kinco 步進電機驅(qū)動458教學(xué)教材

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。kinco 步進電機驅(qū)動458-第七章步進控制步進電機(stepmotor)脈沖電機電脈沖信號角位移或直線位移。給步進電動機輸入一個電脈沖信號時，它就轉(zhuǎn)過一定的角度或移動一定的距離。由于其輸出的角位移或直線位移可以不是連續(xù)的，因此稱為步進電動機。優(yōu)點：角位移或線位移與脈沖數(shù)成正比，其轉(zhuǎn)速n或線速度v與脈沖頻率成正比。在負(fù)載能力范圍內(nèi)，這種關(guān)系不會因電壓波動、負(fù)載變化、溫度變化等原因而變化，其控制性能很好。步進電動機廣泛用于數(shù)控機床、打印機等控制系統(tǒng)中。反應(yīng)式步進電機結(jié)構(gòu)定子：6個磁極，分為3相，每個磁極

2、上都套有一個繞組。轉(zhuǎn)子：均勻分布的4個齒，無繞組。1、單三拍控制A相繞組通電時，B、C兩相不通電，氣隙中生成以A-A為軸線的磁場。由于磁力線總是要通過磁阻最小的路徑閉合，將使轉(zhuǎn)子齒1、3和定子A-A對齊，即產(chǎn)生A-A軸線方向的磁通。如果A相繞組不斷電，1、3兩轉(zhuǎn)子齒就一直被磁極A-A吸引住而不改變其位置，即轉(zhuǎn)子具有自鎖能力。B相繞組通電時，A、C兩相不通電，氣隙中生成以B-B為軸線的磁場。由于磁力線總是要通過磁阻最小的路徑閉合，將使離磁極B-B最近的轉(zhuǎn)子齒2、4和定子B-B對齊，即產(chǎn)生B-B軸線方向的磁通。C相繞組通電時，A、B兩相不通電，氣隙中生成以C-C為軸線的磁場。由于磁力線總是要通過磁

3、阻最小的路徑閉合，將使離磁極C-C最近的轉(zhuǎn)子齒1、3和定子C-C對齊，即產(chǎn)生C-C軸線方向的磁通。2、雙三拍控制3、單、雙六拍工作方式步進電機是Kinco三相步進電機3S57Q-04056，與之配套的驅(qū)動器為Kinco3M458三相步進電機驅(qū)動器。1、3S57Q-04056部分技術(shù)參數(shù)如表7-2所示：表7-23S57Q-04056部分技術(shù)參數(shù)參數(shù)名稱步距角相電流（A）保持扭矩阻尼扭矩電機慣量參數(shù)值1.85.8A1.0Nm0.04Nm0.3kg.cm23S57Q-04056的三個相繞組必須連接成三角形，接線圖如圖7-10所示。2、Kinco3M458三相步進電機驅(qū)動器主要電氣參數(shù)如下：供電電壓：

4、直流24V40V輸出相電流：3.0A5.8A控制信號輸入電流：620mA冷卻方式：自然風(fēng)冷該驅(qū)動器具有如下特點；采用交流伺服驅(qū)動原理，具備交流伺服運轉(zhuǎn)特性，三相正弦電流輸出。內(nèi)部驅(qū)動直流電壓達40V，能提供更好的高速性能。具有電機靜態(tài)鎖緊狀態(tài)下的自動半流功能，可大大降低電機的發(fā)熱。具有最高可達10000步/轉(zhuǎn)的細(xì)分功能，細(xì)分可以通過撥動開關(guān)設(shè)定。幾乎無步進電機常見的共振和爬行區(qū)，輸出相電流通過撥動開關(guān)設(shè)定?？刂菩盘柕妮斎腚娐凡捎霉怦罡綦x。采用正弦的電流驅(qū)動，使電機的空載起跳頻率達5kHz,(1000步/轉(zhuǎn))左右。在3M458驅(qū)動器的側(cè)面連接端子中間有一個紅色的八位DIP功能設(shè)定開關(guān)，可以用來設(shè)

5、定驅(qū)動器的工作方式和工作參數(shù)。圖7-11是該DIP開關(guān)功能說明。3M458DIP開關(guān)功能說明驅(qū)動器的典型接線圖如圖7-12所示，335A中，控制信號輸入端使用的是DC24V電壓，所使用的限流電阻R1為2K。3M458的典型接線圖驅(qū)動器還有一對脫機信號輸入線FREE+和FREE-，當(dāng)這一信號為ON時，驅(qū)動器將斷開輸入到步進電機的電源回路。335A沒有使用這一信號，目的是使步進電機在上電后，即使靜止時也保持自動半流的鎖緊狀態(tài)。335A為3M458驅(qū)動器提供的外部直流電源為DC24V，6A輸出的開關(guān)穩(wěn)壓電源，直流電源和驅(qū)動器一起安裝在模塊盒中，驅(qū)動器的引出線均通過安全插孔與其他設(shè)備連接。圖7-13是

