步进电机驱动器参数原理.pdf

1、MR4细 分 步 进 电 机 驱 动 器 使 用 手 册Version2.0版 权 所 有 不 得 翻 印【 使 用 前 请 仔 细 阅 读 本 手 册 ， 以 免 损 坏 驱 动 器 】目 录一 、 产 品 简 介 1二 、 电 气 、 机 械 和 环 境 指 标 .1三 、 驱 动 器 接 口 和 接 线 介 绍 .2四 、 电 流 、 细 分 拨 码 开 关 设 定 .5五 、 供 电 电 源 选 择 .6六 、 适 配 电 机 选 配 .6七 、 典 型 接 线 案 例 .8八 、 保 护 功 能 .9九 、 常 见 问 题 .9十 、 产 品 保 修 条 款 10MR4步 进 电 机

2、 驱 动 器一 、 产 品 简 介1.1概 述MR4 步 进 电 机 驱 动 器 是 一 款 具 有 大 力 矩 输 出 特 性 ， 适 用 于 高 转 速 场 合 的 细 分 步 进 电 机 驱 动器 ， 与 同 类 产 品 相 比 具 有 极 高 的 性 价 比 。 MR4 采 用 了 正 弦 波 电 流 控 制 技 术 ， 与 市 面 上 流 行 的大 多 数 同 类 步 进 电 机 驱 动 器 相 比 ， 电 机 的 噪 声 和 发 热 均 有 明 显 改 善 。本 款 步 进 电 机 驱 动 器 采 用 自 然 散 热 ， 驱 动 电 压 为 DC18V至 DC50V， 具 备 极

3、佳 的 过 电 压 和 高 速反 电 动 势 保 护 能 力 ， 是 当 前 市 场 在 售 步 进 电 机 驱 动 器 之 中 返 修 率 故 障 率 最 低 的 产 品 之 一 。MR4 步 进 电 机 驱 动 器 拥 有 二 进 制 和 五 进 制 多 达 十 六 种 细 分 选 择 ， 具 有 脉 冲 +方 向 和 双 脉 冲 选 择功 能 ， 用 户 只 需 改 变 驱 动 器 内 部 的 跳 线 ， 即 可 由 出 厂 设 置 的 脉 冲 +方 向 模 式 变 更 为 双 脉 冲 模 式 。驱 动 器 上 的 八 位 拨 码 开 关 （ SW1-SW8） ， 用 来 设 置 动 态

4、 电 流 （ 三 位 八 档 ） ， 静 态 电 流 （ SW4）和 细 分 选 择 （ SW5-SW8） 。 SW4 可 选 择 停 止 时 全 流 或 半 流 ， 如 选 择 半 流 ， 脉 冲 停 止 约 0.2秒 后电 机 电 流 将 减 至 设 定 值 的 60%， 发 热 量 将 降 至 全 流 的 一 半 以 下 ， 以 保 证 电 机 不 因 发 热 出 现 损 坏 。1.2 MR4特 点 高 速 大 转 矩 特 性 光 电 隔 离 差 分 信 号 输 入 ， 响 应 频 率 最 高 200K 供 电 电 压 可 达 50VDC 细 分 精 度 高 达 十 六 种 ， 2倍 及

5、 5倍 细 分 均 可 选 正 弦 波 电 流 控 制 技 术 电 机 发 热 低 外 形 尺 寸 小 （ 118*75*32mm） 静 止 时 电 流 自 动 减 半 具 有 过 压 、 欠 压 ， 过 流 等 保 护 功 能 脉 冲 、 方 向 、 使 能 可 5-24V输 入 脉 冲 /方 向 或 双 脉 冲 模 式 切 换1.3 MR4应 用 领 域适 用 于 各 种 类 型 自 动 化 设 备 或 仪 器 ， 如 雕 刻 机 、 打 标 机 、 切 割 机 、 激 光 照 排 、 绘 图 仪 、 数控 机 床 、 机 械 手 ， 包 装 机 械 ， 纺 织 机 械 等 ， 具 有 极

6、 高 的 性 价 比 和 特 性 优 势 。二 、 电 气 、 机 械 和 环 境 指 标2.1 MR4电 气 指 标说 明项 目 MR4最 小 值 典 型 值 最 大 值 单 位输 出 电 流 1.0 - 4.2 A输 入 电 源 电 压 DC18V DC48V DC50V V逻 辑 输 入 电 流 7 10 16 mA步 进 脉 冲 频 率 0 - 200K Hz绝 缘 电 阻 500 M2.2 MR4使 用 环 境 及 参 数冷 却 方 式 自 然 冷 却 或 强 制 风 冷环 境 及 参 数 场 合 尽 量 避 免 粉 尘 、 油 雾 及 腐 蚀 性 气 体环 境 温 度 20 +40

