dye系列三相混合式步進電機驅動器使用手冊ev

1、在本使用手冊中，我們將盡力敘述各種與該驅動器操作相關的事項。限于篇幅限制及產品具體使用等原因，不可能對驅動器中所有不必 做和/或不能做的操作進行詳細的敘述。因此，本使用手冊中沒有特別指 明的事項均視為“不可能”或“不允許”進行的操作。V#本使用手冊的版權，歸廣州數控設備有限公司所有， 任何單位與 個人進行出版或復印均屬于非法行為，廣州數控設備有限公司將保留追 究其法律責任的權利。公司簡介廣州數控（GSK）廣州數控設備有限公司，目前中國數控系統(tǒng)產銷量最大的企業(yè)， 中國南方的數控產業(yè)基地，國家 863中檔數控系統(tǒng)產業(yè)化支撐技術重點項目承擔企業(yè)， 廣東省20家重點裝備制造企業(yè)之一。十幾年來致力于專業(yè)

2、研發(fā)、設計及制造機床數控系統(tǒng)（數控裝置、驅動單元與伺服電機）等產品，推進數控機床普及化，開展數控機床貿易， 現已發(fā)展成為一家集科、教、工、貿于一體的大型高新技術企業(yè)。公司現有員工1400多名，其中博士 4名、碩士研究生50多名，工程技術人員500多名，其中高級職稱50多名。 GSK系列產品以高的性能價格比暢銷全國，遠銷東南亞。2000年至2006年，市場占有率 連續(xù)七年全國第一，產品產銷量連續(xù)七年居國內同行業(yè)首位，為全國最大的機床數控系統(tǒng) 生產基地。公司主要產品有：GSK系列車床、銑床、加工中心數控系統(tǒng)，DA98、DA98A、DA98B、DA98D系列全數字式交流伺服驅動單元，DY3E系列混合

3、式步進電機驅動器， DS3系列雙軸混合式步進電機驅動器，DF3系列反應式步進電機驅動器，GSK SJT系 列交流伺服電動機，CT-L數控滑臺等數控設備與裝置。產品全面貫徹現行的國家標準（國 際標準）、行業(yè)標準以及作為完善補充的企業(yè)標準（或企業(yè)內控標準），廣州數控設備有 限公司擁有雄厚的技術開發(fā)力量及完善的生產及質量保障體系，以穩(wěn)定可靠的產品質量 滿足廣大用戶的需求。公司健全完善的服務機制與在國內多個省市及國外設立的十幾個 服務辦事處，可保證在2448小時內提供快捷便利的技術支持和服務。優(yōu)異的產品、卓越的服務”成就了廣州數控輝煌的今天，廣數人以 打造百年企業(yè)、鑄就金質品牌”作為企業(yè)的經營理念，為

4、打造中國南方的數控產業(yè)基地、推動民族數控產業(yè)而不懈努力現場技術支持服務如果您遇到通過電話不能解決的問題，您可以獲得現場支持的服務，廣州數控設備有限公司將授權技術支持工程師到現場幫您解決技術問題。尊敬的客戶：對您惠顧選用廣州數控設備有限公司 (GSK )的 DY3E 系列三相混合式步進電機驅動 器 , 我們深感榮幸 !使用手冊提供了使用該 驅動器 的有關內容及注意事項。 操作不當可能引起意外事故。在使用該驅動器以前，請務必仔細閱讀本手冊！本使用手冊適用于 DY3(EV1.3) 版本。請詳細閱讀本使用手冊后，再進行安裝連接。 所有規(guī)格和設計如有變化，公司恕不另行通知。誠摯的感謝您在使用廣州數控設備

5、有限公司的產品時，對我們的友好支持。安全警告與說明1 型號說明2性能簡介3技術參數4工作原理5安裝說明6 驅動器外形圖 錯誤！未定義書簽。7 接口及拔碼幵關說明 8 DY3E驅動器接口原理圖 9三相混合式步進電機參數表 10 DY3E與系統(tǒng)的連接安全警告與說明驅動器應安裝在通風良好、防護完善的電柜內。為保證驅動器散熱條件， 請按 推薦的空間間距安裝！接線電機線和電源線有較大電流通過，接線時一定要連接牢固，將端子壓緊。 驅動器和步進電機保護接地必須可靠！通電不得帶電插拔電機插頭，由此將引起嚴重的后果。應當安裝過流保護器，用來保護電源線，過電流時切斷電路。電源開關應使用通斷可靠的空氣開關，不要使用

