57、86步進電機驅(qū)動器DM5045 4.5A 256細分 脈沖電壓3.5-24V 性能超542

 當(dāng)驅(qū)動86電機時，只能驅(qū)動機身長度80mm以下，電流4.5A以下的86電機

概 述    

DM5045型細分型兩相混合式步進電機驅(qū)動器，采用直流24～50V供電，適合驅(qū)動電壓24V～50V，電流小于4.5A外徑42～86毫米的兩相混合式步進電機。驅(qū)動器采用超大規(guī)模的硬件集成電路，利用全數(shù)字電流環(huán)進行細分控制，具有高度的抗干擾性及快速的響應(yīng)性，電機的轉(zhuǎn)矩波動小，低速運行平穩(wěn)，振動和噪音低；高速時可輸出相對較高的力矩，定位精度高。廣泛適用于雕刻機、數(shù)控機床、紡織設(shè)備、包裝機械、醫(yī)療器械、傳動設(shè)備、電子元件制造等一系列自動化控制領(lǐng)域。

特 點   

●先進的雙極性恒流斬波驅(qū)動技術(shù)。

l  高速力矩輸出提高40％，避免丟步（空載啟動速度達300～420r/min）最高轉(zhuǎn)速達3500 r/min。

l  靈活的輸出電流設(shè)定，適配不同型號電機，同時具備自動半電流功能，減少電機發(fā)熱。

l  最大256細分設(shè)定，滿足各種機械傳動，而且不影響其輸出力矩。

l  輸入脈沖兼容3.5~24VTTL電平，使用PLC控制時無需串接電阻，便于用戶使用。

l  保護功能全：輸入電源過壓、欠壓、輸出過流、相間短路、驅(qū)動器高溫等報警保護功能。

l  電機低速無爬行現(xiàn)象，噪音小，無共振區(qū)。

性 能 指 標   

電氣性能（環(huán)境溫度Tj＝25oC時）

環(huán)境要求

功 能 及 使 用  

l  電源接口VDC、GND

直流24～50DC，通常開關(guān)電源供電；當(dāng)使用線性電源（（見附錄：線性電源原理圖）時用戶須注意整流濾波后電源紋波電壓，不可超過50VDC，以免損壞驅(qū)動器，線性電源的額定輸出電流應(yīng)大于驅(qū)動器設(shè)定電流的60％。當(dāng)采用開關(guān)電源供電時，應(yīng)注意其標稱的額定輸出電流，盡量選購與電機相電流匹配的開關(guān)電源。一般的，電源電壓越高，電機的力矩輸出越大，可避免高速丟步現(xiàn)象，但同時也會導(dǎo)致低速振動加大以及發(fā)熱，使用時應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場機械要求合理調(diào)整供電電壓，我們通過試驗得出，DM5045型驅(qū)動器最為理想的電壓范圍為30VDC～40VDC之間。

接線時應(yīng)特別注意輸入電源極性，VDC為電源正極；GND為電源地，錯誤的接線可導(dǎo)致驅(qū)動器損壞！

l 設(shè)定輸出電流

本驅(qū)動器設(shè)計8檔輸出電流選擇，由驅(qū)動器上的撥碼開關(guān)（SW1 SW2 SW3）設(shè)定，電流大小以有效值（RMS）和最大值(Peak)標稱。DM5045型驅(qū)動器最大可提供4.2A的輸出電流，電流設(shè)定分辨率為0.46A。撥碼開關(guān)（SW1 SW2 SW3）組合的每一種狀態(tài)代表一個電流值輸出設(shè)定，參見下表：

