TB6560HQT3V325A三轴步进电机驱动器使用说明.docx
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TB6560HQT3V325A三轴步进电机驱动器使用说明
TB6560HQT3-V3
2.5A三轴步进电机驱动器
使用说明
一、概述
电脑雕刻机是新一代集雕刻、铣削加工为一体的多功能雕刻机床。
该机床主要适用于加工各种图案丰富多彩的模具如：
压花板、鞋底模、钮扣模、拉链模、图案文字印模和烫金模、仪器模具、玻璃模具等。
也适用于广告业如：
司牌、标牌、建筑模型、徽章、证章、铭板、展板、会标、门牌、指示牌、工艺装璜、家具装饰等。
还可以用于人像、风景、书法刻字、印章等艺术类平面雕刻、阴文、阳文轮廓、浮雕制作。
本站生产的5轴雕刻机驱动器，采用高性能专用微步距控制芯片TB6560,开放式微电脑可根据用户要求把控制功能设计到驱动板中,组成最小控制系统。
该控制板适合驱动中小型的任何两相或四相混合式步进电机。
并具有电流0.6A、1.2A、1.8A、2.5A4档可调功能，支持MACH2、MACH3系列软件，支持KCAM4系列软件，广泛应用与模具加工、平面雕刻等应用领域。
由于采用新型的双极性恒流斩波技术，使电机运行精度高,振动小,噪声低,运行平稳，安全方便，是广大DIY爱好者和雕刻机厂家的首选产品。
二、TB6560AHQ的优势
2.1、在低转速运行系统中的应用优势
低转速运行系统，是指时钟频率不高、以小电流驱动为主的系统，比如转速为每分钟几转到100转，用户在此种应用条件下如使用传统的驱动方案，要么因集成芯片细分太低，而使低速振动偏大；要么不得不选择细分很高的驱动器，使成本不必要的增加。
●TB6560AHQ驱动芯片的优势：
（1）电机振动小噪音低：
因为芯片自带2、4、16细分可选，足够满足每分钟从几到近千转的应用要求。
（2）嵌入式驱动器发热少：
芯片自带的散热面积足以单独支持小电流驱动的散热要求。
（3）支持各种步进电机选型：
客户可选择力矩稍大的混合式或永磁式步进电机，使电机工作在允许最大转矩的百分之30至50之间，电机成本几乎不变；芯片提供多档电流设置和电流衰减模式，支持相同动力指标下各种不同参数的步进电机。
2.2、在高转速运行系统中的应用优势
高转速运行系统，是指时钟频率较高、以大电流驱动为主的系统，比如转速为每分钟接近千转，此种应用条件下如使用传统的驱动方案，要么因集成芯片细分太低，而使系统调速范围过小；要么因细分很高而过多增加了成本，还可能会出现因高频力矩下降导致的振动和噪音。
●TB6560AHQ驱动芯片的优势：
（1）电机振动小噪音低：
由于TB6560AHQ芯片芯片自带16细分功能，能够满足每分钟从几到近千转的应用要求，且自动产生纯正的正弦波控制电流，与其它高集成度芯片相比，在相同高转速下力矩不但不会下降，反而有所增加；由于TB6560AHQ芯片可承受峰值40V的驱动电压、峰值3.5A的电流，为电机在大力矩、高转速下持续运行提供了的技术保障。
（2）支持各种步进电机选型：
客户可选择力矩稍大的的混合式或永磁式步进电机，使电机工作在最大转矩的百分之30至50之间，电机成本几乎不变；芯片提供大电流设置和多档电流衰减模式，支持相同动力指标下各种不同参数的步进电机。
（3）嵌入式驱动器体积小巧易散热：
大电流驱动时，芯片的散热面便于外连散热器，也可以直接连接在用户原有控制器金属壳体上，嵌入式驱动器体积小巧、易于散热。
总之，因TB6560AHQ芯片集成度很高，外围电路极其简单，可靠性极高，支持57和部分86步进电机从每分钟几十到近千转的宽调速应用，可使数控设备研发成本和生产成本双双下降。
三、TB6560T3V1三轴驱动器性能简介
本公司推出的TB6560T3V1是本公司积累多年驱动器设计经验设计而成的3轴雕刻机驱动器。
特点如下：
1.可同时驱动三个步进电机运转。
2.带第4轴扩展，方便你在需要4轴加工的时候扩展第4轴。
3.主轴继电器输出，方便使用mach3等软件控制主轴的启动和停止。
4.带风扇接口，可以任意添加风扇。
5.具备3路0.8—3.5A（峰值）可调电流额定输出二相双极性步进电机驱动；
6.标准并口接口，支持MACH2、KCAM4等系列软件；
7.带光电隔离及DC/DC电源隔离，充分保护你的电脑并口及设备；
8.带限位接口可同时接四路限位开关；
9.支持四种细分选择——1、1/2、1/4、1/16；
