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EasyDriver步进电机驱动器

EasyDriver步进电机驱动器
EasyDriver步进电机驱动器

EasyDriver步进电机驱动器一个基于开源硬件的步进电机驱动方案

EasyDriver V1

EasyDriver V2

EasyDriver V3

EasyDriver V4.2

EasyDriver V4.3

EasyDriver V4.4

其中V4.2-V4.4在电路上没有区别,改变的仅仅是PCB及丝印内容。

目前网络上售卖的为V4.4,本帖主要介绍EasyDriver的最新版本。

项目简介:

Bruce Shapiro找我来搞了个UBW项目(使用USB接口的驱动板),以解决他电脑上没有并行接口的问题。UBW的设计远超出我的期望。除了达成最初的设计目标,它同样可以作为其它各种形式的固件的很好的平台。但还是有个问题!Bruce过去在他的鸡蛋机器人课程上使用UCN5804B步进电机驱动板,因为它很容易配合实验电路板,并且简单易用。不幸的是,它们现在要17美元一个,还很难找到。Bruce希望我能设计制作一款同样能搭载在实验电路板上的替代品,仍然只需要两条输入线(步数和方向),能驱动两极步进电机。于是就有了EasyDriver的设计。

快速指南:

每个EasyDriver能够为两级步进电机提供大约每相750mA(两极一共1.5A)的驱动。它默认设置为8步细分模式(所以如果你的电机是每圈200步,你使用EasyDriver时默认

为每圈1600步),更多细分模式可以通过将MS1或MS2两个接脚接地进行设置。这是一种基于Allegro A3967驱动芯片的细分断路器。对于此设计的完整规格,请查阅A3967的参数表。它的最大每相电流从150mA到750mA。可以采用的最大驱动电压大概是30V,其中包括板载5V的调压器,所以只需要一个电源。质优价廉,这玩意儿只要10美元,比你自己制作电路板更便宜(广告……)。

我并不出售EasyDriver。这项设计和UBW一样是免费向公众发布的。任何人可以参考本页所述的设计方案并随心所欲的改动。我会提供原理图、电路板布局,还有原材料清单和如何制作和使用这一方案的说明。

如果你决定自己生产EasyDriver并出售,我诚恳的希望您能够通过E-mail通知我,这样我可以将您的店铺链接作为一个可以提供成品出售的供应商放在这个网站上。

(广告……)

同时,一个比现在的EasyDriver更大、更强的驱动板已经设置完成了,名字叫做Big EasyDriver(BED)。你可以在Schmalz Haus的网站阅读所有关于它的资料。

最新更新:

(11/16/2012) 我使用SparkFun 的步进电机和EasyDriver 做了一些温度和电流的测试,结果在页面下部问与答的后面。

(10/13/2012) Xavier 使用Arduino 控制Easy Drivers,并写了一篇非常棒的教程。(07/20/2012) MyDIYCNC目前在他们部分产品中开始使用Easy Drivers 了,并在他们的店铺中售卖驱动板。

(02/11/12) 全新的Easy Driver 和Big Easy Driver 示例- 使用Arduino 代码及图表等等。

(02/11/12) 一时兴起,我测试了一下能够让EasyDriver正常工作的最低电压。目前来看可以低至4V(使用刚生产出来的V4.4版本),真的很酷!值得注意的是,你需要一个线圈电阻极低的步进电机才能让它工作得很好,除非你使用全步或半步驱动。

(01/03/12) 对EasyDriver v4.4 的原理图和BOM做了非常小的修改- C3 改为47uF(因为SparkFun 一直使用47uF 电容,我已经修改了文件强调这一点。之前的电容容量为100uF)。

(08/19/11) 现在我们拥有了EasyDriver V4.4 的Eagle 元件库,献给那些想把EasyDrivers 集成到自己板子上的人们。

(08/03/11) 在生产EasyDriver v4.4 的时候,似乎使用了两种不同类型的可调电阻。如果你的可调电阻是近似方形的白色款(请参考页面顶部的V4.4 图片),那么PCB上面印的最大/最小电流是反的。之前的版本(见v4.3 的图) 接脚是在右侧,所以丝印的标志是正确的。我不知道供货商为什么改变了他们的设计,他们总是这样。无论如何请留意这个细节。请注意,板子只有一种,而且只有一种可变电阻是反向的。

(10/21/09) 请注意v4.3 和v4.2 (其他型号很可能也是) 电流调节标志印反了。在使用的时候一定要多加小心!这肯可能导致严重后果,比如你想将电流调小,但却输出了全部的750mA 电流到你的步进电机,高温可能会烧掉你的步进电机。这一点在最新的v4.4 中将会被修正。

(12/02/09) V4.3 已经提交给SparkFun - 仅仅是增加了两个安装孔。

(10/01/09) 经过了一个漫长的过程(由于我的拖延和日程安排) 我们终于发布了新版本的EasyDriver!经过与SparkFun 的密切合作,我很高兴的向世界发布了4.2 版本。新版

本有很多激动人心的改进,并且价格不变!感谢Spark 将这一产品向全世界推广(这里的

很多图片都来自于SparkFun)。

(09/17/08)D aniel Thompson已经写了一个绝妙的教程(包含视频),配合Arduino使用

EasyDriver来驱动步进电机!谢谢Daniel!

注意:很多人在电源、EasyDriver和Arduino未接地的情况下进行尝试。这可能会失效!所

以先确认下接地吧,这样更容易成功。

(5/23/07)增加了V3方案的文档。

(4/6/07)建立最初的网页,放出了EasyDriver的V1、V2、V3的设计修订。

EasyDriver硬件版本表

版本原理图电路板布局图片接点说明Eagle文件和V1无无无无无V2无无无无无V3点击链接点击链接点击链接点击链接点击链接V4.2点击链接点击链接点击链接点击链接点击链接V4.3点击链接点击链接点击链接点击链接点击链接V4.4点击链接点击链接点击链接无点击链接

版本说明:

EasyDriver V1 - 这是第一次尝试,我在BatchPCB (强烈推荐)制作了两片。它工作得很好,

但是板子太小发热量太大,并且没有可调的电流限制和5V输出。

EasyDriver V2 - 这是第二次尝试,我在Futurlec制作了一些。没有用焊接掩模或者丝网

印刷。这块板子比V1要大了一倍,散热好多了。加上了5V的调压器,新增了可变的电流

限制。

EasyDriver V3 - 对V2的优化设计,板载了可变电流限制,转为0603组件。对于V2的

设计还是挺有信心的。

EasyDriver V4.2 - 依然是对V3的优化设计,稍长的板子,但是增加了很多新特性。以下

是对V3 的改进:

*芯片的每一个接脚都引出了焊点,并且增加了10k上拉(或下拉)电阻。这意味着你

可以使用芯片的所有控制功能了。例如你可以改变MS1 和MS2 进行全步、半步、1/4步

或者1/8步驱动。你可以让芯片进入睡眠状态(大幅降低功耗)或者重置芯片。当然,你也

可以使用PFD 信号了。

*V3那个小的可怕的可调电阻现在变得大一些了,:-) 而且非常赞的是,它不再无限制

的连续旋转,你能够知道最大最小电流调节的终点在哪里。

*增加了5V电源指示LED,可以了解5V供电是否正常。

*在STEP 和DIR 接脚的旁边增加了一个GND 接脚,可以使用三芯电缆连接到你的

Arduino 或者其他单片机。

*通过短接SJ2,可以将供电从5V 切换为3.3V。这样可以向使用3.3V 的Arduino 或

者其他低压单片机供给 3.3V 电压。

*如果你想使用自己的开关电源向EasyDriver 供电,切断SJ1,同时提供3.3V 或者5V

电压到JP4 的pin 1。

*如果你希望EasyDriver 能够向一些小电路供电,你可以使用JP4 的pin 1 向外输出5V (或3.3V) 电压。到底能提供多大功率呢?摸摸电压调节器吧,如果烫手了,很不幸,你的小电路并不那么“小”。至于温度还取决于你向EasyDriver 的供电电压。

*TP1 接脚允许你连接一个电压表到VREF 信号,当你调节电流的时候,可以测量输出到步进电机的电压,能够间接计算出流经电机的电流。至于怎么计算,看看相关的原理吧,反正我是没计算过- 我只是凭感觉调节输出给电机的电流(电机不会过热就ok)。

*元件数据表中电容的容量是100uF,但是47uF 就已经足够了。虽然越大越好- 但是Allegro 的数据认为47uF 最好,而且SparkFun 使用的就是47uF 电容,工作起来一切正常。

EasyDriver V4.3 - 和V4.2 比起来几乎是一模一样,除了在用户强烈要求下增加的两个安装孔。

EasyDriver V4.4 - 和V4.3 也几乎是一模一样的。只是修正了电流调节的MIN/MAX 丝印错误(好吧,其实并没有完全修正,这取决于板子上焊接的可变电阻型号) 具体参见下面的Q9。

问与答:

Q1) 我的电机写着只能工作在2.1V电压和2A电流下,EasyDriver(工作在30V的输入电压下)会不会烧掉或者是以其他方式致残我的电机呢?

