花樣機自動化 閉環(huán)步進驅(qū)動器 SS-20806

 技術特點

閉環(huán)控制模式防止失步發(fā)生
提高電機的力矩輸出
根據(jù)負載自動調(diào)整電流輸出大小，降低電機溫升
適應各種機械負載狀態(tài)，參數(shù)免調(diào)節(jié)
電機運行更平滑，振動更輕微
加減速動態(tài)性大幅度提升
完善的報警監(jiān)控
無振動的零速靜止能力

*大25600步/轉(zhuǎn)的十六種細分模式可選

 

電氣特性（環(huán)境溫度Tj=25℃時）

 

供 電 電 源	24V～70VDC，容量0.4KVA
輸 出 電 流	峰值8.0A/相（Max）（輸出電流根據(jù)負載自動修正）
適 配 電 機	86SBYG250BS 86SBYG250DS
編 碼 器	1000線增量式
驅(qū) 動 方 式	閉環(huán)空間矢量雙極恒流驅(qū)動
勵 磁 方 式	200步/轉(zhuǎn)，400步/轉(zhuǎn)，800步/轉(zhuǎn)，1000步/轉(zhuǎn)，1600步/轉(zhuǎn)，2000步/轉(zhuǎn)，  3200步/轉(zhuǎn)，4000步/轉(zhuǎn)，5000步/轉(zhuǎn)，6400步/轉(zhuǎn)， 8000步/轉(zhuǎn)，10000步/轉(zhuǎn)，  12800步/轉(zhuǎn)，20000步/轉(zhuǎn)，25000步/轉(zhuǎn)，25600步/轉(zhuǎn)
絕 緣 電 阻	常溫常壓下＞100MΩ
絕 緣 強 度	常溫常壓下1KV，1Min

使用環(huán)境及參數(shù)

 

冷卻方式		自然對流（將驅(qū)動器安裝于導熱良好的金屬面上有助于改善散熱）
使用環(huán)境	場合	盡量避免粉塵、油霧及腐蝕性氣體
	溫度	－5℃～+40℃
	濕度	＜80%RH，無凝露，無結霜
	震　動	5.9m/s2Max
貯存環(huán)境	溫度	－40℃～+55℃
	濕度	＜93%RH，無凝露，無結霜
外形尺寸		135×77×46mm
重量		0.2Kg

 

功能及使用
閉環(huán)步進系統(tǒng)融交流伺服和開環(huán)步進的優(yōu)點于一身，克服了傳統(tǒng)步進的容易堵轉(zhuǎn)丟步、功耗大、加減速動態(tài)性差、高速運行不穩(wěn)定等缺點，拓展了步進系統(tǒng)的使用區(qū)域，同時也避免了伺服系統(tǒng)參數(shù)整定復雜、停止時有抖動、系統(tǒng)成本高等缺點，大幅度的提高了步進系統(tǒng)的整體性能。

 

預防堵轉(zhuǎn)丟步
采用32位DSP為內(nèi)核的全數(shù)字閉環(huán)控制方式，驅(qū)動器可以控制電流的輸出匹配負載力矩，當負載增加時驅(qū)動器增加輸出力矩以保證位置指令的有效跟蹤，負載超出電機當前極限輸出力矩時，驅(qū)動器也可以自動調(diào)整使電機按照不堵轉(zhuǎn)的極限模式運行，待負載恢復到正常范圍時自動恢復正常運行，從而保證系統(tǒng)對于負載擾動的抗性得到極大的提升。

 

降低電機功耗
驅(qū)動器的輸出電流能根據(jù)實際負載大小自動修正，輕載時自動降低輸出，換取更佳的效率，從而極大減少電機的發(fā)熱，有利于降低系統(tǒng)功耗和提高使用壽命。

 

優(yōu)異的動態(tài)能力
閉環(huán)步進系統(tǒng)的加減速動態(tài)性較開環(huán)系統(tǒng)有了顯著的提升，對于控制系統(tǒng)的指令加減速具備很強的耐受力，即使是超出電機輸出能力的加減速指令也可以自動按照極限狀態(tài)輸出調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)動態(tài)性能的*優(yōu)化控制，由此在頻繁啟停的場合可以發(fā)揮更佳的性能。

 

寬泛的負載適應能力
閉環(huán)步進系統(tǒng)對于負載的慣量大小無嚴格限定，即使在很大慣量和負載剛性較差的場合（如皮帶傳動、慣量盤）也可以**使用，同時也不需要現(xiàn)場的參數(shù)調(diào)校，避免了伺服應用中復雜的參數(shù)設定工作，大大簡化使用的難度。

 

