DYE系列三相混合式步进电机驱动器使用手册EVWord下载.docx
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应当安装过流保护器，用来保护电源线，过电流时切断电路。
电源开关应使用通断可靠的空气开关，不要使用普通的刀闸开关。
在确认没有导电异物落入驱动器内以及接线正确、连接可靠后，方能通电运行！
1型号说明
输出相电流（有效值）：
11=1.1A，13=1.3A，24=2.4A，28=2.8A，30=3.0A
增强型系列号
三相电机
混合式步进电机
产品标志：
电机驱动器
DY3E
2性能简介
三相混合式步进电机采用稀土永磁材料制造，与反应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。
三相混合式步进电机运行时相对平稳、噪声小、输出力矩大且不易失步。
三相混合式步进电机在正弦波电流的驱动下，极大的改善了步进电机的震荡和噪声，是目前步进电机的一种高档品种。
广州数控设备有限公司研制的DY3E系列三相混合式步进电机驱动器，具有以下特点：
技术新
应用微电子技术，将新一代高速单片机嵌入驱动器内，使控制性能提高，电路简化；
采用交流伺服的控制原理，具有交流伺服运行特性，三相正弦电流驱动输出；
驱动器内低压直流电源应用开关电源技术，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（0.03°
）。
微步距控制可使步进电机低速运行平稳，其运行效果接近交流伺服。
微步距驱动器与μm（0.001mm）级CNC控制器配套,可实现μm级最小移动量,用于加工弧面、锥面、螺纹等工件，能明显提高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DY3E步进电机驱动器功放级的电压达到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新型智能模块，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。
3技术参数
输入电源
AC220V-15%~+10%50Hz/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
SPWM（正弦脉宽调制）恒流斩波，三相正弦波电流输出。
步距角
可由用户设定：
0.030°
、0.036°
、0.045°
、0.060°
、0.072°
、0.075°
、0.090°
、0.120°
、0.144°
、0.900°
、0.300°
、0.360°
、0.450°
、0.600°
、0.720°
、0.750°
对应电机
每转脉冲
12000、10000、8000、6000、5000、4800、4000、3000、2500、400、1200、1000、800、600、500、480
设定方式
DIP开关（SW1、SW2、SW3、SW5）设定；
输入信号
CP/
（脉冲）；
DIR/
（方向）；
EN/
（使能）；
输入电平
5V、5mA~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≥2μs；
脉冲频率：
（步距角<
0.300°
）≤200kHz；
（步距角≥0.300°
）≤20kHz；
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）：
无报警有使能时接通，负载30V、0.5A（Max）。
掉电相位记忆
驱动断电后自动记忆当前相位；
自动减电流锁定
当输入脉冲停止3秒钟后，锁定电流自动减半；
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，无故障有使能时亮；
A、B、C：
脉冲指示
黄色LEDALM：
制动异常、欠压、超压、超温、IPM模块异常时闪亮。
外形尺寸
244mm×
163mm×
92mm（参见图1）
重量
2.7kg
4先进的步进电机控制原理
广州数控设备有限公司将交流伺服控制原理应用到三相混合式步进电机驱动器中，输入的AC220V经整流后变为DC310V，再经脉宽调制变为三路310V阶梯式正弦波形电流，它们按固定时序分别流过三路绕组，其每个阶梯对应电机转动一步。
通过改变驱动器输出正弦电流的频率来改变电机转速，而每转输出的阶梯数确定了每步转过的角度。
按目前的电子技术，正弦电流的阶梯数可以分得很多，理论上电机每转的步数可以很高，这就是细分技术，但经过理论分析及大量的实验证明：
如果细分数超过10，电机带负载后，就会产生跳步和失步现象。
所以细分数超过10没有实际意义。
目前仅仅三相正弦电流细分技术能保证细分后电机输出扭矩不下降，而且每一步都能精确定位。
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，并且要求驱动器在电机绕组中的电流为双向的分级变化的阶梯波（当分级数无限增加时，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，实现了精确定位。
电机相电流波形和电机步距角的关系如下图所示：
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，对应的机械角为360°
