入門手冊(cè)：GT系列步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器用戶手冊(cè)

產(chǎn)品簡(jiǎn)介5 驅(qū)動(dòng)器接口和接線介紹103.1GT556數(shù)字式兩相混合式步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器 3.1.1接口描述 3.1.2參數(shù)設(shè)定開關(guān)說明 3.1.3狀態(tài)指示說明 13 3.2.1接口描述 3.2.2參數(shù)設(shè)定開關(guān)說明 3.2.3狀態(tài)指示說明 供電電源選擇174.1GT556數(shù)字式兩相混合式步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器 19 19產(chǎn)品簡(jiǎn)介產(chǎn)品簡(jiǎn)介5產(chǎn)品簡(jiǎn)介GT556是固高伺創(chuàng)推出的高性能數(shù)字式兩相混合式電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，采用高性能32位DSP技術(shù)，采用精密電流控制技術(shù)和實(shí)時(shí)磁鏈觀測(cè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電機(jī)實(shí)時(shí)純正弦波控制，有效抑制電機(jī)振動(dòng)，使兩相混合式步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)平穩(wěn)運(yùn)行，噪音超小，具有很高的性價(jià)比，特別適合于各類高性價(jià)比自動(dòng)化設(shè)備領(lǐng)域。適用驅(qū)動(dòng)電機(jī)：42、57、60等系列兩相混合式步進(jìn)電機(jī)?！癫捎脤?shí)時(shí)電流閉環(huán)控制●電機(jī)自動(dòng)識(shí)別●光隔離差分信號(hào)輸入●過壓、短路、缺相等多層保護(hù)功能●靜止時(shí)電流自動(dòng)減半●驅(qū)動(dòng)42/57/60等系列兩相混合式步進(jìn)電機(jī)GT422是固高伺創(chuàng)針對(duì)20、28、35、39、42等系列兩相混合式步進(jìn)電機(jī)推出的全數(shù)字式驅(qū)動(dòng)器，采用最新DSP技術(shù)，內(nèi)部采用先進(jìn)的數(shù)字濾波控制技術(shù)、諧振振動(dòng)抑制技術(shù)和實(shí)時(shí)精密電流控制技術(shù)，使兩相混合式步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)平穩(wěn)運(yùn)行，噪音超小，超小安裝尺寸，特別適合于半導(dǎo)體、電子加工設(shè)備、測(cè)試儀器、醫(yī)療和精密儀器設(shè)備。超低振動(dòng)噪聲電機(jī)發(fā)熱低精密電流設(shè)定，最小單位0.05A最大512微步細(xì)分，最小單位1●5VDC差分信號(hào)輸入●靜止時(shí)電流自動(dòng)減半●具有過壓、短路、缺相等保護(hù)功能●可驅(qū)動(dòng)4,8線兩相步進(jìn)電機(jī)1.3步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器與電機(jī)選型1.3步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器與電機(jī)選型565.6A222.2A平臺(tái)光軸帶剎車電機(jī)雙軸電機(jī)帶減速機(jī)帶編碼器序號(hào)系列步進(jìn)角141、建議電源電壓采用24V;2、如果電源電壓采用用GT556或GT442。2434455565758595555555555產(chǎn)品簡(jiǎn)介序號(hào)系列步進(jìn)角推薦電源電壓24VDC、有要求，建議采用48VDC。