6、普通的刀閘開關。在確認沒有導電異物落入驅動器內以及接線正確、 連接可靠后，方能通電 運行！1型號說明DY3E性能簡介輸出相電流（有效值）:11=1.1A，13=1.3A , 24=2.4A，28=2.8A , 30=3.0A增強型系列號三相電機機采用稀土電永磁材料制造，與反應式步進電機相比具有電磁損耗小、轉換效率高、：電機態(tài)特生好等優(yōu)點。三相混合式步進 電機運行時相對平穩(wěn)、噪聲小、輸出力矩大且不易失步。三相混合式步 進電機在正弦波電流的驅動下，極大的改善了步進電機的震蕩和噪聲, 是目前步進電機的一種高檔品種廣州數控設備有限公司研制的 DY3E 系列三相混合式步進電機驅 動器，具有以下特點：技術

7、新應用微電子技術， 將新一代高速單片機嵌入驅動器內， 使控制性能 提高，電路簡化；采用交流伺服的控制原理，具有交流伺服運行特性， 三相正弦電流驅動輸出； 驅動器內低壓直流電源應用開關電源技術， 使 電源電路體積小，穩(wěn)定可靠微步距運用矢量細分技術， 可控制步進電機轉過的最小角度為電機步距角 的 1/20 (0.03 )。微步距控制可使步進電機低速運行平穩(wěn)，其運行效 果接近交流伺服。微步距驅動器與 卩m (0.001mm )級CNC控制器配 套,可實現卩m級最小移動量，用于加工弧面、錐面、螺紋等工件，能明 顯提高工件表面的精細效果。高轉矩步進電機輸出轉矩與注入電流成正比， 高速運轉時注入電流大小與

8、 驅動器功放級使用的電壓成正比，目前大部分步進電機驅動器功放級。 由于技術限制， 所使用的電壓在 DC150 伏以下， 而 DY3E 步進電機驅 動器功放級的電壓達到 DC310V ，因而驅動步進電機高速運轉時仍然有咼轉矩輸出高可靠性控制部分集成度高、功放級采用三菱公司的新型智能模塊，整機結構緊湊、電路簡練、接插件少、機外風冷散熱設計可減少粉塵侵入機內, 設有超溫、過壓、欠壓、保護、報警信號輸出3技術參數輸入電源AC220V-15%+10%50 Hz /60Hz 3A ( Max)輸岀相電流相電流有效值不大于 4.5A適配電機三相混合式步進電機（步距角0.6 ）工作環(huán)境0C 45 C 10%8

9、5%RH、不結露。無腐蝕性、易燃、易爆、導電性氣體、液體和粉塵。存放環(huán)境-20 C 80 C 10%85%RH、不結露。驅動方式SPWM （正弦脈寬調制）恒流斬波，三相正弦波電流輸出。步距角可由用戶設定：0.030 、0.036、0.045 、0.060 、0.072 、0.075 、0.090 、0.120、0.144 、0.900 、0.300 、0.360 、0.450 、0.600 、0.720 、0.750 對應電機每轉脈沖12000、10000、8000、6000、5000、4800、4000、3000、2500、400、1200、1000、800、600、500、480步距角 設

10、定方式DIP 開關（SW1、SW2、SW3、SW5 ）設定；輸入信號CP/ CP （脈沖）；DIR/ DIR （方向）；EN/ EN （使能）；輸入電平5V、5 mA10mA , 12V時串入1K電阻，24V時串入2.2K電阻。 輸入回路有電流時輸入有效。位置脈沖輸入方式單脈沖方式：CP （脈沖）+DIR （方向）脈沖寬度2卩s ；脈沖頻率：（步距角0.300 ） 200kHz ；（步距角0.300 ） 20kHz ； 換向時，DIR （方向）信號超前 CP （脈沖）信號10卩s。輸出信號RDY1/RDY2 （準備好）：無報警有使能時接通，負載30V、0.5A （Max ）。掉電相位記憶驅動斷