7、最 高 工 作 温 度 80湿 度 40 90%RH9（ 不 能 结 露 和 有 水 珠 ）震 动 5.9m/s2 Max保 存 温 度 -20 +50重 量 约 280克2.3 MR4机 械 安 装 图单 位 ： 毫 米图 1.安 装 尺 寸 图2.4加 强 散 热 方 式1) 驱 动 器 的 可 靠 工 作 温 度 通 常 在 60 以 内 ， 电 机 工 作 温 度 为 80 以 内 ；2) 建 议 使 用 时 选 择 自 动 半 流 方 式 （ 即 电 机 停 止 时 电 流 自 动 减 至 60% ） ， 以 减 少 电 机 和驱 动 器 的 发 热 ；3) 安 装 驱 动 器 时

8、请 采 用 立 式 侧 面 安 装 ， 使 散 热 面 向 易 于 空 气 对 流 的 方 向 ， 必 要 时 在 机箱 内 靠 近 驱 动 器 处 应 安 装 排 气 风 扇 ， 进 行 强 制 散 热 ， 从 而 保 证 驱 动 器 在 可 靠 工 作 温度 范 围 内 工 作 。三 、 MR4步 进 电 机 驱 动 器 接 口 和 接 线 介 绍3.1 MR4步 进 电 机 驱 动 器 弱 电 接 线 信 号 接 口 描 述名 称 功 能PUL+（ +5V） 脉 冲 信 号 ： 脉 冲 控 制 信 号 ， 脉 冲 电 压 5-24V均 可 ， 最 高 频 率 200KHz。PUL-（ P

9、UL）DIR+（ +5V） 方 向 信 号 ： 高 /低 电 平 信 号 ， 对 应 电 机 正 反 向 ， 为 保 证 电 机 可 靠 响 应 ， 方 向 信 号应 先 于 脉 冲 信 号 至 少 1.5 S 建 立 ， 电 机 的 初 始 运 行 方 向 与 电 机 的 接 线 有 关 ， 互换 任 一 相 绕 组 （ 如 A+、 A-交 换 ） 可 以 改 变 电 机 初 始 运 行 的 方 向 ， 输 入 电 平 5-24V均 可DIR-（ DIR）ENA+（ +5V） 使 能 信 号 ： 此 输 入 信 号 用 于 使 能 /禁 止 ， 高 电 平 使 能 ， 低 电 平 时 驱 动

10、 器 不 能 工 作 。一 般 情 况 下 可 不 接 ， 使 之 悬 空 而 自 动 使 能 。ENA-（ ENA）3.2 MR4步 进 电 机 驱 动 器 强 电 接 口 描 述名 称 功 能GND 直 流 电 源 输 入 负 极+V 直 流 电 源 输 入 ， 18VDC50VDC 间 任 何 均 可 ， 但 推 荐 值 48VDC 左 右A 电 机 A相 。 A+、 A-互 调 ， 可 变 换 电 机 运 转 方 向B 电 机 B 相 。 B+、 B-互 调 ， 可 变 换 电 机 运 转 方 向3.3 MR4输 入 接 口 描 述MR4 步 进 电 机 驱 动 器 采 用 差 分 式

11、 接 口 电 路 ， 适 用 差 分 信 号 ， 单 端 共 阴 及 共 阳 等 接 口 ， 内 置 高 速光 电 耦 合 器 ， 允 许 接 收 长 线 驱 动 器 ， 集 电 极 开 路 和 PNP 输 出 电 路 的 信 号 。 在 环 境 恶 劣 的 场 合 ， 使 用较 长 信 号 线 时 ， 推 荐 使 用 差 分 信 号 。 现 以 集 电 极 开 路 和 PNP 输 出 为 例 ， 接 口 电 路 示 意 图 如 下 ：集 电 极 开 路 （ 共 阳 极 ）图 2.输 入 接 口 电 路 （ 共 阳 极 ）PULS+PULS-DIR+DIR-ENBL+ENBL-PULSDIRE