8888891、建議電源電壓采用低速場(chǎng)合。說明AA7700注：控制脈沖頻率可根據(jù)用戶應(yīng)用要求，最高可接收1MHz的控制脈沖信號(hào)。自然冷卻或強(qiáng)制風(fēng)冷不能安裝在其它發(fā)熱的設(shè)備旁，要避免粉塵、油霧、腐蝕性氣體、濕度太大及強(qiáng)振動(dòng)場(chǎng)所，禁止有可燃?xì)怏w和導(dǎo)電灰塵。-20℃~80℃1)驅(qū)動(dòng)器的可靠工作溫度通常在60℃以內(nèi)，電機(jī)工作溫度為80℃以內(nèi)；2)建議使用時(shí)選擇自動(dòng)半流方式，電機(jī)停止時(shí)電流自動(dòng)減一半，以減少電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器的發(fā)熱；3)安裝驅(qū)動(dòng)器時(shí)請(qǐng)采用豎著側(cè)面安裝，使散熱齒形成較強(qiáng)的空氣對(duì)流；必要時(shí)機(jī)內(nèi)靠近驅(qū)動(dòng)器處安裝風(fēng)扇，強(qiáng)制散熱，保證驅(qū)動(dòng)器在可靠工作溫度范圍內(nèi)工作。驅(qū)動(dòng)器接口3.13.1GT556數(shù)字式兩相混合式步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器1)電源電機(jī)接口CN38教設(shè)文開關(guān)o65直流電源正極，+20V—+48V間任何值均可，應(yīng)確保工VDC4電機(jī)A相正3A-A電機(jī)A相負(fù)2電機(jī)B相正1B-B電機(jī)B相負(fù)2)控制信號(hào)接口CN1和CN26脈沖控制信號(hào)：脈沖下降沿有效；4～5V信號(hào)為高電平，0～0.5V信號(hào)為低電平。脈沖寬度應(yīng)大于2.5μs。如采用+12V或+24V控制信號(hào)時(shí)需在信號(hào)線串1K或2K,1/4W的限流電阻。5PUL-方向信號(hào)：高/低電平信號(hào)，方向信號(hào)應(yīng)先于脈沖信號(hào)至少5μs建立。電機(jī)的初始運(yùn)行方向與電機(jī)的接線有關(guān)，互換任一相繞組接線(如A+、A-交換)可以改變電機(jī)初始運(yùn)行的方向。4～5V信號(hào)為高電平，0～0.5V信號(hào)為低電平。如采用+12V或+24V控制信號(hào)時(shí)需在信號(hào)線串1K或2K1/4W的限流電阻。使能信號(hào)：用于電機(jī)使能或禁止。4～5V信號(hào)為高電平，0～0.5V信號(hào)為低電平。如采用+12V或+24V控制信號(hào)時(shí)需在信號(hào)線串1K或2K,1/4W的限流電阻。使能口懸空時(shí)，電機(jī)為使能狀態(tài)。32DIR-1ENA-GT556驅(qū)動(dòng)器采用八位撥碼開關(guān)設(shè)定細(xì)分精度、動(dòng)態(tài)電流、靜止半流以及實(shí)現(xiàn)電機(jī)參數(shù)和內(nèi)部動(dòng)態(tài)電流設(shè)定細(xì)分精度設(shè)定1)工作(動(dòng)態(tài))電流設(shè)定電流自設(shè)定當(dāng)SW1、SW2、SW3用于2.1A2)靜止(靜態(tài))電流設(shè)定SW4設(shè)成ON,使得電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器的發(fā)熱減少，可靠性提高。脈沖串停止后約0.4秒左右電流自動(dòng)減至一半左右(實(shí)際值的60%),發(fā)熱量理論上減至36%。3)細(xì)分設(shè)定微步細(xì)分說明用戶如有特殊細(xì)分要求，請(qǐng)聯(lián)系固高科技的商務(wù)，產(chǎn)品出廠前按客戶要求設(shè)置出廠。微步細(xì)分說明要求設(shè)置出廠。