A1) 放心吧,不会的。通常步进电机都指定了直流电通过线圈,而我们最需要关注的是流经线圈的电流。如果使用EasyDrivers的话,电机的额定电压并不是很重要。(关于这点,或许对所有的驱动板都适用。)EasyDrivers会持续在线圈上提升电压,直到电流达到由电路板上端子设定的最大值,即750ma。然后它又会降低线圈上的电压,使得电流再次下降,之后电压又上升,如此不停重复,大约每秒钟20000次左右循环。无论电机的额定电压是多少,只要电机的每相额定电流为150ma(或者更高),那么配合EasyDrivers驱动的话效果最后都不错。有一点需要注意的是,如果你的电机每相额定电流是小于750ma,那么你需要去调节EasyDrivers上的可调电阻,以此降低电流来达到符合你电机的最大相电流。

Q2) 我给EasyDrivers供电的电压应该是我电机的额定电压吗?(也就是说上面提到的

2.1V)

A2) 不是的。真的。电机的额定电压并不是很重要。关于这一点我至少还是比较确定的,所以请一定相信我。你完全可以根据你的实际情况尽可能得给EasyDriver提高供电电压。低电压的好处是会产生较少的热量(在EasyDriver和电机上),但是会降低最大最速和电机扭矩。而高电压(最大可达到30V)会让你的电机在高速情况下得到更大的扭矩,但是反过来EasyDriver和电机会发烫。这取决于你。当然,如果输入电压越高,那么由于某些原因使电机线损坏,从而导致EasyDriver损坏的几率越大。大部分的人都喜欢将12v作为输入电压,并且市场上有许多这样的12V电源适配器,而且都非常便宜。从技术上来讲,EasyDriver就像是一个开关电源,因为它不停地升压和降低电流,而电机里的线圈基本上就像是降压电路中的电感。通过直流—直流变换电路不停开关电源,以此在线圈中得到一个恒定的电流。

请注意,你可以用最低为3V的电压作为EasyDriver的工作电压。当然这可不意味着你可以在这个电压来让你的电机很好得运转(事实上,我几乎不能保证你能让电机转起来)。然而,即使工作电机在7V和9V之间,大部分的电机在低速情况下就已经接近了他们的最大扭矩。

只有你需要电机高速运转的情况下,你才需要使用更高的输入电压。

另外重要的一点是,许多人没有意识到许多情况下,我们都真的不需要达到额定的电机扭矩。比如说,一个SparkFun上的一个小电机(https://https://www.wendangku.net/doc/0117951604.html,/products/9238),即使用9V电压作为EasyDriver的工作电压,依旧可以得到接近于额定的扭矩值,电流调整到了每相150ma.换句话说,你可能不必要去弄清楚你电机的额定电流,更不用说是额定扭矩了。现在你自己的情况下测试吧,你或许会对这么小的电流和电压就能产生的扭矩感到吃惊。

Q3) 我的电源适配器需要多大的电流?

A3) EasyDriver给电机每相提供的最大电流是750ma,两相加起来则是1.5a.所以这么来说,你的电源适配器应该是至少是1.5ma以上,这样的话会比较安全。然后,一般情况下电流稍小些也绝不是什么大问题。由于驱动板的设计原理,驱动板和电机事实上都是以开关电源形式供电的。为了达到每相750ma,EasyDriver只需要将每相的电压提升到6V。所以,如果你用了12v电压来供电,电路会将12V电源降压到6V(我们测试了许多,最终我选择了这个),所以我们只需要提供送入电机电流的一半即可(因为电压已经被减半,我们只需要提供一半的电流)。这样的话,你只需要提供电流值为750ma的就可以了。最好的方法是去自己做实验。如果你的电源能力太弱的话,电压会下降,电机会丢失步(也就是说没有足够的扭矩使电机达到指定的位置)。

详细请看第14个问题下我做的实验数据列表。

Q4) 为什么我的电机应该是每相750ma(总共是1.5A),但以12v作为输入电压情况下电流测出来却是400ma?哈,我自作聪明了?

A4) 看上面的回答吧,驱动电路的具体原理可以很好的解释这个问题。为了去测量实时的真实相电流,你不能相信测量出来的输入电源电流。事实上,我们很难去测量出输入到线圈上的真实电流,即使在电机不运转的情况下也是如此。你需要一个示波器上的专业测试仪器。我在测试的时候用的是每个5K美刀的(只是为了该死的测试)因此我们要用它时也只是租借。

当然,去查看第14个问题下方的真实测量数据。相电流并不等于输入电源电流(电源电流总是比俩相电流总和值小)。

Q5) 我怎么来调节可变的电流限制?

A5) 调节R6 - 那个10K 的电流限制组件。其一,它会告诉驱动芯片提供每线圈750mA(通过线圈电阻和输入电压);其二,每线圈150mA。最新的EasyDriver 上面有丝印的MIN 和MAX 标志,但是请别相信他们。因为我们无法确定制造商会把哪一种可调电阻焊接在上面,其中一些可调电阻的调节方向是反过来的。所以在使用时,一定要测量TP1 的电压来确定你的板子是如何调节得到最大电流(当TP1 电压最大时电流最大) 和最小电流(此时TP1 电压最小)的。

Q5.1) 我能用EasyDriver来驱动何种电机?

A5.1) EasyDriver所基于的Allegro 3967是一种两级驱动器。这意味着它有一个内置的H桥,通过单个或两个线圈来传输电流。你可以使用4线、6线或8线步进电机。唯一不能使用的

是5线步进电机(它需要单级驱动器)。

这里有一个示意图用来借鉴六线步进电机连接EasyDriver 的方法。

Q6) 为什么EasyDriver这么热?

A6) PWM(脉冲宽度调制)电流限制驱动器(所以叫做'砍刀' 驱动器)会很快的开启和关闭线圈电流。这保证了最大的总电流(由R6控制)始终是通过步进电机的线圈的,即使它没动作。这正是EasyDriver的工作方式。这意味着驱动器持续的通过大量电流,同时它内部的电阻并不为零,所以会发热。如果你把R6调到每线圈通过750mA,整个EasyDriver就会烫手了。我是不会把手指放上去(摸它烫不烫)的,不过确实是很热(在最低值-大约每线圈150mA-仅仅是微微发热)。你觉得有必要的话可以在上面加个小风扇。但是不用害怕,驱动器芯片在165摄氏度会自动切断,它是自保护的。板子上有相当一部分是铜片,可以最大化散热效果,有助于辅助散热。同时,电压调节器也会很热- 因为驱动芯片需要5V 70mA 作为工作时的电能消耗。热量也取决于接到M+ 接脚上的电压,电压调节器需要将这一电压降低到5V 使用(同时丢弃多余的电能),所以M+ 的电压越高,电压调节器的温度也会越高。

对于实际的定量数据,可以看看下面的第14个问题。

Q7) 我能用什么硬件/软件来测试EasyDriver?

A7) 我的做法是:我在EasyDriver上焊上了针脚,然后将它插入到面包板上。我将我步进电机上的四根线接到4pin的公插上,然后插入到面包板上,这样就可以正确得连接到EasyDriver上。然后我取了一个电脑的电源,使用了其中黄色线12V连到EasyDriver上的M+引脚口,地线接GND硬件。接着我直接用一个杜邦线将DIR引脚连接到地上。找到一个频率大约为500Hz的方波,将它接入到STEP引脚。这个方波可以由单独脉冲产生器或Arduino或者UBW得到。这样操作下来电机应该可以运转了。你可以改变DIR引脚上杜邦线的连线,将它连接到+5V上,你会看到电机反转了。当电机在运行的时候,你可以通过慢速调整控制电流的可调电阻,然后你就会看到在不同电流下电机运动的平滑度。

Q8) 我怎么才能连接EasyDriver?

