步進驅(qū)動器與電機接線心得

步進驅(qū)動器與電機接線心得

最近自己總結(jié)的接線心得,現(xiàn)與各位同行分享:有好多用戶在使用兩相步進電機時發(fā)現(xiàn)步進電機的轉(zhuǎn)矩小，或達不到額定標稱的轉(zhuǎn)矩值，只好加大步進電機的尺寸和標稱電流，以滿足動力要求。其實有的時候并不是電機的問題，而是在步進電機選擇或驅(qū)動器工作電流的設(shè)定上有不妥之處，沒有發(fā)揮出步進電機的最大效率。

首先，從驅(qū)動器方面考慮，目前大多數(shù)兩相步進電機的驅(qū)動器是采用全橋輸出(雙極驅(qū)動)的四線接法，如果兩相步進電機也是四線的，驅(qū)動器按照電機的標稱電流設(shè)定，應(yīng)該說是正確的，而且效率最高，輸出轉(zhuǎn)矩能夠達到最大值。目前，新生產(chǎn)的步進電機大多是這種形式的。而有的用戶大多是買的不是我們配套的步進電機，多是兩相六線制的（四組兩對串聯(lián)線圈，每對有中心抽頭），還有少量八線制的（四組兩對獨立線圈）。是兩相六線制步進電機有兩種接法，第一種是舍棄中心抽頭接兩端，實際就是將每組的兩個相線圈串聯(lián)起來使用，電機堵轉(zhuǎn)矩大和效率高些，但是高速性能差。第二種是接中心抽頭和一端，這種接法電機高速性能好些，但是每相有一組線圈空閑，堵轉(zhuǎn)矩小和效率低些。而有的是采用第一種接線方法。這就出現(xiàn)一個問題，兩相驅(qū)動器的電流到底應(yīng)該設(shè)置多大正確，一般還都是按電機標稱電流值來設(shè)定，這就出現(xiàn)了前面提到的電機效率問題。一般步進電機標注的電流是相電流（或電阻），就是每組線圈的電流值（或電阻），如果兩相六線制步進電機采用第一種接法，相當(dāng)于將兩組線圈串聯(lián)起來，那么其每相電阻加大，額定工作電流減小，即使驅(qū)動器設(shè)置成標稱電流也達不到各相的額定輸出值。所以在選用驅(qū)動器和步進電機時出現(xiàn)電流匹配問題。按照我想的正確的方法是應(yīng)將驅(qū)動器的輸出電流設(shè)定為步進電機額定相電流的0.7倍（也不是通常認為串聯(lián)起來的電流減半）。舉例，比如一個帶中心抽頭的兩相步進電機，標稱電流是3A，驅(qū)動器電流應(yīng)該設(shè)定為3*0.7＝2.1A。所以就出現(xiàn)你盡管選了3A的步進電機，實際上它的功率相當(dāng)于兩相四線制的2.1A步進電機。再說說八線制的步進電機接法，也有兩種，第一種是將每兩組線圈串聯(lián)使用，根據(jù)我所考慮的這樣驅(qū)動器的電流也是設(shè)定為電機相電流的0.7倍，這種接法電機發(fā)熱量小，但是高轉(zhuǎn)速性能差些。第二種接法是將每兩組線圈并聯(lián)使用，驅(qū)動器的電流設(shè)定為電機相電流的1.4倍，其優(yōu)點是高轉(zhuǎn)速性能好些，雖然電機發(fā)熱量大，但是步進電機有點溫度是正常的，只要低于電機的消磁溫度就行，一般電機的消磁溫度在100度左右。你要是選用的驅(qū)動器是半橋輸出（單極驅(qū)動），那只能接兩相六線制電機，驅(qū)動器的電流和電機標稱電流是一致的。不過這種驅(qū)動器的缺點是效率低。對于六線和八線步進電機相線圈采用并聯(lián)工作，可以發(fā)揮出最大的輸出轉(zhuǎn)矩和表現(xiàn)出很好的動力性能，六線電機是無法接成并聯(lián)形式的，實際已經(jīng)在內(nèi)部串聯(lián)起來了，串聯(lián)的公共端是中心抽頭。只有八線電機的相線圈是可以并聯(lián)使用的。

如果我們把電機并聯(lián)使用時相電流應(yīng)該是是原來的1.4倍，高速運轉(zhuǎn)性能大大提高，轉(zhuǎn)矩也提高不少,更好的發(fā)揮出步進電極的工作效率

擴展閱讀：兩相步進電機驅(qū)動器原理接線說明書

DVS278DVS278是基于DSP控制的二相步進電機驅(qū)動器,是新一代數(shù)字步進電機

驅(qū)動器。驅(qū)動電壓為DC24V-80V，適配電流在7.0A以下、外徑57-86mm的各種型號的二相四線混合式步進電機。該驅(qū)動器內(nèi)部采用類似伺服控制原理的電路，此電路可以使電機運行平穩(wěn)，幾乎沒有震動和噪音，電機在高速時，力矩大大高于二相和五相混合式步進電機。定位精度最高可達10000步/轉(zhuǎn)。該產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于雕刻機、中型數(shù)控機床、電腦繡花機、包裝機械等分辨率較高的大、中型數(shù)控設(shè)備上。特點

