單頭繡花機、花樣機等),由于使用習慣及發(fā)展歷史等原因,依然采用兩相步進(jìn)電機及高壓型兩相步進(jìn)電機驅動(dòng)器。傳統模擬式兩相步進(jìn)電機驅動(dòng)器由于控制算法、發(fā)熱等方面的原因普遍使用交流110V供電,交流220V供電會(huì )導致電機發(fā)熱非常利害而無(wú)法使用;新型數字式兩相步進(jìn)電機驅動(dòng)器在算法方面做了較大提升,即使工作在交流220V時(shí),依然能夠在發(fā)熱、平穩性、穩定性等方面做到較好的平衡。該驅動(dòng)器使用最為典型的行業(yè)為單頭繡花機、大幅面花樣機、定長(cháng)送料機、中大型木工雕刻機等。
適合各種中小型自動(dòng)化設備和儀器,例如:雕刻機、剝線(xiàn)機、打標機、切割機、激光機、繪圖儀、醫療設備、數控機床、自動(dòng)裝配設備、電子加工設備等。在用戶(hù)期望低噪聲、低發(fā)熱、高速度的設備中應用效果特佳。
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