A8) (仅针对V4.2 及以上版本) EasyDriver上所有的针脚都是100"(2.54mm) 孔径。如果你焊接 .100" 方阵到接脚上,它就可以插入一块标准面包板。当你将其插入一块面包板,你可以将你的步进电机插入四个电机针脚(JP3),你的8V-30V电源插到GND和M+针(JP1),你的步数和方向信号连接到STEP和DIR针(JP2)。左下角的GND针脚只是用来做结构支撑的,但是你需要的话也可用于接地。你也可以做一个简单的带.100" 方阵母接头的连接线(比如调试样机时)。这样就很容易把很多EasyDriver和步进电机连接起来了。

A8) (仅针对V3 版本) EasyDriver上所有的9个引脚都是100"(2.54mm)孔径。这意味着它可以插入标准的面包板中。只要你将它插入到面包板后,你就可以将步进电机四根线按序连接到四个电机引脚上(JP4),你5V到30V的输入电源接入到GND和V+(JP1),最后将你的脉冲和方向控制线连接到STP和DIR引脚上。板子上左下角的GND口只是用来固定用的,但是它连接到了GND上,你可以把它用作地。你也可以自制一个配套EasyDriver各引脚的母板,然后将它堆叠在上面。如果你想要驱动非常步进电机的话,按照上面的方法将会让你很容易组装这么多的EasyDriver。

Q9) 我的EasyDriver上的文字注释和我在图片上所看到的不一致。为什么会是这样?我怎样才能知道如何去正确调整电流?

A9) 在之前的版本中有许多关于丝印层上的错误。在一些早期版本里,STEP引脚直接没有印刷出来,而连接电机线的引脚注释则印刷不清楚。下面的图将助你整理清楚所有问题:

有一个很重要的必须注意的事情,在不同的版本中,我已经将可调节端口MIN/MAX的丝印注释进行了反向,sparkfun则使用了相反方向的不同可调电阻(这样使“正确的”的丝印层又反过来了)。所以,你不应该轻易相信EasyDriver上的丝印注释层。相反地,你应该将万用表打在电压档上,然后将正极表笔搭在TP1测试点上(实际连接到驱动芯片的VRef针脚

上),负极表笔连接到GND,以此测出电压值。测试出来最大的电压值(通常是5V)代表着电机线圈上最大的电流(750ma),在TP1最小的电压(1V)相对得对应为电机线圈上的最小电流(150ma)。

Q10) 仅仅为了使用A3967芯片需要这么多工作啊。我不能直接把A3967焊接在我自己的电路板上吗?这样多省钱。

A10) 当然。(笑)EasyDriver是提供给那些不介意花点小钱,省得麻烦自己去制作电路板来支持驱动芯片的人。是提供给那些需要得到一个可用的设计方案,而不是亲自去试来试去的人。是提供给那些需要搞个鸡蛋机器人而弄不到5804B芯片的人。如果你正在设计自己的电路板,那就不需要EasyDriver 了。直接把芯片放到你自己的电路板上就好了。

Q11) 驱动芯片的使用手册说,电机连接到OUT1A,OUT1B,OUT2A 和OUT2B,根据里面的说明示意图其中一相两端分别连接到OUT1A 和OUT1B 上,另一相两端则连接到OUT2A 和OUT2B。但是EasyDriver 只是使用了A,A,B,B形式作为电机连接,看上去其中一相的两端应该连到两个A引脚上,另一端则是连到B端。这到底是怎么一回事?

A11) 确实是这样的。很明显,EasyDriver上的丝印注注释相当糟糕。在双极性电机中,里面也有四根线,每两根线连到一个线圈上。EasyDriver称之为线圈A和线圈B。所以每个线圈的两个线应该连到两个A引脚上,而另一线圈的两个线则连到B引脚上。驱动芯片的使用手册却是将这两个线圈称之线圈1和线圈2.对于这到来的混淆,我深表歉意。请仔细参照上面的说明示意图,然后你就可以准确连接各引脚。

Q12) 那么要怎么使用细分模式呢?我怎么才能设置它呢?

A12) 步距细分是一种将步进电机走的一整步细分为若干更小的步。A3967驱动芯片精确地控制了每个线圈的电流,从而让电机转动到正常两步之间的所需位置。这提供了更加平滑的运动,减少了频带中心共振,走位更加精确,分辨率也更高以及较少了些许扭矩。

Q13) 求助!我认为我的EasyDriver工作不正常?我怎么能断定它是否损坏?

A13) O你可以通过测试电路上的电阻和电压值来确定它是否已经损坏。将EasyDriver上所有的东西都移除后,将万用表打到测电阻档,然后测试板子上四个电机输出引脚分别到GND 和M+的阻值,总共8次测试都应该是1MOhm,即无穷大。

再次断开所有的连接线,测试4个电机输出引脚之间的电阻值。这次,所有的测量结果都应

该是1MOhm。

同上,测量STEP和DIR分别到GND和+5V的电阻值。当然,测量值也是1MOhm。

现在只连接GND和M+引脚。千万不要连接其他任何东西到EasyDriver上。LED灯应该会持续发亮。万用表打到电压档,测量+5V和GND之间的电压。正常情况下应该是接近5V。现在测量四个电机输出引脚到GND的电压值。其中两个测量出来的电压值应该是接近M+以上的(这取决于你的输入电源电压值,例如我的是12V),而两个测试值应该接近于0V,例如我测量出来是0.018V。

现在检查下所有可能遗失的元件,Sparkfun曾经出现过电阻和电容漏焊的情况。具体看上面的图片—里面应该有个或许被遗忘的元件,但是除了这个(那是一个电阻,在文字MOTOR 的右侧)。如果你的板子有任意一个元件丢失,那板子就可能无法工作。

如果你的板子通过了这些测试,这并不意味着板子没有被烧毁,但是可以排除内部短路,许多驱动芯片都是因为这种情况而损坏的。

Q14) 但是布赖恩(作者),你能提供给我们一些有关能量损耗,发热量等这些东西的实际数据吗?

A14) 当然!下面就是我测得的一些温度数值。

测试环境如下:

*用实验室级别电源来给EasyDriver(V4.4)供电。

*电流限制调节到最大值(即每相750ma),也就是将可调电阻调到丝印注释的MIN上。 *使用了chipKIT uC32 开发板运行里面的AccelStepper 测试程序,将电机速度从每秒0步加速到每秒2500步,然后保持不变。

*实验室里温度大概是21摄氏度(70华氏度)。

*在每次测试中,我都会让系统持续运行大约30分钟,使得温度达到稳定状态。

*EasyDriver直接插在面包板上,上面并没有放任何散热设备。

*温度是由校准过的红外温度计测试得到的。

*线圈电流经由一个IProber 520 电流测试装置测得,然后连接到Rigol DS11102D 示波器。

测试中的注意点:在电机型号和输入电压不同的情况下,线圈电流并不是750ma,因为是线圈电阻而不是驱动芯片电路限制电流。针对ROB-09238电机,你可能因为它线圈电阻的原因永远无法达到最大的电流值。驱动芯片的内部过热保护温度值为165摄氏度(329华氏度)。经过测试了一批电机和输入电压的不同组合,驱动芯片会进行自动切断,原因是因为内部温度已经达到了芯片的过热保护温度。我已经在下面的列表中用红色字体标注了这些数值。一旦芯片达到这样的温度,电机会进入一个反复开与关的循环中(大约1秒开,1秒关)。然后,我测了电流超过电机额定电流的情况:ROB-09238(330mA)和ROB-10551(400mA)。一般情况下,你应该通过可调电阻将最大电流调整到你电机的额定电流。但在下表中,我想给你们看下最大的电流和发热情况。

12V 600 mA 190 mA 224 mA 45C(113F) 67C(152F) 24V 1.1 A 440 mA 475 mA 103C(217F) 101C(213F 30V 1.0 A 540 mA 600 mA 107C(225F) 116C9(240

步进电机= "Stepper Motor - 68 oz.in", SparkFun ROB-10846 (线圈电阻= 1.8 欧姆, 68 扭力转矩)

输入电压供电电流

@ 空闲

供电电流

@ 2500 步/秒

线圈电流

@ 2500 步/秒

电机温度芯片温度

9V 470 mA 510 mA 780 mA 28C(83F) 130C(266F)

12V 360 mA 390 mA 780 mA 29C(85F) 132C(270F)

24V 210 mA 240 mA 780 mA 29C(85F) 136C(277F) (过热保护30V 210 mA 220 mA 780 mA 29C(85F) 136C(277F) (过热保护

步进电机= "Small Stepper Motor", SparkFun ROB-10551 ( 线圈电阻= 4 欧姆)

输入电压供电电流

@ 空闲

供电电流

@ 2500 步/秒

线圈电流

@ 2500 步/秒电机温度芯片温度

9V 650 mA 690 mA 780 mA 36C(98F) 128C(263F)

12V 490 mA 580 mA 780 mA 38C(100F) 132C(270F)

24V 270 mA 320 mA 780 mA 54C(130F) 136C(276F)

30V 250 mA 280 mA 780 mA 57C(135F) 139C(282F) (过热保护Q15) 还有我看到了EasyDriver上有个标有5V的引脚。那是用来干嘛的?

