SD Drajveri
SD serija microstep drajvera za step motore je jedan od high-tech proizvoda. Ultra visoka integracija hardvera ,te eliminacija smetnji i brži tok informacija su poboljšali performanse ovog proizvoda.Temeljno rešenje za tradicionalno step-to-step indeksiranje u niskim brzinama motora, nepostojanje rezonanantnih zona, buke,te velika brzina i pri malim obrtnim momentima. Ovi proizvodi su pogodni za step motore do 4,25 A i do 5,9 A struje, u bilo kom načinu povezivanja , dvofaznomi ili četvorofaznom (low-voltage), i koji se naširoko koriste u CNC alatnim mašinamai, tekstilnim mašinama, opremi za pletenje, pakiovanje, medicinskoj opremi, i niz automatizovanih proizvodnih procesa.
- 40% povećni obrtni momenat kod većih brzina, kako bi se izbjeglo gubljenje koraka (proklizavanje)
- Početne brzine bez opterećenja mogu biti 300-420 obr/min, a maksimalne i do 3500 obr/min
- Fleksibilan set izlaznih struja dozvoljava adaptiranje za različite motore,i zajedno sa polu-automatskom funkcijom utiče na smanjenje grejanja motora
- Mogućnost setovanja do 128 podela koraka(25600 podela po jednom obrtu), omogućava upotrebu različitih mehaničkih prenosa, te dobijanje odgovarajućeg izlaznog momenata
- Lako setovanje mikro koraka i sizlaznih struja
- TTL kompatibilan sa optički izoliranim ulazima
- Ulazna frekfencija do 200KHz
- Zaštita od prevelikog ulaznog napona
- Zaštita od strujnog preopterećenja izlaza
- Zaštita od kratkog spoja i zamene faza
- Zaštita od visoke temperature
Karakteristike SD serije microstep drajvera | |||||||
Model |
Ulazni |
Izlazna |
Dielek. |
Otpor |
Broj |
Mikrostep |
Težina |
SD4350 | 20-50 | 0,71-3,00 | 500 | >500 | 8 | 25600 | 0,30 |
Osnovne karakteristike
Drajver SD4350
SD4350 je ekonomičan mikrostep drajver urađen na temelju patentirane tehnologije. Pogodna je za pogon 2-faznih I 4-faznih hibridnih koračnih motora. Korištenjem naprednih bipolarne konstante , izvlači više izlaznih brzina i momenta iz istog motora, u upoređenju sa tradicionalnim drajverima , kao što su L / R drajveri. To je tehnologija kontrole tri stanja struje koja omogućava da se struja namotaja efikasno kontroliše u sa relativno malim odstupanjima, što dalje dovodi do smanjenog zagrevanja motora prilikom rada.
Osnovne osobine
• Niska cena i dobar momenat pri višim brzinama
• 16 podesivih rezolucija
• Napon napajanja do 24-50VDC,optimalno 36VDC
• Pogodan za 2-fazne i 4-fazne step motore
• Izlazne struje do 4,25 A
• DIP prekidač za podešavanje struje u 8 različitih vrednosti
• Optički izolirani ulazni signali
• Ffrekvenciju impulsa do 200KHz
• Automatsko smanjenje struje
• Mala veličina (122,2 * 90 * 33), težina: 0.3KG
Konektori
SD4350 ima dva konektora, P1 za kontrolu signala veze, P2 priključak za struju i motorne veze. Sledeće tablice su kratki opisi dva konektora od SD4350. Više detalja , su predstavljeni u daljem tekstu.
