什么叫驱动器细分: 简而言之:细分的主要作用就是降低电机低频时候的震动,其次就是精确度。 步进电机驱动器细分的主要作用是提高步进电机的精确率。 通常细分有2,4,8,16,32,62,128,256,512....hanmark细分有:2004005008001000160020003200500064001000012800250002560050000512000 在国外,对于步进系统,主要采用二相混合式步进电机及相应的细分驱动器。但在国内,广大用户对“细分”还不是特别了解,有的只是认为,细分是为了提高精度,其实不然,细分主要是改善电机的运行性能,现说明如下:步进电机的细分控制是由驱动器精确控制步进电机的相电流来实现的,以二相电机为例,假如电机的额定相电流为3A,如果使用常规驱动器(如常用的恒流斩波方式)驱动该电机,电机每运行一步,其绕组内的电流将从0突变为3A或从3A突变到0,相电流的巨大变化,必然会引起电机运行的振动和噪音。如果使用细分驱动器,在10细分的状态下驱动该电机,电机每运行一微步,其绕组内的电流变化只有0.3A而不是3A,且电流是以正弦曲线规律变化,这样就大大的改善了电机的振动和噪音,因此,在性能上的优点才是细分的真正优点。由于细分驱动器要精确控制电机的相电流,所以对驱动器要有相当高的技术要求和工艺要求,成本亦会较高。注意,国内有一些驱动器采用“平滑”来取代细分,有的亦称为细分,但这不是真正的细分,望广大用户一定要分清两者的本质不同: 1.“平滑”并不精确控制电机的相电流,只是把电流的变化率变缓一些,所以“平滑”并不产生微步,而细分的微步是可以用来精确定位的。 2.电机的相电流被平滑后,会引起电机力矩的下降,而细分控制不但不会引起电机力矩的下降,相反,力矩会有所增加。 步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非**载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,即给电机加一个脉冲信号,电机则转过一个步距角。这*性关系的存在,加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。 虽然步进电机已被广泛地应用,但步进电机并不能象普通的直流电机,交流电机在常规下使用。它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。因此用好步进电机却非易事,它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。 目前,生产步进电机的厂家的确不少,但具有专业技术人员,能够自行开发,研制的厂家却非常少,大部分的厂家只一、二十人,连较基本的设备都没有。仅仅处于一种盲目的仿制阶段。这就给用户在产品选型、使用中造成许多麻烦。签于上述情况,我们决定以广泛的感应子式步进电机为例。叙述其基本工作原理。望能对广大用户在选型、使用、及整机改进时有所帮助。 数字式多输入接口直流伺服驱动器 1.多功能! ±10V模拟信号的速度控制 PWM速度控制 步进脉冲模式控制 RS232接口速度控制 RS232接口位置控制,内部具有梯形运动曲线发生器 编码器差分输入、单端输入均可 外部零位信号输入 外部制动信号输入 2.较安全! 驱动器内部温度监测,具有温度过高、过低保护 PWM开关频率高达62.5KHz,效率更高,电机发热更小,更有效保护电机 过流保护 过压保护 欠压保护 失控保护 过载保护 跟踪误差**限保护 编码器故障识别等 3.操作简单! 使用RS232接口进行参数设置和PID调试 PID参数都数字化存储,不需要调节电位器,能保证生产时的一致性和生产效率 本公司免费提供《运控伺服管理系统》软件,可以方便地对驱动器进行参数设置、PID调试,通过曲线可以直观地看到调试的效果! 驱动器的RS232串口控制采用ASCII码指令集,方便实用 5.多用途! 机床、机器人、纺织、机械、数控绘图机、工业缝纫机、数字随动系统、雷达天线、自动舵控系统、电动离心机、电动轮椅。自动售检票系统、自动存取款机、自动点钞机、邮政信件自动处理系统等。 