A15) 这是个好问题,很多朋友都发邮件给我,说了关于这个引脚带来的疑惑。这个引脚可

不是用来给EasyDriver供电的引脚。换句话说,不是电源输入端,或者其他输入相关的。

事实上,这是一个输出引脚!是的,EasyDriver的5V稳压电路可以提供另外的电源,所以

我们将这个5V输出引出来给你需要时使用。这意味着如果你有其他电路需要用5V供电,

你可以直接连接到这个引脚上,EasyDriver将会为它们供电。当然了,电流不会很大。

在不损坏EasyDriver情况下,你可以从5V引脚上得到多少电流呢?我真的也非常想知道这

个问题的答案——不是通过计算得到,而是用实验数据来说明。所以使用了一块EasyDriver,

然后在5V引脚和GND引脚之间放置一个可调电阻,通过不断提升电流实时测量出5V稳压

芯片上的温度。需要注意的是,这个电流是不包括A3967芯片和LED的。针对每个输入电

压(即M+和GND上输入的)我持续增加5V引脚上的负载直到电压开始由5V下降,也就

是说稳压芯片进入过热保护。下面就是我测得的数据:

Easy Driver v4.4,未连接步进电机,温度使用红外测温计测量,使用5V 管理芯片,环境温度= 22C(72F 输入电压5V 接脚电流管理芯片温度

9V 355 mA (过热保护)

12V 175 mA (过热保护)

24V 26 mA (过热保护)

步进电机驱动器说明书

L297 L298步进电机驱动控制板说明书 一、板子跳线器说明: 1、靠近光偶的短路冒打在CLK-555方向时有板上的555提供时钟给驱动器;打在CLK-CP U时右用户CPU提供时钟给驱动器。 2、JT5打在右边:297的HALF/FULL(全速/半速)脚接GND了默认为FULL模式了;JT5打在左边:297的HALF/FULL脚空了电机模式用户自己控制。 3、JT6打在右边:297的CW/CCW脚(方向)接GND了默认为顺时针转动模式了;JT6打在左边:297的CW/CCW脚空了电机正反转模式用户自己控制。 二、按键说明: 板子使用全新的L297作为控制芯片 L298作为驱动芯片板载NE555时钟电路为L297提供CLK因此该版在不需要外部控制的情况下就可以工作板载3个控制按键EN - 使能 CW - 反向旋转 HF - 半速旋转 通过按键就可以直接控制电机的正反转、全速/半速和使能。 三、基本功能描述: 通过光藕隔离之后将CLK CW HF EN四个基本控制端引出单片机等可以非常方便的控制电路的工作这个板子改进的地方比较多也方便研究使用。板子使用1N5822快速二极管作为续流器件其速度要远远快于整流桥的 L298和电机能够提供更完善的有效的保护。模块供电+ 5V(L297和L298控制供电) +12V(根据电机最低4V最高16V)给电机供电。 电机输出接口包括: +12V 四相输出 GND(请根据您的电机连接)。 控制输入接口包括: GND CLK EN CW HF。 需要特别说明的是:为了测试方便在板子上设置了NE555构成的一个低频时钟源(使用时跳线冒打在CLK-555处),当您使用外部的时钟信号控制电机的转速时必须跳线冒打在CLK -CPU处否则外部时钟是不会传到L297里面。 四、接口说明: 1、板子左上方小二接口(JT1) VCC接+5V、GND接电源地,次处为芯片L297和555芯片的工作电压;

D306三相混合式步进电机驱动器使用说明

D306三相混合式步进电机驱动器使用说明 !阅读 请详细阅读本说明书后,再进行安装连接! !!!安全事项 ★严禁带电对驱动器进行任何拔码设置或进行测量! ★必须在断电三分钟后,接线,安装和拔码设置! ★二次开关机之间须有三分钟间隔,以免发生故障报警! ★驱动器的输入电压需满足技术要求! ★通电前,确定电源电缆,电机动力电缆,信号电缆连接正确,且连接紧固! ★通电前,电缆连接完毕后,用万用表电阻档测量驱动器A、B、C端子与接地端子之间的电阻应为无穷大。用万用表最小电阻档测量驱动器A、B、C端子每两相电阻值应相等,避免电机相间短路,或电机缺相引起驱动器损坏。 一.性能简介 D306型号三相伺服混合式步进电机驱动器,具有以下特点: 1.采用交流伺服控制原理,在控制方式上增加了全数字式电流环控制,三相正弦电流驱动输出,使三相混合式电机低速无爬行,无共振区,噪音小。 2.驱动器功放级的电压达到DC325伏,步进电机高速运转时仍然有高转矩输出。 3.具备短路、过压、欠压、过热等完善保护功能,可靠性高。 4.具有细分和半流功能。有多种细分选择,最小步距角可设为0.036°。 5.适用面广,通过设置不同相电流可配置各种电机。

三.外观尺寸

2 3。 接口信号说明:CP+/CP-(脉冲信号):每个脉冲上升沿使电机转动一步,最小脉宽≥2.5μS,最高接收频率200KHz 。 CW+/CW-(方向信号):单脉冲控制方式时为方向控制信号输入接口,若CW 为低电平,电机顺时针旋转,CW 为高电平,电机逆时针旋转。双脉冲控制方式时为反转步进脉冲信号输入接口。方向信号切换时间≥10μS 。改变电机旋转方向可通过互换电机任意两相接线。 FREE+/FREE-(脱机信号)脱机信号输入接口,脱机+与脱机-之间分别加高低电平,电机无相电流,电机转子处于不稳定的自由状态(脱机状态);反之脱机+与脱机-之间分别加相同电平和不接,电机处于锁定状态。 Vin 外部电源输入端(仅需接ERR 和FINE 时所需) ERR 报警信号输出接口。 FINE 当FINE 为高电平时,细分功能有效,当FINE 为低电平时,细分功能无效。 当细分功能为无效时,电机每转的脉冲数为细分功能有效时的1/10。 五.拔码开关设置 D306驱动器有一个拔码开关,如图示: 1 2437865 1. 相电流设置 步进电机内部线圈必须接成三角形,驱动器的相电流设置值必须小于或等于电机铭牌上的额定相电注:若电机额定电流标称值是“Y ”接法的电流值时,设定电流值等于额定值的1.7倍。 2. 半流功能设置 半流功能是指输入脉冲频率<800Hz 时输出相电流减小到额定值的60%,可防止电机发热,减小低频振动。通常拔码DIP4设置为OFF ,半流功能有效,当设置为ON 时,半流功能无效。

DY3系列三相混合式步进电机驱动器(用户手册)ZW

一、型号说明 :12=1.2A,13=1.3A,24=2.4A 二、性能简介 混合式步进电机采用稀土永磁材料制造,与反应式步进电机相比具有电磁损耗小、转换效率高、动态特性好等优点。混合步进电机的电磁静力短为电机阻尼。取消了反应式电机的机械阻尼盘,无需人工调整,运行平稳、噪音小、不易失步。混合式步进电机取代反应式电机是经济型数控系统的发展趋势。 我厂研制的DY3系列三相混合式步进电机驱动电源,具有以下特点: *技术新: 应用微电子技术,将单片机嵌入驱动器,使控制性能提高,电路简化;功放采用三菱公司智能模块(I PM),具备过载、短路、过压、欠压、过热等完善保护功能,可靠性极高;驱动器低压直流电源应用开关电源技术,使电源电路体积小,稳定可靠。 *微步距: 运用矢量细分技术,可控制步进电机转过的最小角度为电机步距角的1/20(0.003°)。微步距控制可使步进电机低速运行平稳,其运行效果接近交流伺服。微步距驱动器与μm(0.001mm)级CN C控制系配套.可使数控机床的最小移动量控制接近μm,对加工弧面、锥面、螺纹等工件,能明显提高工件表面的精细效果。 *高转矩 步进电机输出转矩与注入电流成正比,高速运转时注入电流大小与驱动器功放级使用的电压成正比,目前大部分步进电机驱动器功放级。由于技术限制,所使用的电压在DC150伏以下,而DY3步进电机驱动器功放级的电压达到DC310V,因而驱动步进电机高速运转时仍然有高转矩

输出。 *高可靠性 控制部分集成度高、功放级采用三菱公司的智能模块,整机结构紧凑、电路简练、接插件少、机外风冷散热设计可减少粉尘侵入机,设有超温、过压、欠压、保护、报警信号输出。 三、技术参数