●高性能、低價格

●設(shè)有16檔等角度恒力矩細分，最高分辨率10000步/轉(zhuǎn)●最高反應(yīng)頻率可達200Kpps

●步進脈沖停止超過1.5s時，線圈電流自動減到設(shè)定電流的一半●光電隔離信號輸入/輸出

●驅(qū)動電流3A/相到7.2A/相分8檔可調(diào)●單電源輸入，電壓范圍：DC24V-80V

●相位記憶功能（注：輸入停止超過3秒后，驅(qū)動器自動記憶當(dāng)時電機相位，重新上電或MF信號由低電平變?yōu)楦唠娖綍r，驅(qū)動器自動恢復(fù)電機相位）。電流設(shè)定

驅(qū)動器工作電流由D1-D3端子設(shè)定，運行電流為正常工作輸出電流設(shè)置開關(guān)（詳見下表）運行電流（A）D1D2D3細分設(shè)定

驅(qū)動器細分由D4-D6端子設(shè)定，共8檔，D7和D8為功能設(shè)定。附表如：細分數(shù)(脈沖/轉(zhuǎn))細分數(shù)D4D5D6D7D8400ONONON800ONONOFF1000ONOFFON1600ONOFFOFF201*OFFONON4000OFFONOFF5000OFFOFFON10000OFFOFFOFF3.0OFFOFFOFF3.5OFFOFFON4.0OFFONOFF4.5OFFONON5.2ONOFFOFF5.8ONOFFON6.5ONONOFF7.2ONONONON,雙脈沖：PU為正向步進脈沖信號，DR為反向步進脈沖信號OFF,單脈沖：PU為步進脈沖信號，DR為方向控制信號自動檢測開關(guān)（OFF時接收外部脈沖，ON時驅(qū)動器內(nèi)部以30轉(zhuǎn)/分的速度運行）DVS278I/O信號流。

限流電阻R的阻值選�。�

當(dāng)控制器/執(zhí)行器信號輸出電平為+5V時：R1=0，R2=0；

+12V時：R1=510Ω，R2=820Ω；+24V時：R1=1.2KΩ，R2=1.8KΩ。

輸入信號共陽接法

所有輸入信號均通過光電隔離，為確保內(nèi)置高速光耦可靠導(dǎo)通，要求提供控制信號的電流驅(qū)動能力至

少15mA。驅(qū)動器內(nèi)部已串入光耦限流電阻，當(dāng)輸入信號電壓高于5V時，可根據(jù)需要外串電阻R進行限

輸入信號共陰接法

DVS278差分輸入的時候請按下圖接線

輸入信號波形時序圖

！注意

1、輸入電壓不能超過DC80V；

2、輸入控制信號電平為5V，當(dāng)高于5V時需要接限流電阻；3、輸入脈沖信號下降沿有效；

4、驅(qū)動器溫度超過80度時驅(qū)動器停止工作，故障指示燈ALM亮，直到驅(qū)動器溫度降到50度時，驅(qū)動器需要重新上電才能恢復(fù)工作。出現(xiàn)過熱保護請加裝散熱器；

5、過流（負載短路）故障指示燈ALM亮，請檢查電機接線及其他短路故障，排除后需要重新上電恢復(fù)；6、無電機故障指示燈ALM亮，請檢查電機接線，排除后需要重新上電恢復(fù)。DVS278驅(qū)動器接線、尺寸示意圖

DVS278引腳功能說明端口定義接頭針腳號1PU+輸入信號光電隔離正端接+5V供電電源，+5V-+24V均可驅(qū)動，高于+5V需接限流電阻標記符號功能注釋DP5=OFF,PU為步進脈沖信號下降沿有效，每當(dāng)脈沖由高變低時電機走2PU-DP5=ON,PU為正相步進脈沖信號34DR-DR+輸入信號光電隔離正端一步，輸入電阻220Ω，要求：低電平0-0.5V，高電平4-5V，脈沖寬度>2.5μS接+5V供電電源，+5V-+24V均可驅(qū)動，高于+5V需接限流電阻DP5=OFF,DR為方向控制信號用于改變電機轉(zhuǎn)向。輸入電阻220Ω，要DP5=ON,DR為反向步進脈沖信號5678MF+MF-V-V+A+A-B+B-電機接線輸入信號光電隔離正端電機釋放信號電源負極電源正極求：低電平0-0.5V，高電平4-5V，脈沖寬度>2.5μS接+5V供電電源，+5V-+24V均可驅(qū)動，高于+5V需接限流電阻有效（低電平）時關(guān)斷電機接線電流，驅(qū)動器停止工作，電機處于自由狀態(tài)電源：DC24~80V電機、電源端9101112常見問題和處理方法對照表

現(xiàn)象指示燈無顯示故障指示燈亮電機不轉(zhuǎn)驅(qū)動器控制模式選擇不匹配電機軸已鎖，電機不動作指示燈顯示正常，電機軸未鎖機驅(qū)動器運行電流與電機額定電流不匹配電機嘯叫加速時間太短最高速度設(shè)置過大位置不準“漏電”現(xiàn)象

細分數(shù)不對電機負載過大驅(qū)動器、電機沒有可靠接地可能的原因檢查供電是否正常措施檢查驅(qū)動器是否過流、過熱、缺電機選擇好對應(yīng)的控制模式方式檢查外部控制信號檢查MF信號是否有效把驅(qū)動器運行電流設(shè)置為電機額定電流加長加速時間或增大驅(qū)動器脈沖濾波常數(shù)降低最高速度選擇正確的細分數(shù)更換電機或適當(dāng)增大驅(qū)動器運行電流把驅(qū)動器、電機可靠接地

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