步进电机驱动器细分的主要作用是提高步进电机的精确率。 通常细分有2,4,8,16,32,62,128,256,512.... 在国外,对于步进系统,主要采用二相混合式步进电机及相应的细分驱动器。但在国内,广大用户对“细分”还不是特别了解,有的只是认为,细分是为了提高精度,其实不然,细分主要是改善电机的运行性能,现说明如下:步进电机的细分控制是由驱动器精确控制步进电机的相电流来实现的,以二相电机为例,假如电机的额定相电流为3A,如果使用常规驱动器(如常用的恒流斩波方式)驱动该电机,电机每运行一步,其绕组内的电流将从0突变为3A或从3A突变到0,相电流的巨大变化,必然会引起电机运行的振动和噪音。如果使用细分驱动器,在10细分的状态下驱动该电机,电机每运行一微步,其绕组内的电流变化只有0.3A而不是3A,且电流是以正弦曲线规律变化,这样就大大的改善了电机的振动和噪音,因此,在性能上的优点才是细分的真正优点。由于细分驱动器要精确控制电机的相电流,所以对驱动器要有相当高的技术要求和工艺要求,成本亦会较高。注意,国内有一些驱动器采用“平滑”来取代细分,有的亦称为细分,但这不是真正的细分,望广大用户一定要分清两者的本质不同: 1.“平滑”并不精确控制电机的相电流,只是把电流的变化率变缓一些,所以“平滑”并不产生微步,而细分的微步是可以用来精确定位的。 2.电机的相电流被平滑后,会引起电机力矩的下降,而细分控制不但不会引起电机力矩的下降,相反,力矩会有所增加。 1、特点: 感应子式步进电机与传统的反应式步进电机相比,结构上转子加有永磁体,以提供软磁材料的工作点,而定子激磁只需提供变化的磁场而不必提供磁材料工作点的耗能,因此该电机效率高,电流小,发热低。因永磁体的存在,该电机具有较强的反电势,其自身阻尼作用比较好,使其在运转过程中比较平稳、噪音低、低频振动小。 感应子式步进电机某种程度上可以看作是低速同步电机。一个四相电机可以作四相运行,也可以作二相运行。(必须采用双较电压驱动),而反应式电机则不能如此。例如:四相,八相运行(A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A)完全可以采用二相八拍运行方式.不难发现其条件为C=,D=. 一个二相电机的内部绕组与四相电机完全一致,小功率电机一般直接接为二相,而功率大一点的电机,为了方便使用,灵活改变电机的动态特点,往往将其外部接线为八根引线(四相),这样使用时,既可以作四相电机使用,可以作二相电机绕组串联或并联使用。 2、分类 感应子式步进电机以相数可分为:二相电机、三相电机、四相电机、五相电机等。以机座号(电机外径)可分为:42BYG(BYG为感应子式步进电机代号)、57BYG、86BYG、110BYG、(国际标准),而像70BYG、90BYG、130BYG等均为国内标准。 3、步进电机的静态指标术语 相数:产生不同对较N、S磁场的激磁线圈对数。常用m表示。 拍数:完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态用n表示,或指电机转过一个齿距角所需脉冲数,以四相电机为例,有四相四拍运行方式即AB-BC-CD-DA-AB,四相八拍运行方式即A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A. 步距角:对应一个脉冲信号,电机转子转过的角位移用θ表示。θ=360度(转子齿数J*运行拍数),以常规二、四相,转子齿为50齿电机为例。四拍运行时步距角为θ=360度/(50*4)=1.8度(俗称整步),八拍运行时步距角为θ=360度/(50*8)=0.9度(俗称半步)。 定位转矩:电机在不通电状态下,电机转子自身的锁定力矩(由磁场齿形的谐波以及机械误差造成的) 静转矩:电机在额定静态电作用下,电机不作旋转运动时,电机转轴的锁定力矩。此力矩是衡量电机体积(几何尺寸)的标准,与驱动电压及驱动电源等无关。 虽然静转矩与电磁激磁安匝数成正比,与定齿转子间的气隙有关,但过份采用减小气隙,增加激磁安匝来提高静力矩是不可取的,这样会造成电机的发热及机械噪音。 