Priključak P1
PIN | Detalji |
PUL+,PUL- | Predstavlja ulazni signal , za svaku efektivni impuls diže ili pada;Kada je napon 4-5v ,tada je PUL-Hi, a kada je 0-0 .5 V tada je PUL-Low.Za ispravan rad, pulse trajanje bi trebalo biti duži od 5μs.Za vezivanje na 12 V ili 24 V koristiti otpornike. |
DIR+,DIR- | U impulsnom modu, to je signal niske / visoke veličine napona, I predstavlja dva smjera rotacije motora;DIR signal bi trebao biti ispred PUL signala po 5?s , 4-5v kada je DIR-Hi, 0 -0.5V kada je DIR-Low. |
ENA+ | Ovaj signal se koristi za omogućavanje / onemogućavanje drajvera.Visok nivo omogućava rad drajvera, niski invo onemogućava drajver |
ENA- | Obično je nespojen (omogućeno) |
Priključak P2
PIN | Detalji |
Gnd | DC uzemljenje |
+V | DC napajanje ,24-50VDC, uključujući i fluktuacija napona |
A+,A- | Motorna Faza A |
B+ B- | Motorna Faza B |
Specifikacija i radno okruženje
Electrične karakteristike (Temperatura okoline T j =25°C)
Paranetri | Min | Nominalna | Maximalna | Jedinice |
Izlazna struja | 0,71 A | 3,00 A (RMS) | 4.25 (PEAK) | A |
Napon napajanja (DC) | 20 | 36 | 50 | VDC |
Logički strujni signal | 6 | 10 | 30 | mA |
Pulse ulazna frekvencija | 0 | - | 200 | KHz |
Otpor izolacije | 500 | MΩ |
Radno okruženje i druge karakteristike
Hlađenje | Prirodne hlađenje ili prinudno hlađenje | |
Radno okruženje | Okruženje | Izbjegavajte prašinu, ulje magle i korozivne plinove |
Temperatura ambijenta | 0 °C-50° C | |
Vlaga | 40%RH-90%RH | |
Radna temperatura | 0º-70ºMax | |
Vibracija | 5.9m/s Max | |
Temperatura skladištenja | -20°C - 125°C | |
Težina | Cca 300 grama |
Podešavanje
Drajver je pogodan za korišćenje u širokom rasponu koračnih motora različitih veličina. Može se koristiti na raznim vrstama mašina, kao što su radni stolovi, mašine za označavanje, laserske mašine za sečenje, mašine za graviranje, rezanje,struganje, i tako dalje. Naročito tamo gde su potrebne niske vibracija, velike brzine i visoka preciznost.
Izbor napona napakjanja
Snažni MOSEFT unutar SD3050 mogu da funkcionišu na naponu od 20V- 45 VDC , uključujući i snage ulazne fluktuacije i povratni emf napon generiran od motorne zavojnice. Visoki napon napajanja može povećati okretni moment motora na višim brzinama, što je korisno za izbjegavanje gubitka koraka. Međutim, viši napon će uzrokovati veće motorne vibracije na nižoj brzini, i isto tako izbaciti skolopove zaštite ili čak napraviti oštećenja. Stoga je najbolje da se odlučite samo na dovoljbno visok napon za napajanje potreban aplikaciji, koji bi bio u opsegu teorijskog napona od 20 V ~ 45 V, ostavljajući prostor za fluktuaciju I povratni emf.
Selektovanje mikrosteping rezolucije i Izlazne struje drajvera
Ovaj drajver koristi 8-bitni DIP prekidač za namještanje microstep rezolucije i izlazne struje, kao što je prikazano u nastavku.
Izbor mikro-step rezolucijeMicrostep rezolucija se setuje pomoć dugmadi 5,6,7,8 od DIP prekidača kao što je prikazano u sljedećoj tablici:
Microstep | Steps/Rev. motor 1,8° | SW5 | SW6 | SW7 | SW8 |
2 | 400 | OFF | ON | ON | ON |
4 | 800 | ON | OFF | ON | ON |
5 | 1000 | ON | ON | ON | OFF |
8 | 1600 | OFF | OFF | ON | ON |
10 | 2000 | OFF | ON | ON | OFF |
16 | 3200 | ON | ON | OFF | ON |
20 | 4000 | ON | OFF | ON | OFF |
25 | 5000 | OFF | OFF | ON | OFF |
32 | 6400 | OFF | ON | OFF | ON |
40 | 8000 | ON | ON | OFF | OFF |
50 | 10000 | OFF | ON | OFF | OFF |
64 | 12800 | ON | OFF | OFF | ON |
100 | 20000 | ON | OFF | OFF | OFF |
125 | 25000 | OFF | OFF | OFF | OFF |
128 | 25600 | OFF | OFF | OFF | ON |
Podešavanje struje
Za određeni motor, povećanjem struje izlaza drajvera, dobijate veći izlazni obrtni moment, u isto vreme uzrokujete više grijanje u motoru i drajveru. Dakle, izlazne struje treba izabrati tako da se motor neće pregrijati za duži vremenski rad. Zbog paralelne ili serijske veze namotaja motora ,koja će će značajno promieniti induktivitet i otpor, to je stoga važno da postavite izlaznu struju drajvera u zavisnosti od načina izabrane veze motora. Propisana fazna struja koju daje proizvođač motora je važna u odabiru struje drajvera, međutim odabir struje zavisi i od izbora veze motora. Prva tri dugmeta ,1,2 i 3 , DIP prekidača ,se koriste za određivanje dinamičke struje. Selektuj postavku DIP prekidača koja je najbliža struji vašeg motoru
Podešavanje izlazne dinamičke struje drajvera
Struja PEAK | Struja RMS |
SW1 | SW2 | SW3 | Struja PEAK | Struja RMS |
SW1 | SW2 | SW3 | |
1.13 A | 0.71 A | ON | ON | ON | 2.86 A | 2.03 A | ON | ON | OFF | |
1.53 A | 1.04 A | OFF | ON | ON | 3.36 A | 2.36 A | OFF | ON | OFF | |
1.93 A | 1.36 A | ON | OFF | ON | 3.79 A | 2.69 A | ON | OFF | OFF | |
2.41 A | 1.69 A | OFF | OFF | ON | 4.25 A | 3.00 A | OFF | OFF | OFF |
Napomene: Zbog indukcije motora, stvarna struja u namotaju će biti manja od setovane dimamičke struje , naročito pri velikim brzinama
Redukcija struje
Prekidač SW4 se koristi za ovu namenu.Pozicija OFF na prekidaču označava da je dedukcija struje setovana na polovinu dinamički izabrane struje, a pozicija ON označava da je redukcija setovana isto kao izabrana dinamička struja.Struja se automatski redukuje na 60% izabrane dinamičke struje,u periodu od 0.4s od zadnjeg impulsa. Teoretski, ovim će se redukovati zagrevanje motora do 36% od originalne vrednosti (zbog P=1?*R)
Napomene za vezivanje drajvera
• U cilju poboljšanja performansi I smanjenja smetnji drajvera, preporučuje se korišćenje širmiranog (oklopljenog) kabla.