步进电机控制器--说明书[1].答案

步进电机,伺服电机可编程控制器KH-01使用说明 一、系统特点 ●控制轴数:单轴; ●指令特点:任意可编程(可实现各种复杂运行:定位控制和非定位控制); ●最高输出频率:40KHz(特别适合控制细分驱动器); ●输出频率分辨率:1Hz; ●编程条数:99条; ●输入点:6个(光电隔离); ●输出点:3个(光电隔离); ●一次连续位移范围:—7999999~7999999; ●工作状态:自动运行状态,手动运行状态,程序编辑状态,参数设定状态; ●升降速曲线:2条(最优化); ●显示功能位数:8位数码管显示、手动/自动状态显示、运行/停止状态显示、步数/计数值/程序显示、编辑程序,参数显示、输入/输出状态显示、CP脉冲和方向显示; ●自动运行功能:可编辑,通过面板按键和加在端子的电平可控制自动运行的启动和停止; ●手动运行功能:可调整位置(手动的点动速度和点动步数可设定); ●参数设定功能:可设定起跳频率、升降速曲线、反向间隙、手动长度、手动速度、中断跳转行号和回零速度; ●程序编辑功能:可任意插入、删除可修改程序。具有跳转行号、数据判零、语句条数超长和超短的判断功能; ●回零点功能:可双向自动回到零点; ●编程指令:共14条指令; ●外操作功能:通过参数设定和编程,在(限位A)A操作和(限位B)B操作端子上加开关可执行外部中断操作; ●电源:AC220V(电源误差不大于±15%)。

一、前面板图 前面板图包括: 1、八位数码管显示 2、六路输入状态指示灯 3、三路输出状态指示灯 4、 CP脉冲信号指示灯

5、 CW方向电平指示灯 6、按键:共10个按键,且大部分按键为复合按键,他们在不同状态表示的功能不同,下面的说明中,我们只去取功能之一表示按键。 后面板图及信号说明: 后面板图为接线端子,包括: 1、方向、脉冲、+5V为步进电机驱动器控制线,此三端分别连至驱动器的相应端,其中: 脉冲————步进脉冲信号 方向————电机转向电平信号 +5V————前两路信号的公共阳端 CP、CW的状态分别对应面板上的指示灯 2、启动:启动程序自动运行,相当于面板上的启动键。 3、停止:暂停正在运行的程序,相当于面板上的停止键,再次启动后,程序继续运行。 4、 (限位A)A操作和(限位B)B操作是本控制器的一大特点:对于步进电机,我们一般进行定量定位控制,如控制电机以一定的速度运行一定的位移这种方式很容易解决,只需把速度量和位移量编程即可。但还有相当多的控制是不能事先定位的,例如控制步进电机从起始点开始朝一方向运行,直到碰到一行程开关后停止,当然再反向运行回到起始点。再例如要求步进电机在两个行程开关之间往复运行n次,等等。在这些操作中,我们事先并不知道步进电机的位移量的具体值,又应当如何编程呢?本控制器利用:“中断操作”,我们称之为“(限位A)A操作”和“(限位B)B操作”。以“(限位A)A操作”为例,工作流程为:当程序在运行时,如果“(限位A)A 操作”又信号输入,电机作降速停止,程序在此中断,程序记住了中断处的座标,程序跳转到“(限位A)A操作”入口地址所指定的程序处运行程序。 5、输入1和输入2通过开关量输入端。 6、输出1、输出2和输出3通过开关量输出端。 7、+24V、地—输入输出开关量外部电源,本电源为DC24V/0.2A,此电源由控制器内部隔离提供。 8、 ~220V控制器电源输入端。 输入信号和输出信号接口电路: 本控制器的“启动”、“停止”、“(限位A)A操作”、“(限位B)B操作”、“输入1”、“输入2”为输入信号,他们具有相同的输入接口电路。“输出1”、“输出2”、“输出3”称为输出信号。他们具有相同的输出接口电路。输入和输出电路都有光电隔离,以保证控制器的内部没有相互干扰,控制器内部工作电源(+5V)和外部工作电源(+24V)相互独立,并没有联系,这两组电源由控制器内部变压器的两个独立绕组提供。 开关量输入信号输出信号的状态,分别对应面板上的指示灯。对于输入量,输入低电平(开关闭合时)灯亮,反之灯灭;对于输出量,输出0时为低电平,指示灯灭,反之灯亮。 开关量输入电路:

2H42B步进电机驱动器说明书

2H42B 细分步进电机驱动器使用手册 V ersion 2.0 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】 东莞市一能机电技术有限公司 DONGGUAN ICAN-TECH CO.,LTD 地址:东莞市万江区新和工业区瑞联振兴工业园B栋4楼 https://www.wendangku.net/doc/0117951604.html,/ Email:tech@https://www.wendangku.net/doc/0117951604.html,

2H42B 步进电机驱动器 一、 2H42B 步进电机驱动器产品简介 1.1概述 2H42B 步进电机驱动器是一款高性价比的细分两相步进电机驱动器。最大可提供2.0A 的电流输出。由于采用了双极性恒流斩波控制技术,与市面上同类型步进电机驱动器相比,其对步进电机噪声和发热均有明显改善。适用于尺寸为28,35,39,42等各类2相或4相混合式步进电机,具有体积小,使用简单方便等特点。 1.2特点 ◆低噪声,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12VDC-36VDC ◆细分精度1,2,4,8,16,32,64,128, ◆输出电流峰值可达2.0A 倍细分可选 ◆静止时电流自动减半 ◆外形尺寸小(96*60*24mm ) ◆可选择脉冲上升沿或下降沿触发 ◆电流设定方便,八档可选 ◆可驱动4、6、8线二相、四相步进电机 ◆具有过流,过温保护功能 1.3应用领域 适用于各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,极具性价比和竞争力。 二、 2H42B 步进电机驱动器 电气、机械和环境指标 1 网址:www https://www.wendangku.net/doc/0117951604.html, 2.2 2H42B 步进电机驱动器使用环境及参数 图1.安装尺寸图 2.4加强散热方式 1) 2H42B 步进电机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) 安装步进电机驱动器时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。 2 网址: www https://www.wendangku.net/doc/0117951604.html,

步进电机驱动器工作原理

步进电机驱动器工作原理 步进电机在控制系统中具有广泛的应用。它可以把脉冲信号转换成角位移,并且可用作电磁制动轮、电磁差分器、或角位移发生器等。 有时从一些旧设备上拆下的步进电机(这种电机一般没有损坏)要改作它用,一般需自己设计驱动器。本文介绍的就是为从一日本产旧式打印机上拆下的步进电机而设计的驱动器。本文先介绍该步进电机的工作原理,然后介绍了其驱动器的软、硬件设计。 1. 步进电机的工作原理 该步进电机为一四相步进电机,采用单极性直流电源供电。只要对步进电机的各相绕组按合适的时序通电,就能使步进电机步进转动。图1是该四相反应式步进电机工作原理示意图。 图1 四相步进电机步进示意图 开始时,开关SB接通电源,SA、SC、SD断开,B相磁极和转子0、3号齿对齐,同时,转子的1、4号齿就和C、D相绕组磁极产生错齿,2、5号齿就和D、A相绕组磁极产生错齿。 当开关SC接通电源,SB、SA、SD断开时,由于C相绕组的磁力线和1、4号齿之间磁力线的作用,使转子转动,1、4号齿和C相绕组的磁极对齐。而0、3号齿和A、B相绕组产生错齿,2、5号齿就和A、D相绕组磁极产生错齿。依次类推,A、

B、C、D四相绕组轮流供电,则转子会沿着A、B、C、D方向转动。 四相步进电机按照通电顺序的不同,可分为单四拍、双四拍、八拍三种工作方式。单四拍与双四拍的步距角相等,但单四拍的转动力矩小。八拍工作方式的步距角是单四拍与双四拍的一半,因此,八拍工作方式既可以保持较高的转动力矩又可以提高控制精度。 单四拍、双四拍与八拍工作方式的电源通电时序与波形分别如图2.a、b、c所示:

图2.步进电机工作时序波形图2.基于AT89C2051的步进电机驱动器系统电路原理

步进电机控制器说明手册

步进电机,伺服电机可编程控制器K H-01使用说明 一、系统特点 ●控制轴数:单轴; ●指令特点:任意可编程(可实现各种复杂运行:定位控制和非定位控制); ●最高输出频率:40KHz(特别适合控制细分驱动器); ●输出频率分辨率:1Hz; ●编程条数:99条; ●输入点:6个(光电隔离); ●输出点:3个(光电隔离); ●一次连续位移范围:—7999999~7999999; ●工作状态:自动运行状态,手动运行状态,程序编辑状态,参数设定状态; ●升降速曲线:2条(最优化); ●显示功能位数:8位数码管显示、手动/自动状态显示、运行/停止状态显示、步数/计数值/程序显示、编辑程序,参数显示、 输入/输出状态显示、CP脉冲和方向显示; ●自动运行功能:可编辑,通过面板按键和加在端子的电平可控制自动运行的启动和停止; ●手动运行功能:可调整位置(手动的点动速度和点动步数可设定); ●参数设定功能:可设定起跳频率、升降速曲线、反向间隙、手动长度、手动速度、中断跳转行号和回零速度; ●程序编辑功能:可任意插入、删除可修改程序。具有跳转行号、数据判零、语句条数超长和超短的判断功能; ●回零点功能:可双向自动回到零点; ●编程指令:共14条指令; ●外操作功能:通过参数设定和编程,在(限位A)A操作和(限位B)B操作端子上加开关可执行外部中断操作; ●电源:AC220V(电源误差不大于±15%)。 一、前面板图 前面板图包括: 1、八位数码管显示 2、六路输入状态指示灯 3、三路输出状态指示灯 4、CP脉冲信号指示灯 5、CW方向电平指示灯 6、按键:共10个按键,且大部分按键为复合按键,他们在不同状态表示的功能不同,下面的说明中,我们只去取功能之 一表示按键。 后面板图及信号说明: 后面板图为接线端子,包括: 1、方向、脉冲、+5V为步进电机驱动器控制线,此三端分别连至驱动器的相应端,其中: 脉冲————步进脉冲信号 方向————电机转向电平信号 +5V————前两路信号的公共阳端 CP、CW的状态分别对应面板上的指示灯 2、启动:启动程序自动运行,相当于面板上的启动键。 3、停止:暂停正在运行的程序,相当于面板上的停止键,再次启动后,程序继续运行。 4、(限位A)A操作和(限位B)B操作是本控制器的一大特点:对于步进电机,我们一般进行定量定位控制,如控制电机以一 定的速度运行一定的位移这种方式很容易解决,只需把速度量和位移量编程即可。但还有相当多的控制是不能事先定位的,例如控制步进电机从起始点开始朝一方向运行,直到碰到一行程开关后停止,当然再反向运行回到起始点。再例如要求步

步进电机原理介绍

步进电机也叫步进器,它利用电磁学原理,将电能转换为机械能,人们早在20世纪20年代就开始使用这种电机。随着嵌入式系统(例如打印机、磁盘驱动器、玩具、雨刷、震动寻呼机、机械手臂和录像机等)的日益流行,步进电机的使用也开始暴增。不论在工业、军事、医疗、汽车还是娱乐业中,只要需要把某件物体从一个位置移动到另一个位置,步进电机就一定能派上用场。步进电机有许多种形状和尺寸,但不论形状和尺寸如何,它们都可以归为两类:可变磁阻步进电机和永磁步进电机。本文重点讨论更为简单也更常用的永磁步进电机。 步进电机的构造 如图1所示,步进电机是由一组缠绕在电机固定部件--定子齿槽上的线圈驱动的。通常情况下,一根绕成圈状的金属丝叫做螺线管,而在电机中,绕在齿上的金属丝则叫做绕组、线圈、或相。如果线圈中电流的流向如图1所示,并且我们从电机顶部向下看齿槽的顶部,那么电流在绕两个齿槽按逆时针流向流动。根据安培定律和右手准则,这样的电流会产生一个北极向上的磁场。

现在假设我们构造一个定子上缠绕有两个绕组的电机,内置一个能够绕中心任意转动的永久磁铁,这个可旋转部分叫做转子。图2给出了一种简单的电机,叫做双相双极电机,因为其定子上有两个绕组,而且其转子有两个磁极。如果我们按图2a所示方向给绕组1输送电流,而绕组2中没有电流流过,那么电机转子的南极就会自然地按图中所示,指向定子磁场的北极。 再假设我们切断绕组1中的电流,而按图2b所示方向给绕组2输送电流,那么定子的磁场就会指向左侧,而转子也会随之旋转,与定子磁场方向保持一致 接着,我们再将绕组2的电流切断,按照图2c的方向给绕组1输送电流,注意:这时绕组1中的电流流向与图2a所示方向相反。于是定子的磁场北极就会指向下,从而导致转子旋转,其南极也指向下方。 然后我们又切断绕组1中的电流,按照图2d所示方向给绕组2输送电流,于是定子磁场又会指向右侧,从而使得转子旋转,其南极也指向右侧。。 最后,我们再一次切断绕组2中的电流,并给绕组1输送如图2a所示的电流,

XMTD-5000单轴步进电机控制器使用说明书

XMTD-5000 单轴步进电机控制器 使 用 说 明 书 郑州航模星光电自动化设备有限公司

目录 第一章概述 ............................................................................................................. 错误!未定义书签。 1.1 主要特点 .................................................................................................... 错误!未定义书签。 1.2 用户须知 ...................................................................................................... 错误!未定义书签。 1.3 技术参数 ...................................................................................................... 错误!未定义书签。第二章产品简介 .. (4) 2.1 外观与尺寸 (4) 2.2 型号与功能简介 (4) 第三章操作与参数 (5) 3.1 控制面板说明 (5) 3.2 按键操作 (5) 3.3 参数表及功能 (6) 3.4 显示状态与指示灯状态说明 (9) 第四章接线端子与接线方法 (10) 4.1 端子接线图 (10) 4.2 连接步进电机驱动器详细图 (10) 4.3 端子功能详细说明 (11) 第五章调试与运行 (11) 5.1 快速调试方式 (11) 5.2 运行测试 (12) 第六章使用实例 (13) 6.1 连续运行模式(自动换画面广告箱示例) (13) 6.2 单段运行模式(转盘分度头控制示例) (15) 6.3 触发段运行模式(丝杠送料控制示例) (16) 6.4 正反触发运行模式(两行程开关之间往返运动) (17) 第七章常见故障排除方法 (19) 7.1 常见故障问题解答 (19) 7.2 升降速设计简介 (19) 第八章售后服务 (20) 8.1 保修概要 (20)

步进电机驱动器说明书

TB6600升级版 两相步进驱动器 使用说明书 [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 (3) 概述 (3) 特点 (3) 二、接口和接线介绍 (3) 信号输入端 (3) 电机绕组连接 (3) 电源电压连接 (4) 状态指示 (4) 接线方式 (4) 接线要求 (5) 三、电流、细分拨码开关设定 (5) 细分设定 (5) 工作(动态)电流设定 (6) 四、机械和环境指标 (6) 使用环境及参数 (6) 机械安装图 (7) 五、电机适配 (7) 电机适配 (7) 电机接线 (8) 供电电压和输出电流的选择 (8) 五、常见问题 (9) 应用中常见问题和处理方法 (9) 六、保修条款 (10)

一、产品简介 ◆概述 TB6600升级版驱动器是一款专业的两相混合式步进电机驱动器,可适配国内外各种品牌,电流在4.0A及以下,外径39,42,57mm的四线,六线,八线两相混合式步进电机。适合各种小中型自动化设备和仪器,例如:雕刻机、打标机、切割机、激光照排、绘图仪、数控机床、拿放装置等。在用户期望低成本、大电流运行的设备中效果特性。 ◆特点 ※信号输入:单端,脉冲/方向 ※细分可选:1/2/4/8/16/32细分 ※输出电流:0.5A-4.0A ※输入电压:9-42VDC ※静止时电流自动减半 ※可驱动4,6,8线两相、四相步进电机 ※光耦隔离信号输入,抗干扰能力强 ※具有过热、过流、欠压锁定、输入电压防反接保护等功能 ※体积小巧,方便安装 ※外部信号3.3-24V通用,无需串联电阻 二、接口和接线介绍 ◆信号输入端 PUL+ PUL-脉冲输入信号。默认脉冲上升沿有效。为了可靠响应脉冲信号,脉冲宽度应大于1.2us。 DIR+ DIR-方向输入信号,高/低电平信号,为保证电机可靠换向,方向信号应先于脉冲信号至少5us建立。电机的初始运行方向与电机绕组接线有关,互换任一相绕组(如A+、A-交换)可以改变电机初始运行方向。 ENA+ ENA-使能输入信号(脱机信号),用于使能或禁止驱动器输出。使能时,驱动器将切断电机各相的电流使电机处于自由状态,不响应步进脉冲。当不需用此功能时,使能信号端悬空即可。 ◆电机绕组连接 A+,A-电机A相绕组。 B+,B-电机B相绕组。