4、步进电机动态指标及术语: 三、驱动控制系统组成 使用、控制步进电机必须由环形脉冲,功率放大等组成的控制系统,其方框图如下: 1、脉冲信号的产生。 脉冲信号一般由单片机或CPU产生,一般脉冲信号的占空比为0.3-0.4左右,电机转速越高,占空比则越大。 2、信号分配 我厂生产的感应子式步进电机以二、四相电机为主,二相电机工作方式有二相四拍和二相八拍二种,具体分配如下:二相四拍为,步距角为1.8度;二相八拍为,步距角为0.9度。四相电机工作方式也有二种,四相四拍为AB-BC-CD-DA-AB,步距角为1.8度;四相八拍为AB-B-BC-C-CD-D-AB,(步距角为0.9度)。 3、功率放大 功率放大是驱动系统较为重要的部分。步进电机在一定转速下的转矩取决于它的动态平均电流而非静态电流(而样本上的电流均为静态电流)。平均电流越大电机力矩越大,要达到平均电流大这就需要驱动系统尽量克服电机的反电势。因而不同的场合采取不同的的驱动方式,到目前为止,驱动方式一般有以下几种:恒压、恒压串电阻、高低压驱动、恒流、细分数等。 为尽量提高电机的动态性能,将信号分配、功率放大组成步进电机的驱动电源。我厂生产的SH系列二相恒流斩波驱动电源与单片机及电机接线图如下: 说明: CP接CPU脉冲信号(负信号,低电平有效) OPTO接CPU+5V FREE脱机,与CPU地线相接,驱动电源不工作 DIR方向控制,与CPU地线相接,电机反转 VCC直流电源正端 GND直流电源负端 A接电机引出线红线 接电机引出线绿线 B接电机引出线黄线 接电机引出线蓝线 步进电机一经定型,其性能取决于电机的驱动电源。步进电机转速越高,力距越大则要求电机的电流越大,驱动电源的电压越高。电压对力矩影响如下: 4、细分驱动器 在步进电机步距角不能满足使用的条件下,可采用细分驱动器来驱动步进电机,细分驱动器的原理是通过改变相邻(A,B)电流的大小,以改变合成磁场的夹角来控制步进电机运转的。 四、步进电机的应用 (一)步进电机的选择 步进电机有步距角(涉及到相数)、静转矩、及电流三大要素组成。一旦三大要素确定,步进电机的型号便确定下来了。 1、步距角的选择 电机的步距角取决于负载精度的要求,将负载的较小分辨率(当量)换算到电机轴上,每个当量电机应走多少角度(包括减速)。电机的步距角应等于或小于此角度。目前市场上步进电机的步距角一般有0.36度/0.72度(五相电机)、0.9度/1.8度(二、四相电机)、1.5度/3度(三相电机)等。 2、静力矩的选择 步进电机的动态力矩一下子很难确定,我们往往先确定电机的静力矩。静力矩选择的依据是电机工作的负载,而负载可分为惯性负载和摩擦负载二种。单一的惯性负载和单一的摩擦负载是不存在的。直接起动时(一般由低速)时二种负载均要考虑,加速起动时主要考虑惯性负载,恒速运行进只要考虑摩擦负载。一般情况下,静力矩应为摩擦负载的2-3倍内好,静力矩一旦选定,电机的机座及长度便能确定下来(几何尺寸) 3、电流的选择 静力矩一样的电机,由于电流参数不同,其运行特性差别很大,可依据矩频特性曲线图,判断电机的电流(参考驱动电源、及驱动电压) 综上所述选择电机一般应遵循以下步骤: 4、力矩与功率换算 步进电机一般在较大范围内调速使用、其功率是变化的,一般只用力矩来衡量,力矩与功率换算如下: P=Ω·M Ω=2π·n/60 P=2πnM/60 其P为功率单位为瓦,Ω为每秒角速度,单位为弧度,n为每分钟转速,M为力矩单位为牛顿·米 P=2πfM/400(半步工作) 其中f为每秒脉冲数(简称PPS) (二)、应用中的注意点 1、步进电机应用于低速场合---每分钟转速不**过1000转,(0.9度时6666PPS),较好在1000-3000PPS(0.9度)间使用,可通过减速装置使其在此间工作,此时电机工作效率高,噪音低。 2、步进电机较好不使用整步状态,整步状态时振动大。 3、由于历史原因,只有标称为12V电压的电机使用12V外,其他电机的电压值不是驱动电压伏值,可根据驱动器选择驱动电压(建议:57BYG采用直流24V-36V,86BYG采用直流50V,110BYG采用**直流80V),当然12伏的电压除12V恒压驱动外也可以采用其他驱动电源,不过要考虑温升。 