10.12—36V单电源输入使用开关电源芯片作为5V供电，稳定发热小；
11.带自动半流功能，电机停止自动把电流减小，减少电机发热。
四、TB6560T3V1总体接线图：
图1
五、并口各个引脚信号输出定义：
图2
并口控制的25个引脚定义如下：
DB25控制引脚（PIN）
在驱动板上引脚的作用
注释
1
EN
所有轴使能
2
STEPX
X（第一轴）脉冲信号
3
DIRX
X（第一轴）方向信号
4
STEPY
Y（第二轴）脉冲信号
5
DIRY
Y（第二轴）方向信号
6
STEPZ
Z（第三轴）脉冲信号
7
DIRZ
Z（第三轴）方向信号
10
LIMIT-1
限位输入接口1
11
LIMIT-2
限位输入接口2
12
LIMIT-3
限位输入接口3
13
LIMIT-4
限位输入接口4
14
继电器控制
15
悬空
16
STEPB-
B（第4轴）脉冲信号
17
DIRB-
B（第4轴）方向信号
18-25
GND
六、第四轴扩展接法：
图3
七、限位开关的连接方法：
图4
八、电流、细分、衰减模式的调节：
8.1、电流衰减调节
板上标D1/D2为设置电流衰减值的开关,D1/D2位置和衰减模式对应关系如下表：
拨码D1
拨码D2
工作模式
ON
ON
快衰减
OF
ON
50%快衰减
ON
OF
25%快衰减
OFF
OFF
慢衰减
问：
步进电机驱动板电流衰减具体作用是什么？
答：
现在的步进电机细分的方式基本上都是电流细分法，将相电流按正弦波相切得到的电流点作为细分点。
在相电流达到细分点时就要控制电流进行控制衰减，否则得话就会出现角度过冲也就无法准确的停留在细分角度上。
电机的速度不同选择的衰减模式不同。
高速时快衰减、低速时慢衰减。
高速时慢衰减就会出现震动大、噪音高等问题。
低速时选择快衰减就会导致电机无力严重时会出现定位不准。
电机控制IC上的电流衰减所针对的是H桥开关管的控制模式。
慢衰减时高侧管关闭，快衰减时高低侧管都关闭。
混合衰减是先是以快速衰减然后以慢速衰减，混合衰减的时间比例因芯片和功率也个不相同
8.2、细分调节
对拨码开关上的M1、M2两路拨码开关进行调节，可调节驱动板的细分模式，M1、M2位置和细分模式对应关系如下表：
拨码M1
拨码M2
细分模式
OFF
ON
1/16
OFF
OFF
1
ON
OFF
1/2
ON
ON
1/8
为使电机运行平稳，请尽量选择高细分，比如1/16细分。
8.3、电流设置
电流可以通过板上标T1/T2两路拨码开关来调节，T1/T2的位置和电流输出大小，对应关系如下表：
拨码T1
拨码T2
电流大小
ON
ON
25%*2.5A
OFF
ON
50%*2.5A
ON
OFF
75%*2.5A
OFF
OFF
100%*2.5A
建议电流尽量接近步进电机额定电流
九、各种步进电机接法
电机接线，请参考第四节图1。
四线步进电机接法
六线步进电机接法
八线步进电机接法
电机A、-A、B、-B四根线分别接驱动板上的AP、AM、BP、BM相连。
十、步进电机和电源的选择：
TB6560HQV3-T3三轴驱动器可驱动国内外各厂家的两相和四相电机，为了取得最满意的驱动效果，需要选取合理的供电电压和设定电流。
供电电压的高低决定电机的高速性能，而电流设定值决定电机的输出力矩。
1供电电压的选定：
一般来说,供电电压越高,电机高速时力矩越大,越能避免高速时掉步。
但另一方面,电压太高可能损坏驱动器,而且在高电压下工作时,低速运动振动较大。
建议选择12-36V6A输出的直流电源。
2输出电流的设定值:
对于同一电机,电流设定值越大时,电机输出力矩越大,但电流大时电机和驱动器的发热也比较严重。
所以一般情况是把电流设成供电机长期工作时出现温热但不过热时的数值。
⑴四线电机和六线电机高速度模式：
输出电流设成等于或略小于电机额定电流值；
⑵六线电机高力矩模式：
输出电流设成电机额定电流的70%；
⑶八线电机串联接法：
输出电流设成电机额定电流的70%；
⑷八线电机并联接法：
输出电流可设成电机额定电流的1.4倍。
注意:
电流设定后请运转电机15-30分钟,如电机温升太高，则应降低电流设定值。
如降低电流值后，电机输出力矩不够则请改善散热条件，保证电机及驱动器均不烫手为宜。
十一、MACH3软件使用方法
11.1、Mach3的启动：
图5打开mach3软件
MACH3软件安装完毕后，电脑桌面上会出现3个图标，对应的有三个软件，我们这里用到的是mach3Mill，点击mach3Mill，启动mach3软件，如图5.