步进电机 驱动器 控制器三者的关系

电机行业专业求职平台 1.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。在非超载的情况 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。这一线性关系的存在,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。步进电机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。它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。 提及此知识,希望能给予正在对电机选型的客户有所帮助。 2.力矩: 电机一旦通电,在定转子间将产生磁场(磁通量Ф)当转子与定子错开一定角度,则产生力 F与(dФ/dθ)成正比 S 其磁通量Ф=Br*S Br为磁密,S为导磁面积 F与L*D*Br成正比 L为铁芯有效长度,D为转子直径 Br=N·I/R N·I为励磁绕阻安匝数(电流乘匝数)R为磁阻。 力矩=力*半径 力矩与电机有效体积*安匝数*磁密成正比(只考虑线性状态) 因此,电机有效体积越大,励磁安匝数越大,定转子间气隙越小,电机力矩越大,反之亦然。 一、混合式步进电机

电机行业专业求职平台1、特点: 混合式(又称感应子式步进电机)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。 混合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。(必须采用双极电压驱动),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= A ,D=B . 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,更可以作二相电机绕组串联或并联使用。 2、分类 混合式步进电机可分二相、三相、四相、五相等,我公司混合式步进电机以相数可分为:二相电机、三相电机: TEB20H,TEB28H,TEB35H,TEB39H,TEB42H,TEB57H,TEB86H,TEB110 H,TEC57H,TEC86H,TEC110H,TEC130H. 3、步进电机的静态指标术语 相数:产生不同对极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)

步进电机驱动器以及原理图

` 基于L297系列芯片的步进电机驱动器 设计说明书 一:概述 步进电动机是用脉冲信号进行控制,将点脉冲信号转换成相应的角位移和线位移的微电机,广泛地应用于打印机等办公知道设备以及各种控制装置。 步进电机和一般的电机不同,之接电源步进电机不能转动,而每加一个点脉冲仅转动一定的角度,另外,改变脉冲的频率时,步进电机的速率也跟着改变。 步进电机按电磁转距产生机理的不同可以分为反应式步进电机,永磁式步进电机和混合式步进电机,而按绕组的相数又可以分为单相,两相,三相。五相……… 二:步进电机的驱动方式 由于篇幅有限和设计的实际情况,在这我只介绍和设计方式相关的二相步进电机的励磁方式和驱动方式。 (一)驱动器结构简介 步进电机驱动器主要结构可以由下图表示 各部分的主要作用为 1:环行分配器:根据输入信号的要求产生电机在不同状态下的开关波形 2:信号处理:对环行分配器产生的开关信号波形进行PWM调制以及对相关的波形进行滤波整形处理 3:推动级:对开关信号的电压,电流进行放大提升 4:主开关电路:用功率元器件直接控制电机的各相绕组 5:保护电路:当绕组电流过大时产生关断信号对主回路进行关断,以保护电机驱动器和电机绕组 6:传感器:对电机的位置和角度进行实时监控,传回信号的产生装置。 (二):励磁方式

本设计对二相双极性电机进行的,所以介绍二相电机的励磁方式 1:一相励磁:通电的绕组只有一相,依次切换相电流产生旋转步距角为1。8度,对这种励磁方式,每个脉冲到来时的旋转角的响应有振动,若频率过高,有时会产生失步现象 2:两相励磁:两相同时流通电流,也采用依次切换相电流的方法,二相励磁的步距角为1.8度,二相历次的总电流增大2倍,则最高启动频率增大,能获得高的转速,另外,过度性能也好。 3:一,二相励磁:这是一种交替进行一相励磁,二相励磁的方法,启动电流每两个始终切换依次,因此步距角为0。9度,励磁电流变大,过度性能也好,最大启动频率也高。 (三):驱动方式 单极性和双极性是步进电机最常采用的两种驱动架构。单极性驱动电路使用四颗晶体管来驱动步进电机的两组相位,电机结构则如图1所示包含两组带有中间抽头的线圈,整个电机共有六条线与外界连接。这类电机有时又称为四相电机,但这种称呼容易令人混淆又不正确,因为它其实只有两个相位,精确的说法应是双相位六线式步进电机。六线式步进电机虽又称为单极性步进电机,实际上却能同时使用单极性或双极性驱动电路。 单极性步进电机驱动电路 双极性步进电机的驱动电路则如图2所示,它会使用八颗晶体管来驱动两组相位。双极性驱动电路可以同时驱动四线式或六线式步进电机,虽然四线式电机只能使用双极性驱动电路,它却能大幅降低量产型应用的成本。双极性步进电机驱动电路的晶体管数目是单极性驱动电路的两倍,其中四颗下端晶体管通常是由微控制器直接驱动,上端晶体管则需要成本较高的上端驱动电路。双极性驱动电路的晶体管只需承受电机电压,所以它不像单极性驱动电路一样需要箝位电路。

步进驱动器常见问题解答

驱动器(driver)从广义上指的是驱动某类设备的驱动硬件。在计 算机领域,驱动器指的是磁盘驱动器。通俗来说,就是使机器运转工作。步进电机驱动器是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为"步距角"),它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速和定位的目的。广泛应用于雕刻机、水晶研磨机、中型数控机床、脑电绣花机、包装机械、喷泉、点胶机、切料送料系统等分辨率较高的大、中型数控设备上。 关于步进电机驱动器会遇到哪些常见的问题呢? 1、使用细分驱动器对控制系统有什么特殊要求? 驱动器细分后将对电机的运行性能产生质的飞跃,但是这一切都是由驱动器本身产生的,和电机及控制系统无关。在使用时,用户唯一需要注意的一点是步进电机步距角的改变,这一点将对控制系统所 发的步进信号的频率有影响,因为细分后步进电机的步距角将变小, 步电机系统解决方案

要求步进信号的频率要相应提高。以1.8度步进电机为例:驱动器在半步状态时步距角为0.9度,而在十细分时步距角为0.18度,这样在要求电机转速相同的情况下,控制系统所发的步进信号的频率在十细分时为半步运行时的5倍。 2、步进电机精度为多少?是否累积? 一般步进电机的精度为步进角的3~5%。步进电机单步的偏差并不会影响到下一步的精度,因此步进电机精度不累积。 3、步进电机的外表温度允许达到多少? 步进电机温度过高首先会使电机的磁性材料退磁,从而导致力矩下降甚至于丢失。因此电机外表允许的最高温度应取决于不同电机磁性材料的退磁点。一般来说,磁性材料的退磁点都在摄氏130度以上,因此步进电机外表温度在摄氏80~90度完全正常。 4、为什么步进电机的力矩会随转速升高而下降? 步电机系统解决方案

5相步进马达驱动器使用说明书

T R系列簡易型 5相步進馬達驅動器 使用說明書 泰 ※本公司為促進產品性能的提昇,所進行的產品設計修改,將不個別通知,若有需要更詳細的資料,請洽各地營業所。

目 錄 1.產品規格 (1) 2.驅動器各部位功能說明 (2) 3.電流調整開關使用方法 (5) 4.接線圖 (6) 5.接線例及使用方法 (7) 6.尺寸圖及安裝方法 (9) ※本產品如有操作上或技術上疑問,歡迎上班時間洽詢本公司『技術諮詢專線:0800-450-168』,我們將竭誠為您服務!

1.產品規格 ●規格 驅動器型號 TR515B TR530B 驅動電流 0.36~1.4 A/相 0.75~2.8 A/相 適用馬達規格 0.75A/相 1.4A/相 0.75A/相 1.4A/相 2.8A/相 輸入電源 DC24~36V *1 MIN :1.5A 以上 DC24~36V *1MIN :3.0A 以上DC24~36V *1MIN :1.5A 以上DC24~36V *1 MIN :3.0A 以上 DC24~36V *1MIN :6.0A 以上 激磁方式 全步進(0.72? 4相激磁),半步進 (0.36? 4-5相激磁)〈可切換〉 信號輸出入方式 ●光耦合器(Photo Coupler)輸入介面 ●開集極電路(Open Collector) 輸出介面 CW 脈波輸入 2 pulse 時::正轉輸入,1 pulse 時:脈波輸入 CCW 脈波輸入 2 pulse 時:反轉輸入,1 pulse 時:運轉方向輸入 輸 入 信 號 H.OFF 輸入 激磁解除輸入(Holding Off) 輸 出 信 號 TIMING 輸出 激磁相原點時輸出 全步進時每10個脈波輸出一個信號 半步進時每20個脈波輸出一個信號 功 能 ●自動電流下降(ACD)●自我測試功能(TEST) ●步進角切換 (H/F)●脈波輸入方式切換(1P/2P) 保護功能 ●電源逆接保護:輸入電壓極性接反時自動斷流 ●過電流保護:輸入電流超過額定值時自動斷流 ●過熱保護:當驅動器超過80?C 時自動斷流*2 燈號顯示 電源,TIMING 外形尺寸 90 (L) ×65 (W) ×32 (H)mm 重量 270g 使用環境溫度範圍 0 ? C ~ 40 ? C *1. [a] 瞬間最大電壓為40V,平常使用請勿超過36V,以免造成驅動器損壞。 [b] 請依表格內建議,選用規格足夠的電源供應器。 *2.當過熱保護功能啟動時,電源指示燈會閃爍,馬達不激磁(注意馬達若使用在垂直 性負載時請做適當防護) 。要恢復激磁,必須關閉電源排除過熱原因後再重新啟動電源。