4、转动惯量大的负载应选择大机座号电机。 5、电机在较高速或大惯量负载时,一般不在工作速度起动,而采用逐渐升频提速,一电机不失步,二可以减少噪音同时可以提高停止的定位精度。 6、高精度时,应通过机械减速、提高电机速度,或采用高细分数的驱动器来解决,也可以采用5相电机,不过其整个系统的价格较贵,生产厂家少,其被淘汰的说法是外行话。 7、电机不应在振动区内工作,如若必须可通过改变电压、电流或加一些阻尼的解决。 8、电机在600PPS(0.9度)以下工作,应采用小电流、大电感、低电压来驱动。 9、应遵循先选电机后选驱动的原则。 hanmark步进电机驱动器SD528-2.8的详细描述: 五相步进驱动器 定电流驱动 0.5~2.8A输出 AC/DC电源输入 全步/半步 hanmark步进电机驱动器特点使用 AC110/220V 电源入力,适合高速高扭力运转需求场合使用。 hanmark步进电机驱动器可选择 16 段驱动电流,较高可达每相 1.4A (2.8A: SD528F)。hanmark步进电机驱动器使用定电流五边形驱动方式,可搭配各厂牌五相步进马达。可选择全步进 (每步 0.72°) 或半步进 (每步0.36°) 驱动方式。hanmark步进电机驱动器提供单脉波 (1P) 及双脉波 (2P) 两种脉波入力方式选择。可调整运转电流及停止电流,让马达有较佳之运转表现。 hanmark步进电机驱动器具有过热保护及输出功能,确保产品运作安全性。 hanmark步进电机驱动器 可依据实际运作需求设定电流自动下降比率30~70%,可降低马达温度。 hanmark步进电机驱动器电源输入采用 Soft-up Current 技术,可防突波电流烧毁驱动器。hanmark步进电机驱动器提供自我测试功能。 hanmark步进电机驱动器特殊设计大型铝合金外壳(SD528F含风扇),散热效果奇佳。hanmark步进电机驱动器 使用可移式插槽配线方便。hanmark步进电机驱动器 输出入端均使用光耦合器以避免杂讯干扰。hanmark步进电机驱动器 内部元件采SMD设计,缩小体积确保品质。hanmark步进电机驱动器 采用高速 CPLD 元件设计,提高产品稳定度。 hanmark步进电机驱动器LED 显示运转状态。 二相步进驱动器 定电流驱动 0.2~6.0A输出 AC/DC电源输入 全步/半步/微步所有的步进马达都有相同的共振及失步现象,这个现象使得使用者必须慎选马达使用的频带,甚至选用比预期更高等级的马达以抑制因共振因素所衍生的各种不确定现象。微步进驱动方式将原本马达的基本步进角做更细的分割,马达的运转将更平顺也更精密;MD2415微步进驱动器采用先进的电子增益回路抑制马达回溯的电动势,降低马达杂音及热能消耗,有效地将马达的磁力转换成扭力,确保马达运转效能输出。MD2415微步进驱动器将为您带来步进马达的信心。 特 点 hanmark步进电机驱动器提昇马达运转平顺度。 hanmark步进电机驱动器 高运转精度达每圈 200, 400, 800, 1600 步。 hanmark步进电机驱动器使用定电流单极性桥式驱动方式,可搭配各厂牌6线式或8线式二相步进马达。 hanmark步进电机驱动器降低共振失步的情况。 hanmark步进电机驱动器增加有效的扭力输出。hanmark步进电机驱动器提高加速响应时间。 hanmark步进电机驱动器较佳化马达效能输出。 hanmark步进电机驱动器 自动电流下降功能,降低马达温昇。 hanmark步进电机驱动器降低马达运转杂音。 hanmark步进电机驱动器 输入端使用高速光耦合器提高运转速度。 hanmark步进电机驱动器使用一般二相步进马达即可做微步进驱动/ 步进电机驱动器原理是什么? 1、步进电机是一种作为控制用的特种电机,它的旋转是以固定的角度(称为"步距角")一步一步运行的,其特点是没有积累误差(精度为**),所以广泛应用于各种开环控制。步进电机的运行要有一电子装置进行驱动,这种装置就是步进电机驱动器,它是把控制系统发出的脉冲信号转化为步进电机的角位移,或者说:控制系统每发一个脉冲信号,通过驱动就 使步进电机旋转一步距角。