位置到達的靜態(tài)鎖定能力
閉環(huán)步進系統(tǒng)在到達指令位置后可以無抖振的靜止鎖定在理想位置上，而不像伺服系統(tǒng)還需要不斷的修正調(diào)節(jié)，其動態(tài)收斂時間同樣優(yōu)于開環(huán)系統(tǒng)。

 

更平穩(wěn)的運行能力
閉環(huán)步進系統(tǒng)可以實現(xiàn)優(yōu)于開環(huán)的運行效果，進一步降低全速度區(qū)間的振動和噪音。

 

電源
驅(qū)動器內(nèi)部的開關電源設計保證了可以適應較寬的電源電壓范圍，用戶可根據(jù)各自的情況在24V到70VDC之間選擇。一般來說較高的額定電源電壓有利于提高電機的高速力矩，但卻會加大驅(qū)動器的損耗和溫升。在電源容量大小與系統(tǒng)的負載狀況有關，一般開關電源要關注系統(tǒng)的*大瞬時電流能力（電流輸出能力不小于5.0A），而線性電源則一般按照系統(tǒng)的*大功率選擇（匹配86SBYG250BS電機時不小于100W，匹配86SBYG250BDS電機時不小于150W）。因此采用整流線性電源是更經(jīng)濟的方案。電源務必注意極性，切忌反接。

 

單脈沖方式
本驅(qū)動器支持標準單脈沖模式，步進脈沖由脈沖端口接入，由方向端口的電平高低決定電機的運轉(zhuǎn)方向。為確保信號的可靠正確響應，方向信號應保證至少超前脈沖信號2us。驅(qū)動器上電復位需要耗時1秒，之后才可正常響應指令信號。雙脈沖接口的要求需要用戶向生產(chǎn)商定制。

 

細分選擇
用戶可以通過驅(qū)動器面板上的第1、2、3、4四位撥碼開關選擇共16種細分模式，用電機每轉(zhuǎn)的步數(shù)標識，用戶可以根據(jù)需要自行選擇細分（詳見細分模式選擇表）。 
注：用戶對細分模式的更改需要驅(qū)動器重新上電方可生效。

 

功能狀態(tài)指示
黃色LED 為電源指示燈，當驅(qū)動器接通電源時，該LED 常亮；當驅(qū)動器切斷電源時，該LED 熄滅。紅色LED 為故障指示燈，當出現(xiàn)故障時，該指示燈以不同方式亮滅。紅色LED不同的亮滅方式代表不同的故障信息，其中慢閃時紅燈亮的時長為280ms，快閃時紅燈亮的時長為140ms，閃滅間隔時間為1.8s。具體關系如下表所示：

 

過載報警
本驅(qū)動器適配的86電機其額定電流為6.0A，驅(qū)動器根據(jù)實際狀況需要可以提供一定的過載輸出以克服短暫的負載擾動，但由于設計失誤導致持續(xù)長時間的過載將導致電機因過熱損壞，因此在監(jiān)控到持續(xù)過載時可輸出報警信號，端子輸出信號時紅燈同步閃爍，驅(qū)動器暫停工作必須重新上電才能恢復工作；過載報警可由撥碼開關選擇使能與否，在確保電機散熱條件滿足的前提下可以禁止過載報警，在出現(xiàn)過載時將輸出報警信號，仍持續(xù)輸出不變。

 

位置超差報警
由于電機輸出扭矩不足，導致電機的實際位置落后于接收到的指令要求，當累積的位置偏差達到規(guī)定的限值時（一圈）將觸發(fā)位置超差報警，端子輸出信號紅燈同步閃爍，驅(qū)動器暫停工作必須重新上電才能恢復工作。位置超差報警可由撥碼開關選擇使能與否，一旦禁止超差報警，在出現(xiàn)超差時將輸出報警信號，仍持續(xù)保持工作。

 

過壓保護
當電源電壓波動或電機制動等原因造成直流母線電壓超過90VDC時，驅(qū)動器過壓保護電路動作,驅(qū)動器報警燈(紅色)閃爍，驅(qū)動器暫停驅(qū)動電機，需人工斷電再上電才可解除報警。出現(xiàn)該故障后用戶需要檢查電源電壓，適當降低輸入的電源電壓。

 

欠壓保護
驅(qū)動器檢測到輸入直流母線電壓低于20VDC時，驅(qū)動器欠壓保護電路動作,驅(qū)動器報警燈(紅色)閃爍，切斷電機繞組輸出停止運行，需人工斷電再上電才可解除報警。出現(xiàn)該故障后用戶需要檢查電源電壓和容量，適當提高輸入的電源電壓。

 

過流保護
輸入的直流母線電流超出設定的上限時將觸發(fā)驅(qū)動器過流報警，驅(qū)動器切斷輸出，保持報警燈和端口的持續(xù)輸出，直到斷電才可清除報警狀態(tài)。過流的原因包括驅(qū)動器內(nèi)部的元件損壞、負載重且電源電壓過低等因素，需要仔細排查必要時返廠檢測。

