步进驱动器与电机接线心得
步进驱动器与电机接线心得
最近自己总结的接线心得,现与各位同行分享:有好多用户在使用两相步进电机时发现步进电机的转矩小，或达不到额定标称的转矩值，只好加大步进电机的尺寸和标称电流，以满足动力要求。其实有的时候并不是电机的问题，而是在步进电机选择或驱动器工作电流的设定上有不妥之处，没有发挥出步进电机的最大效率。
首先，从驱动器方面考虑，目前大多数两相步进电机的驱动器是采用全桥输出(双极驱动)的四线接法，如果两相步进电机也是四线的，驱动器按照电机的标称电流设定，应该说是正确的，而且效率最高，输出转矩能够达到最大值。目前，新生产的步进电机大多是这种形式的。而有的用户大多是买的不是我们配套的步进电机，多是两相六线制的（四组两对串联线圈，每对有中心抽头），还有少量八线制的（四组两对独立线圈）。是两相六线制步进电机有两种接法，第一种是舍弃中心抽头接两端，实际就是将每组的两个相线圈串联起来使用，电机堵转矩大和效率高些，但是高速性能差。第二种是接中心抽头和一端，这种接法电机高速性能好些，但是每相有一组线圈空闲，堵转矩小和效率低些。而有的是采用第一种接线方法。这就出现一个问题，两相驱动器的电流到底应该设置多大正确，一般还都是按电机标称电流值来设定，这就出现了前面提到的电机效率问题。一般步进电机标注的电流是相电流（或电阻），就是每组线圈的电流值（或电阻），如果两相六线制步进电机采用第一种接法，相当于将两组线圈串联起来，那么其每相电阻加大，额定工作电流减小，即使驱动器设置成标称电流也达不到各相的额定输出值。所以在选用驱动器和步进电机时出现电流匹配问题。按照我想的正确的方法是应将驱动器的输出电流设定为步进电机额定相电流的0.7倍（也不是通常认为串联起来的电流减半）。举例，比如一个带中心抽头的两相步进电机，标称电流是3A，驱动器电流应该设定为3*0.7＝2.1A。所以就出现你尽管选了3A的步进电机，实际上它的功率相当于两相四线制的2.1A步进电机。再说说八线制的步进电机接法，也有两种，第一种是将每两组线圈串联使用，根据我所考虑的这样驱动器的电流也是设定为电机相电流的0.7倍，这种接法电机发热量小，但是高转速性能差些。第二种接法是将每两组线圈并联使用，驱动器的电流设定为电机相电流的1.4倍，其优点是高转速性能好些，虽然电机发热量大，但是步进电机有点温度是正常的，只要低于电机的消磁温度就行，一般电机的消磁温度在100度左右。你要是选用的驱动器是半桥输出（单极驱动），那只能接两相六线制电机，驱动器的电流和电机标称电流是一致的。不过这种驱动器的缺点是效率低。对于六线和八线步进电机相线圈采用并联工作，可以发挥出最大的输出转矩和表现出很好的动力性能，六线电机是无法接成并联形式的，实际已经在内部串联起来了，串联的公共端是中心抽头。只有八线电机的相线圈是可以并联使用的。
如果我们把电机并联使用时相电流应该是是原来的1.4倍，高速运转性能大大提高，转矩也提高不少,更好的发挥出步进电极的工作效率
扩展阅读：两相步进电机驱动器原理接线说明书
DVS278DVS278是基于DSP控制的二相步进电机驱动器,是新一代数字步进电机
驱动器。驱动电压为DC24V-80V，适配电流在7.0A以下、外径57-86mm的各种型号的二相四线混合式步进电机。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，力矩大大高于二相和五相混合式步进电机。定位精度最高可达10000步/转。该产品广泛应用于雕刻机、中型数控机床、电脑绣花机、包装机械等分辨率较高的大、中型数控设备上。特点
●高性能、低价格
●设有16档等角度恒力矩细分，最高分辨率10000步/转●最高反应频率可达200Kpps
●步进脉冲停止超过1.5s时，线圈电流自动减到设定电流的一半●光电隔离信号输入/输出
●驱动电流3A/相到7.2A/相分8档可调●单电源输入，电压范围：DC24V-80V