電流輸出設(shè)定表

 
注意：撥碼開關(guān)按下時為ON，抬起時為OFF。

在設(shè)定此參數(shù)時務(wù)必使驅(qū)動器處于不加電源或加電源但電機未運行的狀態(tài)，這樣可避免因電流突變對驅(qū)動器功率逆變部分產(chǎn)生的沖擊。參數(shù)設(shè)定完畢請關(guān)閉電源，重新上電后新參數(shù)才會有效。不規(guī)范的操作可能會造成驅(qū)動器的損壞！

l 自動半電流

驅(qū)動器在控制脈沖信號停止施加0.5秒左右，會自動進入半電流狀態(tài)，這時電機相電流為運行時的50%，以降低功耗減少電機發(fā)熱，收到新的控制脈沖后驅(qū)動器自動退出半電流狀態(tài)。此功能由驅(qū)動器面板上撥碼開關(guān)（SW4）來設(shè)定：OFF－－此功能有效、ON－－此功能無效。自動半電流設(shè)定同樣是必須在驅(qū)動器未加電或已加電但電機未運行時，設(shè)定完畢請關(guān)閉電源，重新上電后新參數(shù)才會有效。為達到最佳使用效果，強烈推薦客戶采用此功能！

l 驅(qū)動器細分設(shè)定

用戶可以通過調(diào)整驅(qū)動器面板上撥碼開關(guān)（SW5 SW6 SW7 SW8）的狀態(tài)來設(shè)定15種細分模式。此15種細分模式基本上涵蓋了用戶對電機步距角的要求。具體設(shè)置參見下表:

細分設(shè)定表

細分數(shù)設(shè)定同樣是必須在驅(qū)動器未加電或已加電但電機未運行時。設(shè)定完畢請關(guān)閉電源，重新上電后新參數(shù)才會有效。

l 控制脈沖模式選擇（J4）

用戶可以通過改變驅(qū)動器內(nèi)部電路板上跳線開關(guān)（J4）的狀態(tài)來設(shè)定接收控制脈沖的形式。通常的，控制脈沖有2種形式：單脈沖模式（PUL+DIR）、雙脈沖模式（CW+CCW）。單脈沖模式下控制脈沖由驅(qū)動器脈沖接收端口（PUL+、PUL-）輸入，而驅(qū)動器方向端口（DIR+ 、DIR-）的電平高低決定電機的旋轉(zhuǎn)方向；雙脈沖模式下，驅(qū)動器脈沖端口（PUL+、PUL-）接收正轉(zhuǎn)指令脈沖，驅(qū)動器方向端口（DIR+ 、DIR-）接收反轉(zhuǎn)指令脈沖。無論是哪一種控制脈沖形式，驅(qū)動器內(nèi)部都是用高速光耦來接收的。該跳線開關(guān)在驅(qū)動器撥碼開關(guān)的后方。

控制脈沖模式設(shè)定必須在驅(qū)動器未加電時。

l 保護功能

當(dāng)輸入電源過壓、輸出過流、相間短路報警中任何一個報警產(chǎn)生時，驅(qū)動器面板上的紅色狀態(tài)指示燈會亮起，同時自動切斷電機使能，使電機處于脫機狀態(tài)。最大限度的保護驅(qū)動器和電機的安全。

控制接口

l 脈沖輸入接口PUL+（VCC）、PUL-（PUL）

步進脈沖接口PUL：步進電機驅(qū)動器把上位控制裝置發(fā)出的脈沖信號轉(zhuǎn)化為步進電機的角位移，驅(qū)動器每接受一個脈沖信號PULS，就驅(qū)動步進電機旋轉(zhuǎn)一個步距角，PULS的頻率和步進電機的轉(zhuǎn)速成正比。該信號接收為標準差分接收電路，推薦指令脈沖采用差分輸出方式，實際中指令脈沖也存在集電極開路輸出方式，在標準接線圖中我們將詳細介紹。對于最佳輸入要求，此信號最好是占空比1：1，脈沖信號的頻率要求不大于300KHz；脈沖信號的寬度要求不小于2μS，詳細要求見下圖。

l 方向輸入接口DIR+（VCC）、DIR-（DIR）

方向電平信號DIR：此信號決定電機的旋轉(zhuǎn)方向。比如說，此信號為高電平時電機為順時針旋轉(zhuǎn)，此信號為低電平時電機則為反方向逆時針旋轉(zhuǎn)，此種換向方式，我們稱之為單脈沖模式。另外，還有一種雙脈沖驅(qū)動模式：驅(qū)動器接受兩路脈沖信號，當(dāng)其中一路（如PUL）有脈沖信號時，電機正向運行，當(dāng)另一路（如DIR）有脈沖信號時，電機反向運行。