 

上電自檢
驅(qū)動器上電后會自動進行內(nèi)部狀態(tài)檢測，若正常則進入預備工作狀態(tài)，當檢測不通過時會根據(jù)情況輸出報警信號。由紅燈閃爍方式進行指示，當出現(xiàn)閃爍三次停一秒時，請斷電檢查電機接線或者編碼器線后再嘗試上電；出現(xiàn)閃爍兩次停一秒時需要返廠檢修。在檢測設定電機碼盤時需要電機鎖軸后轉(zhuǎn)動一個角度（0.9度），應注意機械的配合，若上電后電機被卡住將使碼盤檢測失敗導致報警。所有自檢故障都必須斷電才可清除。完成自檢需要1秒左右，此時的指令將不能正常響應。

 

控制信號
驅(qū)動器的接線端子采用可拔插端子，可以先將其拔下，接好線后再插上。輸入控制信號采用雙端接口，可根據(jù)需要接共陽、差分等多種接口形式。接口可適應TTL、OC、差分等信號格式，脈沖和方向端口可以適應5V~24V的電壓。信號過強或過弱都可能影響接口光耦的反應速度，從而影響信號的通過頻率。

 

脈沖信號輸入
驅(qū)動器端口內(nèi)置光耦，光耦導通一次被驅(qū)動器解釋為一個有效脈沖。對于共陽極而言低電平為有效，此時驅(qū)動器將按照相應的時序驅(qū)動電機運行一步。為了確保脈沖信號的可靠響應，光耦有效導通的持續(xù)時間不應少于2μs。本驅(qū)動器的信號響應頻率為200KHz，過高的輸入頻率或不符合標準的脈沖寬度將可能得不到正確響應。

 

方向信號輸入
該信號作為控制電機的轉(zhuǎn)向信號，該端內(nèi)部光耦的通、斷被解釋為控制電機運行的兩個方向�？刂齐姍C轉(zhuǎn)向時，應確保方向信號領先脈沖信號至少2μs建立，從而避免驅(qū)動器對脈沖的錯誤響應。

 

報警信號輸出
該信號作為驅(qū)動器的報警輸出，其輸出方式與報警燈閃爍的方式相同，當出現(xiàn)報警時內(nèi)部光耦導通，端口可以滿足不小于50mA的電流帶載能力。

 

輸入接口電路

 

輸入信號波形和時序

 

編碼器接口
電機碼盤電纜應按照對應顏色正確連接到驅(qū)動器的碼盤接口端子上。用戶根據(jù)需要自行延長碼盤的連線*長不超過10米，線材采用同軸屏蔽電纜，屏蔽層根據(jù)需要可以連接到系統(tǒng)外殼保護地上。 
注：碼盤接口中的電源不允許用于其他用途。

 

典型接線圖

 

外形尺寸

 

使用注意事項

   由于儲運環(huán)境溫度的劇烈變化，容易產(chǎn)生凝露或結霜，此時應把驅(qū)動器放置12小時以上，待驅(qū)動器溫度與環(huán)境溫度一致后，方可通電運行。若長時間貯存在非適宜環(huán)境中，運行前應重新檢測產(chǎn)品的質(zhì)量。
   為了更好的使用本驅(qū)動器，用戶在系統(tǒng)接線時應遵循功率線（電機相線，電源線）與弱電信號線分開的原則，以避免控制信號被干擾。在無法分別布線或有強干擾源（變頻器，電磁閥等）存在的情況下，*好使用屏蔽電纜傳送控制信號。采用較高電平的控制信號對抵抗干擾也有一定的意義。
   電源質(zhì)量的好壞直接影響到驅(qū)動器的性能和功耗，電源的紋波大小影響細分的精度，電源共模干擾的抑制能力影響系統(tǒng)的抗干擾性，因此對于要求較高的應用場合，用戶一定要注意提高電源的質(zhì)量。
   驅(qū)動器的輸出電流是指驅(qū)動器每相輸出電流的峰值，使用串電流表的方式不能得到正確的讀數(shù)。
   驅(qū)動器安裝時應保證設備的通風良好，并定期檢查散熱風扇運轉(zhuǎn)是否正常；機柜內(nèi)有多個驅(qū)動器并列使用時要保證相互之間的距離不小于5CM。
   用戶若對驅(qū)動器的電源電壓、電流、細分、信號端口等有特制要求的，請與廠家聯(lián)系，可根據(jù)客戶需求進行產(chǎn)品定制，產(chǎn)品型號末尾標注Ver*.*的標示為特殊定制品，*.*為特殊定制版本號。本說明書只針對標準產(chǎn)品，不包含根據(jù)客戶需求定制產(chǎn)品的要求。


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