11、電后自動記憶當前相位；自動減電流鎖當輸入脈沖停止3秒鐘后，鎖定電流自動減半；疋保護功能超溫、制動異常、欠壓、超壓、IPM模塊異常。狀態(tài)指示綠色LED RDY :正常指示，無故障有使能時亮；A、B、C :脈沖指示黃色LED ALM :制動異常、欠壓、超壓、超溫、IPM模塊異常時閃亮。外形尺寸244 mm X 163 mm x 92mm （參見圖 1）重 量2.7kg4先進的步進電機控制原理廣州數控設備有限公司將交流伺服控制原理應用到三相混合式步 進電機驅動器中，輸入的 AC 220V經整流后變?yōu)镈C 310V,再經脈寬調 制變?yōu)槿?10V階梯式正弦波形電流，它們按固定時序分別流過三路 繞組，其

12、每個階梯對應電機轉動一步。通過改變驅動器輸出正弦電流的頻率來改變電機轉速，而每轉輸出的階梯數確定了每步轉過的角度。按目前的電子技術，正弦電流的階梯數可以分得很多，理論上電機每轉的步數可以很高， 這就是細分技術，但經過理論分析及大量的實驗 證明：如果細分數超過10,電機帶負載后，就會產生跳步和失步現象。 所以細分數超過10沒有實際意義。目前僅僅三相正弦電流細分技術能 保證細分后電機輸出扭矩不下降，而且每一步都能精確定位。當電機三相繞組通入正弦波電流（三相電流相位差為 120）時， 該電流在電機的氣隙中產生一個空間幅值恒定的旋轉磁勢，該空間磁勢的大小和方向與各相的電流的順序和大小有關， 并且要求驅

13、動器在電機繞組中的電流為雙向的分級變化的階梯波（當分級數無限增加時， 電流 波將形成正弦波） ，各相電流之間的相位差為 120。電機磁性轉子跟蹤定子空間磁勢面移動形成電機旋轉， 當空間磁勢定位于某點時， 轉子 也定位于該點， 實現了精確定位。 電機相電流波形和電機步距角的關系 如下圖所示：當某一相電流變化一個完整周期時 （其它相電流也各自變化一個完 整的周期，只是相角不同而己） ，步進電機轉子將轉過一個齒距，對應 的機械角為 360 /Z2（Z2 為電機轉子齒數 ）. 若相電流在一個周期內分 成 N 個臺階電流值 , 轉子在每一個臺階電流處于不同的定位點 , 因此 , 步進電機的步距角為:a

14、=360 /（NZ2）,或電機每轉步數為：S=NX Z2。 如果每一個正弦周期由20個電流臺階N組成，由于電機的轉子齒數 Z2 為 50 個，則電機的步距角 a =360 /（NZ2）=360 /（ 20X 50） =0.36 , 電機每一轉需脈沖個數為:S=NX Z2=20X 50=1000。5 安裝說明驅動器外型及安裝尺寸見圖 1。安裝步驟：a） 開箱檢查DY3E驅動器為單臺（軸）包裝，幵箱后請按裝箱單核對驅動型號、 編號、說明書、合格證附件等， 如發(fā)現與裝箱單不符請及時和我廠聯系。檢查驅動器有無機箱變型，部件破損等異常情況，如有異常，請確認不影響使用后再安裝，或與我公司聯系。b）安裝DY

15、 3E驅動器應安裝在通風良好，防護完善的電柜內，為保證驅動器散熱條件，請按圖1中推薦的空間間距安裝。c）接線按照下述接口說明，接齊信號線、電機線、電源線。電機線和電源線流過電流較大，接線時一定要接牢，且電機線和電源線應大于1mm2由于驅動器工作于高頻斬波方式， 步進電機會存在感應電壓和泄漏 電流，建議驅動器的電源通過隔離變壓器提供，并保證驅動器和步進電機妥善接地，以確保使用安全。電源幵關應選用空氣幵關、漏電保護幵 關或接觸器，保證快速、可靠地通斷。6驅動器外形圖圖17接口及拔碼開關說明1）信號接口信號接線見下表引腳端子名信號說明1CP+脈沖信號（正端）輸入9CP-脈沖信號（負端）輸入2DIR+

