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花樣機自動化 閉環(huán)步進驅(qū)動器 SS-20806

時間:2015年01月30日

北京和利時電機技術(shù)有限公司

聯(lián)系人:于小華 電話:(010) 62932100-246
傳真:010-62927946-246 或:010-62927939(直傳) 地址:北京市海淀區(qū)學(xué)清路9號匯智大廈A座10層北京和利時電機技術(shù)有限公司 市場部
郵編:100085 郵箱:info@syn-tron.com
網(wǎng)址:http://www.syn-tron.com

技術(shù)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(yīng)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

最大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(dǎo)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(jié)霜

震 動

5.9m/s2Max

貯存環(huán)境

溫度

-40℃~+55℃

濕度

<93%RH,無凝露,無結(jié)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(fù)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(yù)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(dāng)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(dāng)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(fù)到正常范圍時自動恢復(fù)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)性能的最優(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(yīng)能力
閉環(huán)步進系統(tǒng)對于負載的慣量大小無嚴(yán)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)也可以完美使用,同時也不需要現(xiàn)場的參數(shù)調(diào)校,避免了伺服應(yīng)用中復(fù)雜的參數(shù)設(shè)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(guān)電源設(shè)計保證了可以適應(yīng)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(guān),一般開關(guān)電源要關(guān)注系統(tǒng)的最大瞬時電流能力(電流輸出能力不小于5.0A),而線性電源則一般按照系統(tǒng)的最大功率選擇(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(wù)必注意極性,切忌反接。

 

單脈沖方式
本驅(qū)動器支持標(biāo)準(zhǔn)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(yīng),方向信號應(yīng)保證至少超前脈沖信號2us。驅(qū)動器上電復(fù)位需要耗時1秒,之后才可正常響應(yīng)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(guān)選擇共16種細分模式,用電機每轉(zhuǎn)的步數(shù)標(biāo)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(dāng)驅(qū)動器接通電源時,該LED 常亮;當(dāng)驅(qū)動器切斷電源時,該LED 熄滅。紅色LED 為故障指示燈,當(dāng)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(guān)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(shè)計失誤導(dǎo)致持續(xù)長時間的過載將導(dǎo)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(fù)工作;過載報警可由撥碼開關(guān)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(dǎo)致電機的實際位置落后于接收到的指令要求,當(dāng)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(fù)工作。位置超差報警可由撥碼開關(guān)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(dāng)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(dāng)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(dāng)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(shè)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(yù)備工作狀態(tài),當(dāng)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(dāng)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(shè)定電機碼盤時需要電機鎖軸后轉(zhuǎn)動一個角度(0.9度),應(yīng)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(dǎo)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(yīng)。

 

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(yīng)TTL、OC、差分等信號格式,脈沖和方向端口可以適應(yīng)5V~24V的電壓。信號過強或過弱都可能影響接口光耦的反應(yīng)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(dǎo)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(yīng)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(yīng),光耦有效導(dǎo)通的持續(xù)時間不應(yīng)少于2μs。本驅(qū)動器的信號響應(yīng)頻率為200KHz,過高的輸入頻率或不符合標(biāo)準(zhǔn)的脈沖寬度將可能得不到正確響應(yīng)。

 

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。控制電機轉(zhuǎn)向時,應(yīng)確保方向信號領(lǐng)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(yīng)。

 

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(dāng)出現(xiàn)報警時內(nèi)部光耦導(dǎo)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(yīng)按照對應(yīng)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最長不超過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(jié)霜,此時應(yīng)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(yīng)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(yīng)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,最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(yīng)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(yīng)保證設(shè)備的通風(fēng)良好,并定期檢查散熱風(fēng)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(biāo)注Ver*.*的標(biāo)示為特殊定制品,*.*為特殊定制版本號。本說明書只針對標(biāo)準(zhǔn)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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