12、NBL控 制 器 步 进 驱 动 器VCCPNP输 出 （ 共 阴 极 ）图 3.输 入 接 口 电 路 （ 共 阴 极 ）3.4 MR4步 进 电 机 驱 动 器 控 制 信 号 时 序 图为 了 避 免 误 动 作 和 偏 差 ， PUL、 DIR和 ENA 信 号 应 满 足 一 定 要 求 ， 如 下 图 所 示 ：图 4.时 序 图注 释 ：1) ENA（ 使 能 信 号 ） 应 提 前 DIR 至 少 5 S， 确 定 为 高 。 一 般 情 况 建 议 ENA+和 ENA-悬空 即 可 。2) DIR 至 少 提 前 PUL 下 降 沿 5 S确 定 其 状 态 高 或 低 。3

13、) 脉 冲 宽 度 至 少 不 小 于 1.5 S4) 低 电 平 宽 度 不 小 于 1.5 S3.5 MR4步 进 电 机 驱 动 器 内 部 跳 线 说 明选 择 有 效 的 脉 冲 沿通 过 设 置 驱 动 器 内 部 的 跳 线 J4， 可 选 定 MR4 上 升 沿 有 效 或 下 降 沿 有 效 。 默 认 出 厂 设 置 为 开 路上 升 沿 有 效 ， 短 接 为 下 降 沿 有 效 。3.6 MR4步 进 电 机 驱 动 器 接 线 要 求1) 为 了 防 止 驱 动 器 受 到 干 扰 ， 建 议 采 用 双 绞 屏 蔽 电 缆 线 ， 并 且 屏 蔽 层 与 地 线 连

14、 接 ； 同 一 机 器 内 只允 许 在 同 一 点 接 地 ， 如 果 不 是 真 实 接 地 线 ， 可 能 存 在 严 重 干 扰 ， 建 议 此 时 屏 蔽 层 不 接 。2) 脉 冲 方 向 信 号 线 与 电 机 线 不 允 许 并 排 连 接 在 一 起 ， 最 好 分 开 至 少 10cm以 上 ， 否 则 电 机 电 磁 干扰 易 于 使 脉 冲 方 向 信 号 产 生 错 误 从 而 引 起 电 机 定 位 不 准 ， 系 统 不 稳 定 等 故 障 。3) 如 果 多 台 步 进 电 机 驱 动 器 共 用 一 台 电 源 ， 应 采 用 并 联 连 接 ， 不 允 许

15、 采 用 串 联 连 接 。4) 请 勿 带 电 拨 插 步 进 电 机 驱 动 器 强 电 端 子 P2， 带 电 的 电 机 停 止 时 仍 有 大 电 流 流 过 线 圈 ， 拨 插 P2端 子 将 导 致 巨 大 的 瞬 间 感 生 电 动 势 ， 从 而 损 坏 驱 动 器 。5) 请 勿 将 电 机 导 线 头 加 锡 后 接 入 接 线 端 子 ， 否 则 可 能 因 接 触 电 阻 变 大 ， 过 热 而 损 坏 端 子 。四 、 电 流 、 细 分 、 功 能 拨 码 开 关 设 定MR4驱 动 器 采 用 八 位 拨 码 开 关 设 定 细 分 精 度 、 动 态 电 流

16、和 半 流 /全 流 。 详 细 描 述 如 下 ：动 态 电 流 细 分 精 度SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 SW6 SW7 SW8半 流 /全 流4.1 MR4步 进 电 机 驱 动 器 电 流 设 定SW1-SW3 三 位 拨 码 开 关 用 于 设 定 电 机 运 转 工 作 电 流 （ 动 态 电 流 ） ， 而 SW4拨 码 开 关 用 于 设 定 电机 静 止 时 的 电 流 （ 静 态 电 流 或 保 持 电 流 ） 。1） 工 作 （ 动 态 ） 电 流 设 定用 三 位 拨 码 开 关 一 共 可 设 定 8个 电 流 级 别 ， 参 见 下 表峰 值 SW1 S

17、W2 SW31.00A on on on1.19A off on on1.46A on off on2.37A off off on2.84A on on off3.31A off on off3.76A on off off4.20A off off off2） 静 态 电 流 （ 保 持 电 流 ） 设 定静 态 电 流 可 用 SW4 开 关 设 定 ， off 表 示 静 态 电 流 设 为 动 态 电 流 的 一 半 左 右 （ 实 际 上 为 60%） ， on表 示 静 态 电 流 与 动 态 电 流 相 同 。 一 般 情 况 应 将 SW4 设 为 off， 从 而 减 少

