系列三相混合式步进电机驱动器用户手册

  一、型号说明 DY3—— 输出相电流（有效值）:12=1.2A,13=1.3A,24=2.4A 三相电机 混合式步进电机 产品标志:电机驱动器 二、性能简介 混合式步进电机采用稀土永磁材料制造,与反映式步进电机相比 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。取消了反映式电机的机械阻尼盘,无需人工调整, 运营平稳、噪音小、不易失步。混合式步进电机取代反映式电机是经济 型数控系统的发展的新趋势。 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内,使控制性能提高,电路简化； 功放采用三菱公司智能模块（IPM）,具有过载、短路、过压、欠压、 过热等完善保护功能,可靠性极高；驱动器内低压直流电源应用开关电 30 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营平稳,其运营效果 接近交流伺服。微步距驱动器与μm（0.001mm）级CNC控制系配套.可 使数字控制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, 能显著提升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的大小与驱动 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 级的电压达成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内, 设有超温、过压、欠压、保护、报警信号输出。 三、技术参数 输入电源AC220V-15%~+10%50/60HZ3A（Max） 输出相电流相电流有效值不大于4.5A 适配电机三相混合式步进电机（步距角0.6 ° ） 工作环境 0℃~45℃10~85%RH、不结露。 无腐蚀性、易燃、易爆、导电性气体、液体和粉尘。 存放环境-20℃~80℃10~85%RH、不结露。 驱动方式 PWM（脉宽调制）恒流斩波,三相正弦波电流输出。 步距角 可由用户设定:0.03°、0.06°、0.09°、0.12°、0.18°、0.3°、 0.36°、0.45°、0.6°、0.72°、0.9°、1.2°、1.8° 相应电机 每转脉冲 12023.6000、4000、3000、2023.1200、1000、800、600、500、 400、300、200P/r 步距角设定 方式 DIP开关（SW1.SW2.SW3.SW5）设定； （SW5与LST输入信号等效） 输入信号 CP/CP；DIR/DIR；EN/EN（使能）；LST/LST（大步距）； DEI/DEI（减电流） 输入电平 5V、5~10mA,12V时串入1K电阻,24V时串入2.2K电阻。 输入回路有电流时输入有效。 位置脉冲 输入方式 单脉冲方式:CP（脉冲）+DIR（方向） 脉冲宽度≥1μs；脉冲频率≤250KHZ（12023P/r时）； 换向时,DIR（方向）信号超前CP（脉冲）信号≥10μs。 换向时，DIR（方向）信号超前CP（脉冲）信号≥10μs。 输出信号 RDY1/RDY2（准备好）：常开触点,无报警时接通,负载30V、 0.5A（Max）。 保护功能超温、制动异常、欠压、超压、IPM模块异常。 状态指示 绿色LEDRDY:正常指示,无端障时亮； 红色LEDALM1:制动异常；ALM2:欠压；ALM3: 超压； ALM4:IPM模块异常 ALM4：IPM模块异常 外观尺寸244×163×92mm（参见图一） 重量 2.7Kg 四、工作原理 当电机三相绕组通入正弦波电流（三相电流相位差为120°）时,该电 流在电机的气隙中产生一个空间幅值恒定的旋转磁势,该空间磁势的大 小和方向与各相的电流的顺序和大小有关,并且规定驱动系统在电机绕 组中的电流为双向的分级变化的阶梯波（当分级数无限增长时,电流波 将形成正弦波）,各相电流之间的相位差为120°。电机磁性转子跟踪 定子空间磁势面移动形成电机旋转,当空间磁势定位于某点时,转子也 定位于该点,实现了精拟定位。 当某一相电流变化一个完整周期时（其它相电流也各自变化一个完整的 周期,只是相角不同而己）,步进电机转子将转过一个齿距,相应的 机械角为360°/Z2(Z2为电机转子齿数).若相电流在一个周期内提成N 个台阶电流值,转子在每一个台阶电流处在不同的定位点,因此,步进 电机的步距角为:а=360°/(NZ2),或电机每转步数为：S=N×Z2。上 图中每一个正弦周期由20个电流台阶N组成,由于电机的转子齿数Z2 为50个,则电机的步距角а=360°/(NZ2)=360°/（20×50）=0.36°, 电机每一转需脉冲个数为:S=N×Z2=20×50=1000。 五、安装说明 驱动器外型及安装尺寸见