所以步进电机的转速与脉冲信号的频率成正比。所以,控制步进脉冲信号的频率,可以对电机精确调速;控制步进脉冲的个数,可以对电机精确定位的 2、步进电机通过细分驱动器的驱动,其步距角变小了,如驱动器工作在10细分状态时,其步距角只为电机固有步距角‘的十分之一,也就是说:‘当驱动器工作在不细分的整步态 时,控制系统每发一个步进脉冲,电机转动1.8°;而用细分驱动器工作在10细分状态时,电机只转动了0.18°‘,这就是细分的基本概念。 细分功能完全是由驱动器靠精确控制电机的相电流所产生,与电机无关。 3、驱动器细分有什么优点,为什么一定建议使用细分功能? 驱动器细分后的主要优点为: 完全消除了电机的低频振荡。低频振荡是步进电机(尤其是反应式电机)的固有特性,而细分是消除它的一途径,如果您的步进电机有时要在共振区工作(如走圆弧),选择细分驱动器是一的选择。提高了电机的输出转矩。尤其是对三相反应式电机,其力矩比不细分时提高约30-40%。提高了电机的分辨率。由于减小了步距角、提高了步距的均匀度,‘提高电机的分辨率‘是不言而喻的。 汉马克步进马达驱动器 《hanmark五相特点》可选择共16种驱动电流,较高达每相1.4A。 · 可选择全步进(每步0.72°)或半步进(每步0.36°)驱动方式。 · 提供单脉波(1P)及双脉波(2P)两种脉波入力方式选择。 · 可调整运转电流及停止电流,让马达有较佳之运转表现。 · 具过热保护及输出功能,确保产品安全性。 · 自动电流下降功能,可降低马达温度。 · 具有原点输出及激磁解除功能,可搭配外部控制使用。 · 提供自我测试功能。 · 采用高速CPLD元件设计,提高产品稳定度。 · 电源输入采用Soft-免杂讯干扰。 · 特殊设计大型铝合金外壳,散热效果奇佳。up Current技术,以免突然之大电流烧毁驱动器LED显示运转状态 《hanmark二相特点》使用AC85V~265V电源入力,适合高速高扭力运转场合使用。 可选择共16种驱动电流,较高达每相4.0A(MSD2204)/6.0A(MSD2206)。 · 可选择全步进(每步1.8°)或半步进(每步0.9°)驱动方式。 · 提供单脉波(1P)及双脉波(2P)两种脉波入力方式选择。 · 可调整运转电流及停止电流,让马达有较佳之运转表现。 · 具有过热输出保护功能,确保产品安全性。 · 自动电流下降功能,可降低马达温度。 · 具有原点输出及外部激磁解除功能,可搭配外部控制使用。 · 提供自我测试功能。 · 采高速CPLD元件设计,提高产品稳定度。 · 电源输入采用Soft-up Current技术,以免突然之大电流烧毁驱动器。 · LED显示运转状态。输出入端均使用光耦合器避免杂讯干扰。 · 特殊设计大型铝合金外壳,散热效果奇佳。 · 彩色机种丰富机台设计风格。 · 使用AC85~265V电源入力,更适合高速高扭力运转需求场合使用。(一般用在AC220V) (二相步进驱动器): SD225 MSD228SD245 MSD248SD265 MSD268 SD2202MSD2204MSD2206, SD200 SD215 SD212 SD200 (二相微步进马达驱动器): MD26MSD2116MDC2516MAC2716 MDC1202 (五相步进马达驱动器):SD500MSD508SD550SD528 SD528-2.8A SD528-2.4AMSD558SD528F-2.8A SD528F-2.4AMSD568 SD520MDC5100 (DC马达调速器):MT1000/MT1000-2MT2000/MT2000-2MT900 东莞马特自动化设备科技有限公司,是国内传动控制领域的主要供应商之一。公司自成立以来,始终坚持以市场为导向,集成并调动技术骨干营销资源,为客户提供全面的产品解决方案和优质的服务。公司代理产品:闽台(台升中空旋转平台减速机、球体减速机、直角减速机、hanmark马达控制器马特伺服减速机)日本(三井步进电机Mitsui Motor信浓步进电机松下伺服)我们的产品被广泛使用于:绣花机、切带机、数控机床、切割焊接设备、纺织印染机械、包装机械、印刷机械、机械手臂、医疗器械等各种应用场所。