步进电机驱动器-ZD-M57P使用说明书

Indexer接口步进电机驱动器 使用说明书 (57型:ZD-M57P) 版本 说明 Ver1.00 初始

1.产品特点 ☆微型设计,安装便利,可与57步进电机一体化 ☆散热铸铝封闭型外壳 ☆停止运行时自动半流,无锁相噪声 ☆并行接口高速光电隔离,兼容3.3-5V和12-24V逻辑电平☆电流2-4.5A连续可调 ☆ 1/2/4/8/16/32/64/128细分可选 2.产品参数 供电电源 DC11V-DC36V/5A,推荐DC24V Indexer 接口COM 共阳极。拨码开关选择3.3V-5V或者12V-24V 说明:拨码开关HV选择On位置时,COM可当共阴极使用DIR 0V或者Vcom。 电流:8mA@3.3V/8mA@12V/15mA@5V/18mA@24V STP 0V或者Vcom。 电流:8mA@3.3V/8mA@12V/15mA@5V/18mA@24V 频率0-20KHz

EN 0V或者Vcom。 电流:8mA@3.3V/8mA@12V/15mA@5V/18mA@24V Vcom或者悬空,EN使能步进电机;0V步进电机脱机状态输出电机电流峰值4.5A(单相最大),实际使用2-4.5A可调 驱动方式 PWM斩波恒流 驱动细分拨码开关设置选择1、2、4、8、16、32、64、128 绝缘电阻在常温常压下>100MΩ 绝缘强度在常温常压下0.5KV , 1 分钟 保护输入反接、过载、驱动过热、驱动过流 操作温度 -20℃-85℃

3.电气接口 Ref之间电压。 相电流值 = 电压值数值×2 例如:步进电机相电流为4.0A,调节 电位器,是的Ref与GND之 间电压为2.0V

YKA3722MA步进电机驱动器使用说明书

YKA3722MA细分驱动器 ◆高性能、低价格 ◆设有16档等角度恒力矩细分,最高分辨率60000步/转,使运转 平滑,分辨率提高 ◆采用独特的控制电路,有效的降低了噪音,增加了转动平稳性 ◆最高反应频率可达200Kpps ◆步进脉冲停止超过100ms时,线圈电流自动减半,减小了许多 场合的电机过热 ◆双极恒流斩波方式,使得相同的电机可以输出更大的速度和功率 ◆光电隔离信号输入/输出 ◆驱动电流从0.7A/相到7.0A/相分16档可调 ◆可以驱动任何7.0A相电流以下三相混合式步进电机 ◆单电源输入,电压范围:AC100-220V ◆出错保护: ――过热保护 ――过流、电压过低保护 ◆YKA3722MA驱动器体积为80x156x200mm3。 ◆相位记忆功能(注:输入脉冲停止超过5秒后,驱动器自动记忆当时电机相位,重新上电或MF信号 由有效变为无效时,驱动器自动恢复电机相位。) 典型应用 雕刻机、分辨率较高的大、中型数控机床包装机、电脑绣花机、恒速应用 简述 YKA3722MA为一款等角度恒力矩细分型驱动器,驱动电压交流110V~220V,适配电流在7.0A以下、外径86~130mm的各种型号的三相混合式步进电机。该驱动器内部采用类似伺服控制原理的电路,此电路可以使电机低速运行平稳,几乎没有震动和噪音,电机在高速时力矩大大高于两相和五相混合式步进电机。 定位精度最高可达60000步/转。 电器规格 电流设定 1. STOP/Im为保持状态输出电流设置电位器,可设置为正常输出电流的20%~80%(顺时针增大,逆时针 减小)

细分设定 YKA3722MA驱动器细分设定如下表: DIP开关功能设定 驱动器接线示意图

步进电机驱动器的工作原理

步进电机驱动器的工作原理 步进电机在控制系统中具有广泛的应用。它可以把脉冲信号转换成角位移,并且可用作电磁制动轮、电磁差分器、或角位移发生器等。 有时从一些旧设备上拆下的步进电机(这种电机一般没有损坏)要改作它用,一般需自己设计驱动器。本文介绍的就是为从一日本产旧式打印机上拆下的步进电机而设计的驱动器。本文先介绍该步进电机的工作原理,然后介绍了其驱动器的软、硬件设计。 1. 步进电机的工作原理 该步进电机为一四相步进电机,采用单极性直流电源供电。只要对步进电机的各相绕组按合适的时序通电,就能使步进电机步进转动。图1是该四相反应式步进电机工作原理示意图。 图1 四相步进电机步进示意图

开始时,开关SB接通电源,SA、SC、SD断开,B相磁极和转子0、3号齿对齐,同时,转子的1、4号齿就和C、D相绕组磁极产生错齿,2、5号齿就和D、A相绕组磁极产 生错齿。 当开关SC接通电源,SB、SA、SD断开时,由于C相绕组的磁力线和1、4号齿之间磁力线的作用,使转子转动,1、4号齿和C相绕组的磁极对齐。而0、3号齿和A、B相绕组产生错齿,2、5号齿就和A、D相绕组磁极 产生错齿。依次类推,A、B、C、D四相绕组轮流供电,则转子会沿着A、B、C、D方向 转动。 四相步进电机按照通电顺序的不同,可分为单四拍、双四拍、八拍三种工作方式。单四拍与双四拍的步距角相等,但单四拍的转动力矩小。八拍工作方式的步距角是单四拍与双四拍的一半,因此,八拍工作方式既可以保持较高的转动力矩又可以提高控制精度。 单四拍、双四拍与八拍工作方式的电源通电时序与波形分别如图2.a、b、c所示: 图2.步进电机工作时序波形图 2.基于AT89C2051的步进电机驱动器系统电路原理 图3 步进电机驱动器系统电路原理图

DY3E系列三相混合式步进电机驱动器使用手册(EV1.3)资料

在本使用手册中,我们将尽力叙述各种与该驱动器操作相关的事项。限于篇幅限制及产品具体使用等原因,不可能对驱动器中所有不必做和/或不能做的操作进行详细的叙述。因此,本使用手册中没有特别指明的事项均视为“不可能”或“不允许”进行的操作。 本使用手册的版权,归广州数控设备有限公司所有,任何单位与个人进行出版或复印均属于非法行为,广州数控设备有限公司将保留追究其法律责任的权利。

公司简介 广州数控(GSK)——广州数控设备有限公司,目前中国数控系统产销量最大的企业,中国南方的数控产业基地,国家863《中档数控系统产业化支撑技术》重点项目承担企业,广东省20家重点装备制造企业之一。十几年来致力于专业研发、设计及制造机床数控系统(数控装置、驱动单元与伺服电机)等产品,推进数控机床普及化,开展数控机床贸易,现已发展成为一家集科、教、工、贸于一体的大型高新技术企业。公司现有员工1400多名,其中博士4名、硕士研究生50多名,工程技术人员500多名,其中高级职称50多名。GSK系列产品以高的性能价格比畅销全国,远销东南亚。2000年至2006年,市场占有率连续七年全国第一,产品产销量连续七年居国内同行业首位,为全国最大的机床数控系统生产基地。 公司主要产品有:GSK系列车床、铣床、加工中心数控系统,DA98、DA98A、DA98B、DA98D系列全数字式交流伺服驱动单元,DY3E系列混合式步进电机驱动器,DS3系列双轴混合式步进电机驱动器,DF3系列反应式步进电机驱动器,GSK SJT系列交流伺服电动机,CT-L数控滑台等数控设备与装置。产品全面贯彻现行的国家标准(国际标准)、行业标准以及作为完善补充的企业标准(或企业内控标准),广州数控设备有限公司拥有雄厚的技术开发力量及完善的生产及质量保障体系,以稳定可靠的产品质量满足广大用户的需求。公司健全完善的服务机制与在国内多个省市及国外设立的十几个服务办事处,可保证在24~48小时内提供快捷便利的技术支持和服务。“优异的产品、卓越的服务”成就了广州数控辉煌的今天,广数人以“打造百年企业、铸就金质品牌”作为企业的经营理念,为打造中国南方的数控产业基地、推动民族数控产业而不懈努力。 现场技术支持服务 如果您遇到通过电话不能解决的问题,您可以获得现场支持的服务,广州数控设备有限公司将授权技术支持工程师到现场帮您解决技术问题。

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