4)有效沿的設(shè)定GT556默認(rèn)控制脈沖為下降沿有效，如需要上升沿有效，需通過電阻跳線(R105—上升沿有效，R106-下降沿有效),建議客戶確認(rèn)有效沿后，出廠前由廠家設(shè)定好。該指示燈以3秒鐘為周期循環(huán)閃爍；當(dāng)故障被用戶清除時(shí)，紅色LED常滅。紅色LED在3秒鐘內(nèi)閃爍次數(shù)代表不同的故障信息，具體關(guān) 閃爍次數(shù)故障說明122過壓故障(電壓>50VDC)34電機(jī)開路或接觸不良故障驅(qū)動(dòng)器接口和接線介紹GT系列步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器3.1.5控制信號(hào)接口電路654654321Pulse-DIR.ENA+Enable+ENA.Enable65654321Pulse654654321PUL-DIR-DIR-1)電源電機(jī)接口CN1橫缺聯(lián)65直流電源正極，+12一+30VDC間任何值均可，推薦用戶采VDC4電機(jī)A相正3A-A電機(jī)A相負(fù)2電機(jī)B相正1B-B電機(jī)B相負(fù)2)控制信號(hào)接口CN24方向信號(hào)正端：高/低電平信號(hào)，為保證電機(jī)可靠換向，方向信號(hào)應(yīng)先于脈沖信號(hào)至少5μs建立。電機(jī)的初始運(yùn)行方向與電機(jī)的接線有關(guān)，互換任一相繞組(如A+、A-交換)可以改變電機(jī)初始運(yùn)行的方向，DIR+高電平時(shí)4~5V,低電平時(shí)0～0.5V。3脈沖控制信號(hào)正端：脈沖上升沿有效；PUL+高電平時(shí)4～5V,低電平時(shí)0～0.5V。為了可靠響應(yīng)脈沖信號(hào)，脈沖寬度應(yīng)大于2.5μs。2DIR-方向信號(hào)負(fù)端：高/低電平信號(hào)，為保證電機(jī)可靠換向，方向信號(hào)應(yīng)先于脈沖信號(hào)至少5μs建立。電機(jī)的初始運(yùn)行方向與電機(jī)的接線有關(guān)，互換任一相繞組(如A+、A-交換)可以改變電機(jī)初始運(yùn)行的方向，DIR-高電平時(shí)4~5V,低電平時(shí)0～0.5V。1PUL-脈沖控制信號(hào)負(fù)端：脈沖上升沿有效；PUL-高電平時(shí)4～5V,低電平時(shí)0～0.5V。為了可靠響應(yīng)脈沖信號(hào)，脈沖寬度應(yīng)大于2.5μs。動(dòng)態(tài)電流設(shè)定動(dòng)態(tài)電流設(shè)定細(xì)分精度設(shè)定半流/全流模式設(shè)定1)工作(動(dòng)態(tài))電流設(shè)定電流自設(shè)定當(dāng)SW2.1、SW2.2、SW2.3都靜態(tài)電流可用SW4撥碼開關(guān)設(shè)定，on表示靜態(tài)電流設(shè)為動(dòng)態(tài)電流的一半，off表示靜態(tài)電流與動(dòng)態(tài)電流相同。一般用途中應(yīng)將SW4設(shè)成on,使得電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器的發(fā)熱減少，可靠性提高。脈沖串停止后約100ms左右電流自動(dòng)減至一半左右(實(shí)際值的60%),發(fā)熱量理論上減至36%。GT422是一款精密型兩相混合式步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器，其可提供最大512的細(xì)分設(shè)定，具體設(shè)定如下表所示：SW1.5、SW1.6、都為on時(shí)，出廠默認(rèn)細(xì)分?jǐn)?shù)為1(整步=200步/轉(zhuǎn)),可根據(jù)用戶要求設(shè)置1~512任意細(xì)分值。4)有效沿的設(shè)定GT422默認(rèn)控制脈沖為上升沿有效，如需要下降沿有效，需通過電阻跳線(R105-上升沿有效，R106-下降沿有效),建議客戶確認(rèn)有效沿后，出廠前由廠家設(shè)定好。