●相位记忆功能（注：输入停止超过3秒后，驱动器自动记忆当时电机相位，重新上电或MF信号由低电平变为高电平时，驱动器自动恢复电机相位）。电流设定
驱动器工作电流由D1-D3端子设定，运行电流为正常工作输出电流设置开关（详见下表）运行电流（A）D1D2D3细分设定
驱动器细分由D4-D6端子设定，共8档，D7和D8为功能设定。附表如：细分数(脉冲/转)细分数D4D5D6D7D8400ONONON800ONONOFF1000ONOFFON1600ONOFFOFF201*OFFONON4000OFFONOFF5000OFFOFFON10000OFFOFFOFF3.0OFFOFFOFF3.5OFFOFFON4.0OFFONOFF4.5OFFONON5.2ONOFFOFF5.8ONOFFON6.5ONONOFF7.2ONONONON,双脉冲：PU为正向步进脉冲信号，DR为反向步进脉冲信号OFF,单脉冲：PU为步进脉冲信号，DR为方向控制信号自动检测开关（OFF时接收外部脉冲，ON时驱动器内部以30转/分的速度运行）DVS278I/O信号流。
限流电阻R的阻值选取：
当控制器/执行器信号输出电平为+5V时：R1=0，R2=0；
+12V时：R1=510Ω，R2=820Ω；+24V时：R1=1.2KΩ，R2=1.8KΩ。
输入信号共阳接法
所有输入信号均通过光电隔离，为确保内置高速光耦可靠导通，要求提供控制信号的电流驱动能力至
少15mA。驱动器内部已串入光耦限流电阻，当输入信号电压高于5V时，可根据需要外串电阻R进行限
输入信号共阴接法
DVS278差分输入的时候请按下图接线
输入信号波形时序图
！注意
1、输入电压不能超过DC80V；
2、输入控制信号电平为5V，当高于5V时需要接限流电阻；3、输入脉冲信号下降沿有效；
4、驱动器温度超过80度时驱动器停止工作，故障指示灯ALM亮，直到驱动器温度降到50度时，驱动器需要重新上电才能恢复工作。出现过热保护请加装散热器；
5、过流（负载短路）故障指示灯ALM亮，请检查电机接线及其他短路故障，排除后需要重新上电恢复；6、无电机故障指示灯ALM亮，请检查电机接线，排除后需要重新上电恢复。DVS278驱动器接线、尺寸示意图
DVS278引脚功能说明端口定义接头针脚号1PU+输入信号光电隔离正端接+5V供电电源，+5V-+24V均可驱动，高于+5V需接限流电阻标记符号功能注释DP5=OFF,PU为步进脉冲信号下降沿有效，每当脉冲由高变低时电机走2PU-DP5=ON,PU为正相步进脉冲信号34DR-DR+输入信号光电隔离正端一步，输入电阻220Ω，要求：低电平0-0.5V，高电平4-5V，脉冲宽度>2.5μS接+5V供电电源，+5V-+24V均可驱动，高于+5V需接限流电阻DP5=OFF,DR为方向控制信号用于改变电机转向。输入电阻220Ω，要DP5=ON,DR为反向步进脉冲信号5678MF+MF-V-V+A+A-B+B-电机接线输入信号光电隔离正端电机释放信号电源负极电源正极求：低电平0-0.5V，高电平4-5V，脉冲宽度>2.5μS接+5V供电电源，+5V-+24V均可驱动，高于+5V需接限流电阻有效（低电平）时关断电机接线电流，驱动器停止工作，电机处于自由状态电源：DC24~80V电机、电源端9101112常见问题和处理方法对照表
现象指示灯无显示故障指示灯亮电机不转驱动器控制模式选择不匹配电机轴已锁，电机不动作指示灯显示正常，电机轴未锁机驱动器运行电流与电机额定电流不匹配电机啸叫加速时间太短最高速度设置过大位置不准“漏电”现象
细分数不对电机负载过大驱动器、电机没有可靠接地可能的原因检查供电是否正常措施检查驱动器是否过流、过热、缺电机选择好对应的控制模式方式检查外部控制信号检查MF信号是否有效把驱动器运行电流设置为电机额定电流加长加速时间或增大驱动器脉冲滤波常数降低最高速度选择正确的细分数更换电机或适当增大驱动器运行电流把驱动器、电机可靠接地
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