11.2、Mach3软件的基本设置：
图6mach3主界面
MACH3打开后界面如图6，上面有常用的控制按纽，在这里我们先对MACH软件进行基本的设置。
图7mach3设置菜单
如图7，打开config菜单下的portsandpins菜单，如红圈所示。
图8基本频率设置
如图圈1的地方可以设置基本频率，这个参数影响电机转动速度。
设置好后选择圈2的地方，出现下面的图9，下面我们进行方向和脉冲的设置：
图9方向脉冲引脚设置
方向和脉冲设置好后，点击outputsignals出现下图10，进行使能和继电器的设置：
图10使能和主轴继电器引脚设置
11.3、限位开关的mach3设置：
击inputsignal，设置参数如下图11。
图11
11.4、G代码的运行：
G代码是数控程序中的指令，mach3软件自带了供客户测试用的G代码，可以方便客户测试机器时调用。
点击菜单栏的File，如下图12：
图12打开G文件
点击红圈中的LoadG-code,打开包含mach3软件的文件夹，
，打开后点击包含测试用的G代码，
，打开后选择一个G代码，界面如下图13：
图13打开MACH3自带G代码测试程序
图14
打开G码后，可以看到红色按钮RESET（圈1位置）在闪动，用鼠标点一下这个按钮使之停止闪动，然后点击圈2位置的CYCLESTART运行。
如果你要运行自己的G代码用于加工，方法相同，找到存放你G代码的文件夹，找到要运行的G代码导入即可。
11.5、如何使用MACH3的手控界面：
如果需要手控的话，可以按键盘的TAB键可以打开手控面板如下图15：
图15
十二、常见问题解答：
1、第一次使用步进电机驱动器，怎么能尽快调试到最佳状态？
按照说明和驱动器上的标示，正确接好电源和电机后，把驱动器调节到16细分，把信号的输出频率设置到1000HZ内，运行无误后在慢慢加速（提高频率）细分等。
2、驱动器工作长时间工作外壳比较热，正常吗？
正常，在常温下外壳达到90摄氏度不会对性能有影响，长时间大电流工作的话，你也可以通过加装风扇帮助散热。
3、有什么简单有效的方式确定2相4线步进电机四条线的定义？
将电机的任意两条线接在一起，此时用手拧电机有阻力，则这这两条线是同一相的，可以接驱动器的A+、A-；另外两条线短接仍然有阻力，则将这两条线接在B+和B-。
4、步进电机使用时出现振动大，失步（丢步）或者是有声不转等现象，为什么？
步进电机与普通交流电机有很大的差别，振动大或失步是常见的现象。
产生的原因和解决的方法有以下两点。
1控制脉冲——频率低速时是否处在共振点上（不同型号的电机共振点不一样），高速时是否采用梯形或者其他曲线加速，控制脉冲频率是否有跳动（部分PLC机型）。
解决办法：
调节控制脉冲频率或采用步进伺服专用控制器。
2驱动器——电机低速时，振动或失步，高速时正常；驱动电压过高。
电机低速时正常，高速时失步；驱动电压过低。
电机长时间无发热现象（电机正常工作时可高达80-90℃）；驱动电流小。
电机工作时过热；驱动电流大。
解决办法：
调节驱动器电流、驱动器电压、或者更换驱动器。
5、为什么步进电机低速时可以正常运转，若高于一定速度就无法启动并伴有啸叫声？
步进电机有一个技术参数——空载启动频率，即步进电机在空载的情况下能够正常启动的脉冲频率。
如果脉冲频率高于改值，电机不能正常启动，可能发生失步或堵转。
在有负载的情况下，启动频率应该更低。
如果要使电机达到高速转动，脉冲频率应该有加速过程，即启动频率较低，然后按一定加速度升到所希望的高频（电机转速从低速升到高速）。
6、步进电机控制为什么要采用梯形或其他加速方法？
步进电机起步速度根据电机不同一般在50-250r/min,如果希望高于此速度运转就必须先用起步以下速度起步，逐渐加速到最高速度，运行一定距离后再逐渐减速至起步速度以下方可停止，否则会出现高速上不去或失步的现象。
常见加速方法有分级加速、梯形加速和S型加速等。
否则后250购买了上述驱动的客户请参照下图7、步进电机外表温度允许达到多少？
步进电机温度过高会使电机的磁性材料退磁，从而导致力矩下降及失步，因此电机外表允许的最高温度取决于不同电机磁性材料的退磁点。
一般来讲，磁性材料的退磁点都在130℃
有的甚至高达200℃以上，所以步进电机外表温度在80-90℃完全正常。
8、如何确定步进电机驱动器的直流供电电源？
①电压的确定;混合式步进电机驱动器的供电电源电压一般有一个较宽的范围（12-48V）电源电压一般根据电机的工作转速和响应要求来选择。
如果电机转速要求较高或者响应要求较快，那么电压取值也高，但注意电源电压的波纹不能超过驱动器的最大输入电压，否则可能损坏驱动器。
3电流的确定：
供电电源电流一般的输出相电流I来确定。
如果采用线性电源，电源电流一般可以取I值的1.1-1.3倍：
如果采用开关电源，电源电流一般可以取I值的1.5-2.0倍。
9、如何用简单的方法调整两相步进电机通电后的转动方向？
调整两相步进电机通电后的转动方向，只需将电机与驱动器接线的A+和A-（或者B+和B-）对调即可。
十三、联系我们：
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