18、马 达 和 步 进 电 机 驱 动 器 发 热 ，提 高 使 用 寿 命 。 脉 冲 发 生 停 止 后 约 0.2秒 左 右 电 流 将 自 动 减 至 设 定 值 的 60%， 发 热 量 理 论 上 减 至 36%（ 发 热 与 电 流 平 方 成 正 比 ） 。PULS+PULS-DIR+DIR-ENBL+ENBL-VCCPULSDIRENBL控 制 器 步 进 驱 动 器VCCVCCA B2C Vi“H“PULSEDIREN4.2 MR4步 进 电 机 驱 动 器 细 分 设 定细 分 精 度 由 SW5-SW8 四 位 拨 码 开 关 设 定 。细 分 倍 数 脉 冲 数 /圈 S

19、W5 SW6 SW7 SW82 400 off on on on4 800 on off on on8 1600 off off on on16 3200 on on off on32 6400 off on off on64 12800 on off off on128 25600 off off off on5 1000 on on on off10 2000 off on on off20 4000 on off on off25 5000 off off on off40 8000 on on off off50 10000 off on off off100 20000 on off

20、 off off125 25000 off off off off五 、 供 电 电 源 选 择电 源 电 压 为 DC18-50V之 间 ， 本 款 步 进 电 机 驱 动 器 最 好 采 用 直 流 电 源 供 电 。 也 可 采 用 变 压器 降 压 方 式 。 但 注 意 变 压 器 的 最 高 输 出 电 压 不 能 超 过 36VAC。 建 议 用 户 使 用 24VAC左 右 环 形 变压 器 供 电 ， 避 免 因 电 网 电 压 波 动 ， 超 过 驱 动 器 电 压 工 作 范 围 。 使 用 交 流 变 压 器 供 电 需 配 备 外 部的 整 流 滤 波 电 路 ， 滤

21、 波 电 容 容 量 根 据 客 户 使 用 的 情 况 一 般 为 1A70 )， 则 应 降 低 电 流设 定 值 。 一 般 情 况 下 ， 要 把 步 进 电 机 驱 动 器 的 输 出 电 流 设 置 为 电 机 长 期 工 作 时 出现 温 热 但 不 过 热 时 的 数 值 。七 、 典 型 案 例MR4 步 进 电 机 驱 动 器 与 共 阳 、 共 阴 控 制 器 的 典 型 接 法 ： 若 电 机 转 向 与 期 望 转 向 不 同 时 ， 仅交 换 A+、 A-的 位 置 即 可 ， MR4 步 进 电 机 驱 动 器 能 驱 动 四 线 ， 六 线 或 八 线 的 两

22、相 /四 相 电 机 。 下图 详 细 列 出 了 4线 、 6线 、 8线 步 进 电 机 接 法 。（ 共 阳 接 法 ） 图 7. （ 共 阴 接 法 ） 图 8.八 、 保 护 功 能1 过 压 欠 压 保 护当 直 流 电 源 电 压 【 20V输 入 直 流 电 压 50V】 时 ， 保 护 电 路 动 作 ， 报 警 指 示 灯 红 灯 亮 ， 保 护 功能 启 动 。2 电 机 线 圈 匝 间 短 路 保 护电 机 接 线 线 圈 绕 组 短 路 或 电 机 自 身 损 坏 时 ， 步 进 电 机 驱 动 器 内 部 保 护 电 路 动 作 ， 报 警 指 示 灯红 灯 亮 ，

23、 保 护 功 能 启 动 。3 电 机 错 相 保 护当 电 机 两 相 线 圈 相 序 接 错 时 保 护 功 能 启 动 。注 意 ： 当 以 上 保 护 启 动 时 ， 电 机 轴 失 去 自 锁 力 ， 报 警 指 示 灯 红 灯 亮 。 若 要 恢 复 正 常 工 作 ， 需确 认 以 上 故 障 消 除 。 断 电 后 重 新 上 电 ， 若 报 警 指 示 灯 变 为 绿 灯 ， 电 机 轴 被 锁 紧 ， 则 说明 驱 动 器 恢 复 正 常 工 作 。九 、 常 见 问 题以 下 是 MR4步 进 电 机 驱 动 器 在 应 用 中 常 见 的 一 些 问 题 和 处 理 方