3.2.3狀態(tài)指示說明綠色LED為電源指示燈，當(dāng)驅(qū)動(dòng)器接通電源時(shí)，該LED常亮；當(dāng)驅(qū)動(dòng)器切斷電源時(shí)，該LED熄滅。紅色LED為故障指示燈，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，該指示燈以3秒鐘為周期循環(huán)閃爍；當(dāng)故障被用戶清除時(shí)，紅色LED常滅。紅色LED在3秒鐘內(nèi)閃爍次數(shù)代表不同的故障信息，具體關(guān)系如下表所示：閃爍次數(shù)故障說明1122過壓故障(電壓>33VDC)34電機(jī)開路或接觸不良故障驅(qū)動(dòng)器接口和接線介紹3.2.4控制信號(hào)時(shí)序圖為了避免一些誤動(dòng)作和產(chǎn)生偏差，PUL、DIR和ENA應(yīng)滿足一定時(shí)序要求，如下圖所示：(1)t1:使能信號(hào)ENA使能信號(hào)應(yīng)提前方向DIR不小于5μs,確定為高。如果用戶控制器無使能信號(hào)時(shí)，建議ENA懸空即可。(2)t2:方向信號(hào)DIR應(yīng)提前脈沖信號(hào)PUL的有效沿不小于5μs。(3)t3:控制脈沖信號(hào)PUL的高電平有效寬度不小于2.5μs。(4)t4:控制脈沖信號(hào)PUL的低電平寬度不小于2.5μs。3.2.5控制信號(hào)接口電路GT422驅(qū)動(dòng)器只提供共陽(yáng)極單端控制信號(hào)接口。其具體接線示意圖如下圖所示：4321注：若控制器發(fā)送的控制信號(hào)是+12~+24V時(shí)，需在PUL-、DIR-信號(hào)線上增加1/4W,1K~2K的電阻限流?；蛑苯佑嗁?gòu)GT422-24,則無需外接限流電阻。3.2.6接線要求1)為了防止驅(qū)動(dòng)器受干擾，建議控制信號(hào)采用屏蔽電纜線，并且屏蔽層與地線短接，除特殊要求外，控制信號(hào)電纜的屏蔽線單端接地：屏蔽線的上位機(jī)一端接地，屏蔽線的驅(qū)動(dòng)器一端懸空。同一機(jī)器內(nèi)只允許在同一點(diǎn)接地，如果不是真實(shí)接地線，可能干擾嚴(yán)重，此時(shí)屏蔽層不接。2)脈沖和方向信號(hào)線與電源線不允許并排包扎在一起，最好分開至少10cm以上，否則電機(jī)噪聲容易干擾脈沖方向信號(hào)引起電機(jī)定位不準(zhǔn)，系統(tǒng)不穩(wěn)定等故障。3)如果一個(gè)電源供多臺(tái)驅(qū)動(dòng)器，應(yīng)在電源處采取并聯(lián)連接，不允許采用鏈狀式連接。4)嚴(yán)禁帶電拔插驅(qū)動(dòng)器強(qiáng)電CN1端子，帶電的電機(jī)停止時(shí)仍有大電流流過線圈，拔插CN1端子將導(dǎo)致巨大的瞬間感生電動(dòng)勢(shì)將燒壞驅(qū)動(dòng)器。5)嚴(yán)禁將導(dǎo)線頭加錫后接入接線端子，否則可能因接觸電阻變大而過熱損壞端子。6)接線線頭不能裸露在端子外，以防意外短路而損壞驅(qū)動(dòng)器。供電電源選擇GT556在選擇電源時(shí)，推薦選擇電源電壓在20-48VDC的開關(guān)電源。如用戶希望在更高電壓條件下工作時(shí)，應(yīng)確保驅(qū)動(dòng)器的工作電壓紋波峰值不超過50VDC,用戶可以通過增加開關(guān)電源的容量和電源整流的濾波電容或外置電解電容，減少電流的紋波。用戶在選擇電源時(shí)，應(yīng)考慮驅(qū)動(dòng)器在急剎車條件下，電機(jī)將產(chǎn)生較大泵升電壓，應(yīng)確保驅(qū)動(dòng)器的電源電壓不超過其的最大允許工作電壓。如果使用穩(wěn)壓型開關(guān)電源供電，應(yīng)注意開關(guān)電源的輸出電流范圍需設(shè)成最大。