• Kako bi sprečili uticaj šumova nastalih u PUL / DIR (signal impuls / smjer) ,signalni vodovi i žice kontakta PUL i DIR motora, ne bi trebali biti vezani zajedno. Bolje je da ih razdvojite barem 10 cm, u suprotnom uznemirujuće signale koje generira motor će se lako poremetiti puls smjeru signali , uzrokujući greške u motornom pozicioniranju kao I druge propuste.
• Ako napajanje služi za nekoliko drajvera, preporučuje se zasebno povezivanju drajvera umeesto ulančanje
• Zabranjeno je izvući P2 utikač konektora dok je drajver u radu. Budući da je visoka trenutna struja u namotajima motora (čak i kada je motor u mirovanje),izvlačenje kontakta P2 uzrokovat će ekstremno visok povratni emf napon, koji će oštetiti draver.
Sekvenca kontrolnog signala
Kako bi se izbegli neke operacije i devijacije , PUL, DIR i ENA signali moraju se pridržavati nekih pravila, kao što je prikazano u sljedećem dijagramu (pretpostavlja da je J1 zadano podešavanje uvis)
Povezivanje
Šema kontrole signala
Spajanje P1 signalnog konektora SD4350 diferencijalna i može prihvatiti jednostrano ulazni signali (uključujući i otvorene veze i PNP izlaz). Drajver ima 3 optička logička ulaza koji se nalazi na konektoru P1 , I prihvataju linijski signal kontrole drajvera. Oni su izolirani i minimiziraju električne šumove. Preporučeno je korištenje kontrolnih signala linijskog drajvera,kako bi se povećala imunost na smetnje I šumovi od drajvera I okruženja. Veze drajvera I kontrolera NPN CE OPEN Pulse signala veze
Open collector signal connection
PNP signal connection
Line driver kontrolA signala- Tipična konekcija
Tipično povezivanje kontrolera drajvera i step motora
Mehaničke dimenzije (jedinica: 1 inch = 25,4mm)
* Preporučena montaža na mestu gde je moguće hlađenje
Povezivanje sa motorom
SD drajver može goniti bilo koji 2-fazni i 4-fazni hibridni koračni motori
Veze motora sa 4 provodnika
4-žičana motori su najmanje fleksibilni, ali najlakši za vezivanje. Brzine i momenta zavise od induktancje zavojnice. U podešavanju drajvera , trenutnu faznu struju pomnožite sa 1,4 ,što je ujedno i najveća struja
Slika:Spajanje motora sa 4 izvoda
Povezivanje sa motorima sa 6 i 8 izvoda
Poput 8-žičanih koračnih motora, i 6-žičani motori imaju dve konfiguracije, jedne raspoložive za visoku brzinu i druge za visoki obrtni moment. Brzina je veća kada je u konfiguraciji povezana polovina namotaja.Takođe, kadaje u konfiguraciji povezan pun namotaj, veći je obrtni momenat.
Konfiguracije sa pola namotaja -veća brzina
Kao što je prethodno navedeno, konfiguracija koristi jednu polovinu namotaja motora.To daje niži induktivitet, dakle niži momenat . Kao i paralelni priključak 8 -žičanog motora, okretni moment je stabilniji na višim brzinama. Za podešavanje izlazne struje drajvera pomnožiti specifikovanu struju po fazi sa 1.4 kako bi odredio maksimalnu struju
Slika :Veza motora sa 6 izvoda na pola namotaja (veća brzina)
Konfiguracije sa punim namotajem -veći momenat
Konfiguraciju sa punim namotajem motora sa 6 žica, motor bi se trebao koristiti u aplikacijama gdje je potreban viši moment na nižim brzinama. Pri punom opterećenju motor treba pokrenuti na samo 70% svoje propisane struje, kako bi se sprečilo pregrevanje
Slika :Veza motora sa 6 izvoda sa punim namotajem (veći obrtni moment)
Povezivanje sa motorima sa 8 izvoda
Motori sa 8-žičanom vezom nude visok nivo fleksibilnosti u dizajnu sistema,i mogu biti spojeni u seriju ili paralelno, što zadovoljava široki raspon aplikacija.
