運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試（第2版）課件 4.2.6 步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的選型b2

運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試高等教育出版社主講：南工機(jī)電教學(xué)團(tuán)隊(duì)4.2.6步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的選型1.步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器選型的性能指標(biāo)與選型步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行要求足夠功率的電脈沖信號(hào)按一定的順序分配到各相繞組。所以，與其它旋轉(zhuǎn)電機(jī)不同的是步進(jìn)電機(jī)的工作需要專(zhuān)門(mén)的驅(qū)動(dòng)單元，這就是步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器。驅(qū)動(dòng)器和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是一個(gè)有機(jī)的整體，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能是電動(dòng)機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器二者配合所反映的綜合效果。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的區(qū)別，主要是在一些關(guān)鍵的性能指標(biāo)上，一般來(lái)說(shuō)包括以下這些方面：電流：驅(qū)動(dòng)器的最大持續(xù)電流，即驅(qū)動(dòng)器能夠持續(xù)穩(wěn)定輸出的最大電流。這個(gè)參數(shù)對(duì)于驅(qū)動(dòng)器的性能和穩(wěn)定性有很大的影響。電壓：驅(qū)動(dòng)器的額定電壓，即驅(qū)動(dòng)器可以承受的最大電壓。一般來(lái)說(shuō)，電壓越高，驅(qū)動(dòng)器的輸出功率也就越大。頻率：驅(qū)動(dòng)器的最高工作頻率，這個(gè)參數(shù)會(huì)影響到步進(jìn)電機(jī)的速度。一般來(lái)說(shuō)，頻率越高，電機(jī)的速度也就越快。4.2.6步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的選型精度：驅(qū)動(dòng)器的精度（細(xì)分?jǐn)?shù)），一般來(lái)說(shuō)是指電機(jī)的步進(jìn)角度。這個(gè)參數(shù)影響到電機(jī)的定位精度。精度越高，電機(jī)就能更精確地控制位置。噪音：驅(qū)動(dòng)器的噪音大小，這個(gè)參數(shù)影響到電機(jī)的運(yùn)行噪音。噪音越小，電機(jī)的運(yùn)行聲音也就越安靜。一般來(lái)說(shuō)，每一臺(tái)步進(jìn)電機(jī)大都有其對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)器。根據(jù)前述選型的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的相數(shù)、電壓、電流，步距角及細(xì)分、控制方式選擇配套的步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器DM556(V3.0)。如圖4-28所示。4.2.6步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的選型DM556是數(shù)字式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，采用數(shù)字PID技術(shù)，用戶(hù)可以設(shè)置200~51200內(nèi)的任意細(xì)分以及額定電流內(nèi)的任意電流值，能夠滿(mǎn)足大多數(shù)場(chǎng)合的應(yīng)用需要。由于采用內(nèi)置微細(xì)分技術(shù)，即使在低細(xì)分的條件下，也能夠達(dá)到高細(xì)分的效果,低中高速運(yùn)行都很平穩(wěn)，噪音超小。驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部集成了參數(shù)自動(dòng)整定功能，能夠針對(duì)不同電機(jī)自動(dòng)生成最優(yōu)運(yùn)行參數(shù)，最大限度發(fā)揮電機(jī)的性能。4.2.6步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的選型2.步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的接線DM556配57CM13步進(jìn)電動(dòng)機(jī)典型接法如圖4-29所示。若電機(jī)轉(zhuǎn)向與期望轉(zhuǎn)向不同，僅交換A+、A－的位置即可。4.2.6步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的選型脈沖控制信號(hào)PUL+：脈沖上升沿有效；PUL+高電平時(shí)4～5V，低電平時(shí)0～0.5V。為了可靠響應(yīng)脈沖信號(hào)，脈沖寬度應(yīng)大于1.2μs。采用+12V或+24V時(shí)，需串聯(lián)電阻。方向信號(hào)DIR+：高/低電平有效；為保證電機(jī)可靠換向，方向信號(hào)應(yīng)先于脈沖信號(hào)至少5μs建立。電機(jī)的初始運(yùn)行方向與電機(jī)的接線有關(guān)。DIR+高電平時(shí)4～5V，低電平時(shí)0～0.5V。4.2.6步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的選型使能信號(hào)ENA+：此輸入信號(hào)用于使能或禁止。ENA+接+5V，接低電平（或內(nèi)部光耦導(dǎo)通）時(shí)，驅(qū)動(dòng)器將切斷電機(jī)各相的電流使電機(jī)處于自由狀態(tài)，此時(shí)步進(jìn)脈沖不被響應(yīng)。不需要用此功能時(shí)，使能信號(hào)端懸空即可。PUL+、DIR+、ENA+控制電平為5V時(shí)，R1短接；值為12V時(shí)，R1為1K，大于等于1/4W電阻；值為24V時(shí)，R1為2K，大于等于1/2W電阻。4.2.6步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的選型（2）控制信號(hào)注意事項(xiàng)①ENA（使能信號(hào)）應(yīng)提前DIR至少5ms，確定為高。一般情況下建議ENA+和ENA-懸空即可。②DIR至少提前PUL下降沿5μs確定其狀態(tài)高或低。③脈沖寬度至少不小于2.5μs。低電平寬度不小于2.5μs。（3）接線要求①為了防止驅(qū)動(dòng)器受干擾，建議控制信號(hào)采用屏蔽電纜線，并且屏蔽層與地線短接，除特殊要求外，控制信號(hào)電纜的屏蔽線單端接地：屏蔽線的上位機(jī)一端接地，屏蔽線的驅(qū)動(dòng)器一端懸空。同一機(jī)器內(nèi)只允許在同一點(diǎn)接地，如果不是真實(shí)接地線，可能干擾嚴(yán)重，此時(shí)屏蔽層不接。②脈沖和方向信號(hào)線與電機(jī)線不允許并排包扎在一起，最好分開(kāi)至少10cm以上，否則電機(jī)噪聲容易干擾脈沖方向信號(hào)引起電機(jī)定位不準(zhǔn)，系統(tǒng)不穩(wěn)定等故障。4.2.6步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的選型③如果一個(gè)電源供多臺(tái)驅(qū)動(dòng)器，應(yīng)在電源處采取并聯(lián)連接，不允許先到一臺(tái)再到另一臺(tái)鏈狀式連接。④?chē)?yán)禁帶電拔插驅(qū)動(dòng)器強(qiáng)電P2端子，帶電的電機(jī)停止時(shí)仍有大電流流