用戶在接入電源時(shí)，務(wù)必請(qǐng)注意：1)接線時(shí)要注意電源正負(fù)極切勿反接；2)最好用非穩(wěn)壓型電源；3)采用非穩(wěn)壓電源時(shí)，電源電流輸出能力大于驅(qū)動(dòng)器設(shè)定電流的60%即可；4)采用穩(wěn)壓開關(guān)電源時(shí)，電源的輸出電流應(yīng)大于或等于驅(qū)動(dòng)器的工作電流；5)為降低成本，兩三個(gè)驅(qū)動(dòng)器可共用一個(gè)電源，但應(yīng)保證電源功率足夠大。GT422在選擇電源時(shí)，推薦選擇電源電壓在DC12-24VDC的開關(guān)電源。如用戶希望在更高電壓條件下工作，應(yīng)確保驅(qū)動(dòng)器的工作電壓紋波峰值不超過33V,用戶可以增加開關(guān)電源的和電源整流的濾波電容或外置電解電容，減少電流的紋波。用戶在選擇電源時(shí)，應(yīng)考慮驅(qū)動(dòng)器在急剎車條件下，電機(jī)將產(chǎn)生較大泵升電壓，應(yīng)確保驅(qū)動(dòng)器的電源電壓不超過驅(qū)動(dòng)器的最大允許工作電壓。如果使用穩(wěn)壓型開關(guān)電源供電，應(yīng)注意開關(guān)電源的輸出電流范圍需設(shè)成最大。用戶在接入電源時(shí)，務(wù)必請(qǐng)注意：1)接線時(shí)要注意電源正負(fù)極切勿反接；2)最好用非穩(wěn)壓型電源；3)采用非穩(wěn)壓電源時(shí)，電源電流輸出能力大于驅(qū)動(dòng)器設(shè)定電流的60%即可；4)采用穩(wěn)壓開關(guān)電源時(shí)，電源的輸出電流應(yīng)大于或等于驅(qū)動(dòng)器的工作電流；5)為降低成本，兩三個(gè)驅(qū)動(dòng)器可共用一個(gè)電源，但應(yīng)保證電源功率足夠大。GT系列步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器可以用來驅(qū)動(dòng)4、8線的兩相、四相混合式步進(jìn)電機(jī)，步距角為1.8度和0.9度的均可適用。選擇電機(jī)時(shí)主要由電機(jī)的扭矩和額定電流決定。扭矩大小主要由電機(jī)尺寸決定，尺寸大的電機(jī)扭矩較大；而電流大小主要與電感有關(guān)，小電感電機(jī)高速性能好，但電流較大。1)確定負(fù)載轉(zhuǎn)矩，傳動(dòng)比工作轉(zhuǎn)速范圍J:負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量ε:負(fù)載的最大角加速度C:安全系數(shù)，推薦值1.2-1.4T負(fù)載：最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩，包括有效負(fù)載、摩擦力、傳動(dòng)效率等阻力轉(zhuǎn)矩2)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩由哪些因素決定對(duì)于給定的步進(jìn)電機(jī)和線圈接法，輸出扭矩有以下特點(diǎn)：●電機(jī)實(shí)際電流越大，輸出轉(zhuǎn)矩越大，但電機(jī)銅損(P=I2R)越多，電機(jī)發(fā)熱偏多；●驅(qū)動(dòng)器供電電壓越高，電機(jī)高速扭矩越大；●由步進(jìn)電機(jī)的矩頻特性圖可知，高速比中低速扭矩小。2.輸入電壓和輸出電流的選用1)供電電壓的設(shè)定一般來說，供電電壓越高，電機(jī)高速時(shí)力矩越大，越能避免高速時(shí)掉步。但另一方面，電壓太高會(huì)導(dǎo)致過壓保護(hù)，電機(jī)發(fā)熱較多，甚至可能損壞驅(qū)動(dòng)器。在高電壓下工作時(shí)，電機(jī)低速運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)會(huì)大一些。2)輸出電流的設(shè)定值對(duì)于同一電機(jī)，電流設(shè)定值越大時(shí)，電