24、 法 ：现 象 可 能 问 题 解 决 措 施电 机 不 转 电 源 灯 不 亮 检 查 供 电 电 路 ， 正 常 供 电电 机 轴 锁 定 脉 冲 信 息 号 弱 ， 信 号 电 流 加 大 至 7-16MA细 分 太 小 适 当 增 加 细 分电 流 设 定 是 否 太 小 适 当 增 加 电 流驱 动 器 已 保 护 重 新 上 电使 能 信 号 为 低 此 信 号 拉 高 或 不 接对 控 制 信 号 不 反 应 未 上 电电 机 转 向 错 误 电 机 线 接 错 任 意 交 换 电 机 同 一 相 的 两 根 线 （ 例 如 A+、A-交 换 接 线 位 置 ）电 机 线 有 断

25、 路 检 查 并 接 对报 警 指 示 灯 亮 电 机 线 接 错 检 查 接 线电 压 过 高 或 过 低 检 查 电 源电 机 或 驱 动 器 损 坏 更 换 电 机 或 驱 动 器位 置 不 准 信 号 受 干 扰 排 除 干 扰屏 蔽 地 未 接 或 未 接 好 可 靠 接 地电 机 线 有 断 路 检 查 并 接 对细 分 错 误 设 对 细 分电 流 偏 小 加 大 电 流电 机 加 速 时 堵 转 加 速 时 间 太 小 加 速 时 间 加 长电 机 扭 矩 太 小 选 大 扭 矩 电 机电 压 偏 低 或 电 流 太 小 适 当 提 高 电 压 或 电 流PULS+PULS-D

26、IR+DIR-ENBL+ENBL-PULSDIRENBL控 制 器 步 进 驱 动 器 PULS+PULS-DIR+DIR-ENBL+ENBL-VCCPULSDIRENBL控 制 器 步 进 驱 动 器VCC VCCVCC直 流 电 源DC24 50V步 进 电 机 DC+DC-A+A-B+B-M CN2屏 蔽 线 接 地直 流 电 源DC24 50V步 进 电 机 DC+DC-A+A-B+B-M CN2屏 蔽 线 接 地 CN1CN1产 品 保 修 条 款一 、 一 年 保 修 期本 公 司 对 该 产 品 的 元 器 件 和 生 产 过 程 进 行 严 格 管 理 ， 从 发 货 日 起

27、为 客 户 提 供 一 年 的 质保 。 在 保 修 期 内 本 公 司 为 有 缺 陷 的 产 品 提 供 免 费 维 修 服 务 。二 、 不 属 保 修 之 列1、 不 恰 当 的 接 线 ， 如 电 源 正 负 极 接 反 和 带 电 拨 插2、 未 经 许 可 擅 自 更 改 内 部 器 件 ， 或 撕 掉 易 碎 QC 凭 条 的 ；3、 超 电 器 参 数 要 求 使 用 ；4、 极 为 特 殊 的 应 用 环 境 ， 如 极 高 温 度 或 极 度 潮 湿 的 环 境 等 。三 、 维 修 流 程如 需 维 修 产 品 ， 将 按 下 述 流 程 处 理 ：1、 发 货 前 请

28、 致 电 本 公 司 窗 口 服 务 人 员 获 取 返 修 许 可 号 码2、 随 货 附 近 寄 书 面 说 明 ， 说 明 返 修 驱 动 器 的 故 障 现 象 ； 故 障 发 生 时 所 使 用 的 电 压 、 电 流和 使 用 环 境 等 情 况 ， 联 系 人 姓 名 、 电 话 号 及 邮 寄 地 址 信 息 。四 、 保 修 限 制本 产 品 的 保 修 范 围 只 限 于 产 品 器 件 遭 受 损 坏 的 情 况 ， 不 包 含 客 户 提 出 的 性 能 变 更 或 性 能 提升 要 求 。本 公 司 不 保 证 该 产 品 最 适 合 客 户 的 具 体 用 途 ，

29、是 否 适 用 将 由 客 户 依 据 自 身 的 使 用 条 件 和 使用 环 境 等 ， 通 过 实 验 得 出 结 论 。 本 公 司 不 建 议 将 此 产 品 用 于 临 床 医 疗 用 途 ， 如 在 该 行 业 使用 本 司 产 品 ， 请 先 与 本 司 销 售 服 务 人 员 取 得 联 系 。五 、 维 修 要 求返 修 时 请 用 户 如 实 填 写 返 修 说 明 （ 此 表 可 在 www.ican- 上 下 载 或 发 送 邮 件 至Email:techican-） 以 便 于 维 修 分 析 。邮 寄 地 址 ： 东 莞 市 万 江 区 新 和 工 业 区 瑞 联 振 兴 工 业 园 B栋 4楼 ， 邮 编 ： 52300010 网 址 :www.ican-