16、方向電平信號（正端）輸入10DIR-方向電平信號（負端）輸入3EN+使能信號（正端）輸入11EN-使能信號（負端）輸入6RDY1準備好信號14RDY2準備好信號注：DY3E工作正常時6和14腳內部接通；報警時 6和14腳斷開。2）電機接口和電源接口電源輸入交流220V,并從L、N端并聯到r、t端。步進電機內部線圈接成星型，電機的三個引出線可任意接至U VW若發(fā)現電機旋轉方向錯誤應先關掉電源，再任意調換2個電機線的接頭位置。3）狀態(tài)指示燈黃色報警燈ALM，ALM亮時驅動器報警。4個綠燈：RDY驅動器為準備好指示燈，此燈亮時表示工作正常；A、B、C六個燈表示脈沖輸入狀態(tài)，開機初始狀態(tài)為兩個軸前一次

17、掉電前的狀態(tài)。A、B、C共有8種狀態(tài)指示，使用時，可根據未加工前在程序零點時與加工后回程 序零點后A、B、C的狀態(tài)是否相同，來判斷加工過程是否失步。4）拔碼開關在狀態(tài)指示燈下有 SW卜SW6六個撥碼開關。SW1 SW2 SW3 SW5四個撥碼開關為步距角設置開關，共可設置16種不同步距角。如表一開關位置與步距角對照表所示。SW4和SW6兩個開關作為輸出驅動器電流粗調功能幵關。表二為撥碼幵關位置與輸出電流對照表開關位置SW1ONOFFONOFFONOFFONOFFONOFFONOFFONOFFONOFFSW2OFFONONOFFOFFONONOFFOFFONONOFFOFFONONOFFSW3O

18、FFOFFOFFONONONONOFFOFFOFFOFFONONONONOFFSW5OFFOFFOFFOFFOFFOFFOFFONONONONONONONONOFF步距角（）0.0360.0720.060.1440.090.120.90.300.360.450.60.720.0450.750.0750.03開關位置SW 4ONOFFONOFFSW 6ONONOFFOFF電流值滿電流滿電流X 0. 8滿電流X 0. 6滿電流X 0. 4注1:撥碼開關朝右為 OFF（關），朝左為 ON（開）。注2 :滿電流即為驅動器標識電流值。8 DY3E驅動器接口原理圖注1:輸入信號電平為 5V時的接法。信號電

19、平大于 5V時，需串連限流電阻，使輸入電流為410mA注2:驅動器端必須與機床電器柜地相連。注3 :應選擇合適的非熔絲斷路器配套驅動器。9三相混合式步進電機參數表型號相數保持轉矩步距角靜態(tài)相電流空載運行頻率空載起動頻率相電感轉動慣量Kgcm2使用電壓范圍VKC重量Kg90BYG350A32Nm0.61.0A30000Hz1600Hz28mH1.580325V390BYG350B34Nm0.61.1A30000Hz1600Hz38mH3.080325V490BYG350C36Nm0.61.3A30000Hz1600Hz43mH4.580325V5110BYG350A38Nm0.62.4A3000

20、0Hz1600Hz20mH8.480325V7110BYG350B312Nm0.62.8A30000Hz1600Hz30mH12.680325V10110BYG350C316Nm0.63.0A30000Hz1600Hz35mH16.880325V12型號步距角運行矩頻特性（N m / H z ）2.01.91.81.81.71.71.61.21.190BYG350A0.63005001000200040006000800010000120004.03.73.73.63.52.71.91.61.490BYG350B0.63005001000200040006000800010000120006.05.55.45.44.32.72.21.61.590BYG350C0.630050010002000400060008000100001200084848.48.38.17.05.14.54.0110BYG350A