  安装环节: 1.开箱检查 DY3驱动器为单台（轴）包装,开箱后请按装箱单核对驱动型号、编号、 说明书、合格证附件等,如发现与装箱单不符请及时和我厂联系。 检查驱动器有无机箱变型,部件破损等不正常的情况,如有异常,请确认不 影响正常使用后再安装,或与我厂联系。 2、安装 DY3驱动器应安装在通风良好,防护妥善的电柜内,为保证驱动器散热 条件,请按〈图一〉中推荐的空间间距安装。安装时不要使机箱的散热 孔面朝上,也不要使对流风直射散热孔,以避免灰尘和杂物落入驱动器 内部。 3、接线 按照下述接口说明,接齐信号线、电机线、电源线。电机线和电源线流 过电流比较大,接线时一定要接牢,且电机线。 连接电源时,建议电源应通过隔离变压器供电,这样电机漏电时（如电 机接线碰壳,相绕组碰壳,电机进水等）可起到对人身、设备（驱动器 及电机）的保护作用。电源开关可使用空气开关,漏电保护开关或接触 器, 它们能快速, 可靠的通断, 但不可以使用普通的闸刀开关, 由于这 种开关在合闸时极易产生接触不良现象, 使驱动器受干扰而出现错误动 作。 六、DY3 驱动器外形图 ﹤图二﹥ 七、接口及拔码开关说明 1.信号接口 信号接线见下表, 接口原理见