6、3M458步進電機驅(qū)動器模塊的面板圖。M458步進電機驅(qū)動器模塊的面板3、步進電機傳動組件的基本技術(shù)數(shù)據(jù)3S57Q-04056步進電機步距角為1.8度，即在無細(xì)分的條件下200個脈沖電機轉(zhuǎn)一圈（通過驅(qū)動器設(shè)置細(xì)分精度最高可以達到10000個脈沖電機轉(zhuǎn)一圈）。輸送站傳動采用同步輪和同步帶，同步輪齒距為5mm、共11個齒即旋轉(zhuǎn)一周搬運機械手位移55mm。YL335-A系統(tǒng)中為達到控制精度驅(qū)動器細(xì)分設(shè)置為10000步/轉(zhuǎn)即（每步機械手位移0.0055mm）電機驅(qū)動電流設(shè)位5.2A。FX1nPLC的脈沖輸出功能晶體管輸出的FX1N系列PLCCPU單元支持高速脈沖輸出功能，但有如下限制：高速脈沖輸出僅限

7、于Y000和Y001點。在FX1N可編程控制器中，不連接虛擬電阻，在DC5-24V（10-100mA）的條件下，也能輸出100KHZ以下的頻率的脈沖。輸送單元上Kinco3M458三相步進電機驅(qū)動器控制信號輸入電流為620mA，為了與FX1N脈沖輸出端匹配，應(yīng)在脈沖輸出端（Y0或Y1）與電源正極間并聯(lián)虛擬電阻。同時，步進電機驅(qū)動器的細(xì)分開關(guān)應(yīng)設(shè)置較低值（例如5000步/轉(zhuǎn)）。對輸送單元步進電機的控制主要是返回原點和定位控制，可以使用FX1N的脈沖輸出指令FNC57（PLSY）和帶加減速的脈沖輸出指令FNC59（PLSR）實現(xiàn)。脈沖輸出指令FNC57（PLSY）PLSY指令的功能是以指定的頻率產(chǎn)

8、生定量脈沖。指令格式如圖7-12所示：其中：S1：指定頻率，對于FX1n，范圍為2100000（Hz）。S2:指定產(chǎn)生脈沖的數(shù)目。允許設(shè)定的脈沖數(shù)的范圍為：16位指令可設(shè)132767個脈沖，32位指令可設(shè)12147483647個脈沖。若指定脈沖數(shù)為“0”，則對產(chǎn)生的脈沖不受限制。若用（D）PLSY指令，則脈沖數(shù)用（D0，D1）來指定。D：指定脈沖輸出的Y地址號（僅限于Y000或Y001）。編程PLSY指令時，須注意如下幾點：脈沖的占空比為50%，輸出控制不受掃描周期的影響，采用中斷方式處理。在指令執(zhí)行過程中，若更改S1指定的字軟元件內(nèi)容，輸出頻率也隨之改變。若變更S2指定的字軟元件內(nèi)容后，將從

9、下一個指令驅(qū)動開始執(zhí)行變更內(nèi)容。若X000變?yōu)镺FF，則脈沖輸出停止，X000再次置ON時，脈沖再次輸出，但脈沖數(shù)從頭開始計算。設(shè)定的脈沖數(shù)輸出完成后，完成標(biāo)志M8029置“1”，當(dāng)PLSY指令從ON變?yōu)镺FF時，M8029復(fù)位。PLSY指令可以在程序中反復(fù)使用，但是在設(shè)計驅(qū)動指令時序時，須注意避免同時驅(qū)動產(chǎn)生雙重線圈輸出，以及兩次驅(qū)動之間的時間間隔。帶加減速的脈沖輸出指令FNC59（PLSR）PLSR是帶加減速功能的定尺寸傳送用的脈沖輸出指令。指令格式如圖7-14所示。圖7-14PLSR的指令格式指令執(zhí)行時，針對S1指定的最高頻率進行加速，在達到指定的脈沖數(shù)后，進行定減速，如圖7-15所示，圖中還標(biāo)明了各操作數(shù)的含義和取值范圍。圖7-15PLSR的脈沖輸出圖編程PLSR指令時須注意的問題與編程PLSY指令類似，但在執(zhí)行中修改任一個操作數(shù)，運轉(zhuǎn)都不會反映，變更內(nèi)容從下一個指令驅(qū)動才有效。此外，在編程PLSR指令時還要注意各操作數(shù)的相互配合：加減速時的變速級數(shù)固定在10級，故一次變速量是最高頻率1/10。因此設(shè)定最高頻率時應(yīng)考慮在步進電機不失步的范圍內(nèi)。加減速時間至少不小于PLC的掃描時間最大值（D8012值）的10倍，否則加減速各級時間不均等。（更具體的設(shè)定要求，請參閱FX1N編程手冊）