Serijska veza motora sa 8 izvoda
Ova konfiguracija bi se koristiti u aplikacijama gdje se traži veći okretni moment na nižim brzinama. Pošto takva konfiguracija ima najviši induktivitet, performanse će početi da opada pri većim brzinama.U serijskom modu, motori su takođ treba da rade sa samo 70% svoje propisane struje, da bi se spriječilo pregrevanje
Slika: Serijska veza motora sa 8 izvoda
Paralelna veza motora sa 8 izvoda
Motor sa 8–žičanom vezom u paralelnoj konfiguraciji nudi veću stabilnost. Ali pri nižoj indukciji pojaviće se veći obrtni momenat pri većim brzinama.Pomnoži propisanu struju po fazi-unipolarno, sa 1.96 ili bipolarno sa 1.4 , kako bi odredili maksimalnu vrednost struje
Slika :Paralelna veza motora sa 8 izvoda
Za postizanje dobrog snabdevanja motora, važno je da izaberete ispravan napon i struju napajanja. Opšte govoreći, napon napajanja određuje brzinu motora, dok visina struje određuje visinu izlaznog obrtnog momenta motora (naročito kod nižih brzina). Snabdevanje sa većom voltažom, omogući će postizanje veće brzine motora , po cenu veće buke i zagrevanja.Ukoliko nisu potrebne veće brzine motora ,preporučuje se upotreba manje voltaže kako bi se umanjila buka i zagrevanje
Napajanje
Za napajanje drajvera se mogu koristiti regulisani ili fiksni izvori napajanja. Međutim, fiksni izvor napajanja je poželjniji zbog svoje otpornosti na strujne pikove. Ako je regulisano napajanje (kao u većini a switching plikacija), važno je da je trenutni izlaz dovoljan kako bi izbegli probleme, kao što su gubitak električne energije .Sa druge strane kod fiksnog napajanja možete obezbediti manje struje (50% ~ 70% struje motora). Razlog je u tome što se drajver tokom ciklusa napaja i iz kondezatora.Tako je prosečna struja koja biva povučena iz napajanja znatno manje od struje motora.Na primer, dva 3A motora mogu biti snabdevena od napajanje strujom 4A
Konkretno za napajanje SD4350 drajvera vodite računa o sledećem
Spajanje konektora DC +, DC --
Obično koristite linearno napajanje DC 24 ~ 50DC, Korisnika treba napomenuti da je nakon filtriranja mreškati ispravljač napona napajanja, a ne više od 50VDC, kako ne bi oštetili drajver . Idealan raspon napona između 30VDC ~ 40VDC.
Izolacije transformatora za TX1,je u skladu sa snagom opterećenja, kako bi se utvrdilo njegove parametre.
Ispravljeni filtrirani DC napon se izračunava formulom VDC +≈ 1,414 × Vout, gde je Vout izlazni napon sekundara transformatora Kada se koristi SD4350 drajver, preporučeni naizmenični napon izlaza je AC 21 ~ 28V. C1-elektrolitički kondenzator se preporučuju 100V/2200uF, a C2 -filter kondezator, 400V/0.22 UF
Više drajvera za jedno napajanje
Preporučljivo je da više drajvera dele jedan izvor napajanja radi smanjenje troškova,( ako ima dovoljan kapacitet). Prilikom povezivanja izbegnuti lančano povezivanje, i drajvere povezati svaki zasebno do napajanja.
Zaštitne funkcije
Da bi se poboljšala pouzdanost, drajver sadrži neke od zaštita. Previsok napon Kada napon napajanja premašuje 45 VDC, aktivirati će se zaštita i LED indikator će zacrveneti
Zaštita od kratkog spoja
Zaštita će se aktivirati u slučaju kratkog spoja između motora zavojnica i mase-uzemljenja.
Pažnja:
Zabranjeno je prekinuti vezu drajvera sa motorom dok je drajver u radu. Budući da je visoka trenutna struja u namotajima motora (čak i kada je motor u mirovanju) , izvlačenje kontakta P2 uzrokovat će ekstremno visok povratni emf napon, koji će oštetiti draver. Ako je napon napajanja niži od + 20VDC, drajver neće raditi ispravno!. |