/Z2（Z2为电机转子齿数）.若相电流在一个周期内分成N个台阶电流值,转子在每一个台阶电流处于不同的定位点,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。
如果每一个正弦周期由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:
Z2=20×
50=1000。
5安装说明
驱动器外型及安装尺寸见图1。
安装步骤：
a）开箱检查
DY3E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，部件破损等异常情况，如有异常，请确认不影响使用后再安装，或与我公司联系。
b）安装
DY3E驱动器应安装在通风良好，防护完善的电柜内，为保证驱动器散热条件，请按〈图1〉中推荐的空间间距安装。
c）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较大，接线时一定要接牢，且电机线和电源线应大于1mm2。
由于驱动器工作于高频斩波方式，步进电机会存在感应电压和泄漏电流，建议驱动器的电源通过隔离变压器提供，并保证驱动器和步进电机妥善接地，以确保使用安全。
电源开关应选用空气开关、漏电保护开关或接触器，保证快速、可靠地通断。
6驱动器外形图
图1
7接口及拔码开关说明
1）信号接口
信号接线见下表
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
6
RDY1
准备好信号
14
RDY2
注：
DY3E工作正常时6和14脚内部接通；
报警时6和14脚断开。
2）电机接口和电源接口
电源输入交流220V，并从L、N端并联到r、t端。
步进电机内部线圈接成星型，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个电机线的接头位置。
3）状态指示灯
黄色报警灯ALM，ALM亮时驱动器报警。
4个绿灯：
RDY驱动器为准备好指示灯，此灯亮时表示工作正常；
A、B、C六个灯表示脉冲输入状态，开机初始状态为两个轴前一次掉电前的状态。
A、B、C共有8种状态指示，使用时，可根据未加工前在程序零点时与加工后回程序零点后A、B、C的状态是否相同，来判断加工过程是否失步。
4）拔码开关
在状态指示灯下有SW1～SW6六个拨码开关。
SW1、SW2、SW3、SW5四个拨码开关为步距角设置开关，共可设置16种不同步距角。
如表一开关位置与步距角对照表所示。
SW4和SW6两个开关作为输出驱动器电流粗调功能开关。
表二为拨码开关位置与输出电流对照表
表1
开关位置
SW1
ON
OFF
SW2
SW3
SW5
步距角（°
0.036
0.072
0.06
0.144
0.09
0.12
0.9
0.30
0.36
0.45
0.6
0.72
0.045
0.75
0.075
0.03
表2
开关
位置
SW4
SW6
电流值
满电流
满电流×
0.8
0.4
注1：
拨码开关朝右为OFF（关），朝左为ON（开）。
注2：
满电流即为驱动器标识电流值。
8DY3E驱动器接口原理图
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；
驱动器
端必须与机床电器柜地相连。
注3：
应选择合适的非熔丝断路器配套驱动器。
型号
相数
保持
转矩
步距角°
静态相电流
空载运
行频率
空载起动频率
相电感
转动惯量Kgcm2
使用电压
范围
VKC
重量Kg
90BYG350A
2Nm
1.0A
30000Hz
1600Hz
28mH
1.5
80～325V
90BYG350B
4Nm
1.1A
38mH
3.0
4
90BYG350C
6Nm
1.3A
43mH
4.5
5
110BYG350A
8Nm
2.4A
20mH
8.4
7
110BYG350B
12Nm
2.8A
30mH
12.6
110BYG350C
16Nm
3.0A
35mH
16.8
12
9三相混合式步进电机参数表
空载运行频率和空载起动频率的运行步距角为0.6°
步距
角
°
运行矩频特性（Nm/Hz）
2.0
300
1.9
500
1.8
1000
2000
1.7
4000
6000
1.6
8000
1.2
10000
1.1
12000
4.0
3.7
3.6
3.5
2.7
1.4
6.0
5.5
5.4
4.3
2.2
8.3
8.1
7.0
5.1
11.7
11.6
10.6
7.6
5.7
4.2
15.9
15.8
13.0
8.5
6.5
5.6
10DY3E与系统的连接
插座XS31（Z轴）
DY3E（CNC）
信号名称
管脚
ZCP+
ZCP-
ZDIR+
ZDIR-
OV
ZDALM
+5V
0V
1）DY3E与GSK980TA连接
插座XS30（X轴）
XCP+
XCP-
XDIR+
XDIR-
XDALM
X5（X轴）
XPU
XDR
DV
XAL
13
COM
2）DY3E与GSK928TA连接
X5（Z轴）
ZPU
ZDR
ZAL
3）DY3E与GSK928TC\TC-1\TC-2连接
8
XEN
XALM
15
ZEN
ZALM
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