  引脚 端子名 信号说明 1 CP+ 脉冲信号（正端）输入 9 CP- 脉冲信号（负端）输入 2 DIR+ 方向电平信号（正端）输入 10 DIR- 方向电平信号（负端）输入 3 EN+ 使能信号（正端）输入 11 EN- 使能信号（负端）输入 4 MIS+ 细分控制信号（正端）输入 12 MIS- 细分控制信号（负端）输入 5 DEI+ 减电流控制信号（正端）输入 13 DEI- 减电流控制信号（负端）输入 6 RDY1 准备好信号 14 RDY2 准备好信号 注: DY3 工作正常时 6 和 14 脚内部接通。 2.电机接口和电源接口 电源输入 220V, 并从 L、N 端并联到 r、t 端。 步进电机内部线圈接成△型, 电机的三个引出线可任意接至 U、V、W。 若发现电机旋转方向错误应先关掉电源, 再任意调换 2 个电机线.拔码开关 自 ALM4 指示灯下 方由上而下依次为 SW1~SW6 拨码开 关, 开关位置朝右 为 OFF（关）, 开 关位置朝左为 ON （开）。 SW4 减电流控制 OFF— 满电流 ON— 减电流 SW5 微步 控制 OFF— 微 步 ON— 整 步 SW4. SW5 与信号输入减电流端, 微步端有相同的功效, 但拔码开关一旦 有效信号输入端的信号控制不起作用, 拔码开关无效时信号输入端才干 控制。SW1 SW2. SW3 为步距角设立, 它和 SW5 一起可设定 13 种步距 角, 具体如下表所示: 开关 位置 SW 1 OFF ON ON OFF ON OFF ON OFF ON OFF ON OFF ON SW 2 OFF ON OFF ON ON OFF OFF ON ON OFF OFF ON ON SW 3 OFF OFF ON ON ON OFF OFF OFF OFF ON ON ON ON SW 5 OFF OFF OFF OFF OFF ON ON ON ON ON ON ON ON 步距角（°） 0.03 0.06 0.09 0.12 0.18 0.3 0.36 0.45 0.6 0.72 0.9 1.2 1.8 注: 拨码开关朝右为OFF（关）, 朝左为ON（开）。 4.状态指示灯 面板上共 5 个灯、1 个绿灯、4 个红灯, 绿灯亮时, 表达工作正常, 信 号的 6 脚和 14 脚输出一个接通信号, 红灯有 4 个, 分别为 ALM1、ALM2、 ALM3、ALM4 分别代表制动报警、欠压报警, 超压报警、模块报警。 八、DY3 驱动器接口原理图 注: P、D 端子为预留外部制动电阻端子, 请不要连接； 示出输入信号电平为5V 时的接法。信号电平大于5V 时, 需串连限流电阻, 使输入电 流为4~10mA； ﹤图三﹥ 九、三相混合式步进电机参数表 型号 相 数 保持 转矩 步 距 角 ° 静态相 电流 空载运 营频率 空载起 动频率 相 电 感 转动 惯量 Kgcm 2 使用电压 范围 VKC 重 量 Kg 90BYG350A 3 2Nm 0.6 1.0A 30000HZ 1600HZ 28mH 1.5 80～325V 3 90BYG350B 3 4Nm 0.6 1.1A 30000HZ 1600HZ 38mH 3.0 80～325V 4 90BYG350C 3 6Nm 0.6 1.3A 30000HZ 1600HZ 43mH 4.5 80～325V 5 110BYG350A 3 8Nm 0.6 2.4A 30000HZ 1600HZ 20mH 8.4 80～325V 7 110BYG350B 3 12Nm 0.6 2.8A 30000HZ 1600HZ 30mH 12.6 80～325V 10 110BYG350C 3 16Nm 0.6 3.0A 30000HZ 1600HZ 35mH 16.8 80～325V 12 注: 空载 运营频率 和空载起 动频率的 运营步距 角为 0.6°。 型号 步 距 角 ° 运营距频特性(Nm/HZ) 90BYG350A 0.6 2.0 300 1.9 500 1.8 1000 1.8 2023 1.7 4000 1.7 6000 1.6 8000 1.2 10000 1.1 12023 90BYG350B 0.6 4.0 300 3.7 500 3.7 1000 3.6 2023 3.5 4000 2.7 6000 1.9 8000 1.6 10000 1.4 12023 90BYG350C 0.6 6.0 300 5.5 500 5.4 1000 5.4 2023 4.3 4000 2.7 6000 2.2 8000 1.6 10000 1.5 12023 110BYG350A 0.6 8.4 300 8.4 500 8.4 1000 8.3 2023 8.1 4000 7.0 6000 5.1 8000 4.5 10000 4.0 12023 110BYG350B 0.6 11.7 300 11.7 500 11.7 1000 11.6 2023 10.6 4000 7.6 6000 5.7 8000 5.1 10000 4.2 12023 110BYG350C 0.6 15.9 300 15.9 500 15.9 1000 15.8 2023 13.0 4000 8.5 6000 6.5 8000 5.6 10000 5.1 12023 注:上数据为电机绕组是三角形连接、电机工作电压为300VDC 所做, 仅供 用户参考。 十、DY3 与系统的连接 （1） DY3 与GSK980T 连接 插座XS30.YS31 DY3(CN1) 信号名称 管脚 管脚 信号名称 CP+ 1 1 CP+ CP- 9 9 CP- DIP+ 2 2 DIR+ DIR- 10 10 DIR- OV 11 6 RDY1 DALM 5 14 RDY2 (2)DY3 与GSK928TA 连接 X5 DY3（X 轴） 2 XPU 9 CP- 10 XDR 10 DIR- 3 DV 11 EN- 9 XAL 6 RDY1 6 +5V 1 CP+ 2 DIR+ 3 EN+ 13 COM 14 RDY2 X5 DY3（Y 轴） 4 XPU 9 CP- 12 XDR 10 DIR- 11 DV 11 EN- 1 XAL 6 RDY1 14 +5V 1 CP+ 2 DIR+ 3 EN+ 13 COM 14 RDY2 ！注意 ！阅读 请具体阅读本说明书后, 再来安装连接。 ！安装 驱动器应安装在通风良好, 防护妥善的电柜内。为保证驱动器散热条件, 请按

  推荐的空间间距安装。当驱动器的驱动电流≥2.8A.或驱动器的安装空 间小于推荐间距时, 用户一定得安装风扇逼迫散热, 否则也许导致驱动器超温 报警, 并影响驱动器的常规使用的寿命。 安装时不要使外壳的散热孔一面朝上, 也不要使对流风直吹散热孔, 以避免 灰尘及杂物进入驱动器内部。 ！接线 电机线和电源线有较大电流通过, 接线时一定要接牢、端子压紧。 驱动器和步进电机必须可靠接地。 ！通电 不得带电插拔电源插头和电机插头, 由此将引起严重的后果。 电源开关应使用可靠通断的空气开关, 不可以使用普通的闸刀开关。 在确认没有导电异物落入驱动器内、所有接线准确、连接牢固后, 方能通电。 目 录 一 型号说明﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍1 二 性能简介﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍1 三 技术参数﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍2 四 工作原理简介﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍2 五 安装说明﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍3 六 DY3 驱动器外型尺寸图﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍4 七 接口及拔码关开说明﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍5 八 DY3 驱动器接口原理图﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍6 九 三相混合式步进电机参数表﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍7 十 DY3 与系统的连接﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍ 8

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