如果驅(qū)動器輸入信號為電壓信號，要求：3.6V≤高電平≤26V；-5.5V≤低電平≤0.3V，最常用的為TTL電平。如果驅(qū)動器輸入信號為電流信號，要求：7mA≤高電流≤18mA；-18mA≤低電流≤0.2mA。脈沖信號的頻率要求不大于1MHz；；脈沖信號的驅(qū)動電流要求為7-18mA。

l 使能信號接口ENB+(VCC)、ENB-（ENB）：

使能信號ENBL：用驅(qū)動器的上下電進行電機通斷電操作會使驅(qū)動器快速老化，為避免這種情況。本驅(qū)動器設(shè)計了使能信號（ENB）輸入端口，即通常所說的脫機電平信號（FREE）。用戶可隨時控制此信號，當(dāng)此信號有效時，驅(qū)動器將自動切斷電機繞組電流，使電機處于自由（不通電）狀態(tài)。當(dāng)此信號在不連接時默認為無效狀態(tài)，這時電機繞組通過電流，可正常工作。此信號的接收電路與脈沖輸入接口電路一致，此信號有效的含義為使得驅(qū)動器內(nèi)部接收光耦導(dǎo)通。

l 電機動力端子A+、A-、B+、B-：

本品適合驅(qū)動相電流在4.2A以下4線、6線或8線的任何一款兩相或四相步進電機。電機繞組接線共有五種接法，見下圖： 

根據(jù)上圖所示的五種接線方式，應(yīng)合理設(shè)定驅(qū)動器輸出電流，理論上電流設(shè)定越大，電機力矩輸出越大，可用于避免電機高速丟步現(xiàn)象，但同時也會引起電機的溫升。一般的，高速輸出的接線方式其輸出電流設(shè)定在電機額定相電流的1.4倍；高力矩輸出的接線方式其輸出電流設(shè)定在電機額定相電流的70％。實際應(yīng)用中，應(yīng)將電流設(shè)定在電機長期工作表面溫升不超過+80℃的范圍內(nèi)。

 標準接線圖

l NPN集電極開路脈沖控制方式：

● 驅(qū)動器與上位控制器的連接電纜最好選擇帶屏蔽，屏蔽層連接標準地或上位控制器接地端。

● 根據(jù)驅(qū)動器輸出電流設(shè)置選擇電源線和電機動力線的直徑，一般不要小于1mm2線徑。

l PNP集電極開路脈沖控制方式：

注意：

● 驅(qū)動器與上位控制器的連接電纜最好選擇帶屏蔽，屏蔽層連接標準大地或上位控制器接地端。

● 根據(jù)驅(qū)動器輸出電流設(shè)置選擇電源線和電機動力線的直徑，一般不要小于1mm2線徑。

l  差分驅(qū)動脈沖控制方式：

注意：

● 推薦采用此種脈沖輸出方式。

● 差分驅(qū)動芯片推薦采用26LS31或同類品。

● 驅(qū)動器與上位控制器的連接電纜最好選擇帶屏蔽，屏蔽層連接標準大地或上位控制器接地端。

● 根據(jù)驅(qū)動器輸出電流設(shè)置選擇電源線和電機動力線的直徑，一般不要小于1mm2線徑。

安裝尺寸圖

附錄：線性電源原理圖

圖中：

TX1為隔離變壓器，根據(jù)電源負載確定其參數(shù)。一般的，變壓器輸出電壓根據(jù)輸出直流電壓要求而定，整流濾波之后的直流電壓VDC≈1.414×Vout。當(dāng)用于MD542驅(qū)動器時，推薦電壓器輸出為AC21～28V。其中：變壓器容量根據(jù)負載電流決定；C1為電解電容，推薦參數(shù)為：100V/2200uF；C2為無感突波吸收電容，推薦參數(shù)為：400V/0.22 uF；D1參數(shù)根據(jù)負載電流及輸出電壓而定。