Драйвер 2HSS57 гибридного сервопривода с обратной связью

Драйвер 2HSS57 управления 2-х, 4-х фазным гибридным сервоприводом с обратной связью

• Модель: 2HSS57
• Входное постоянное напряжение: 24 ~ 50 В
• Типовое рабочее напряжение: 36 В
• Выходной ток: 4.5А, 20кГц, ШИМ
• Настраиваемый режим деления шага: до 1/256
• Максимальное количество шагов на оборот вала: 51200
• Частота импульсов управляющего сигнала, макс.: 200 кГц
• Обратная связь: по току, позиции и скорости
• Время отклика оптического энкодера ШД, не менее: 50 мкс
• Скорость передачи данных через интерфейс RS232: 57.6 кБ/сек
• Настройка драйвера: встроенные механические переключатели, внешний модуль HISU
• Температура эксплуатации: -20°С...+70°С
• Размер драйвера: 118 х 75.5 х 34 мм
• Вес: 300 гр

Сервоприводы, состоящие из шагового серводвигателя с энкордером и блока управления, довольно часто используются в промышленном оборудовании с повышенными требованиями к точности позиционирования. Драйвер 2HSS57 — это электронное устройство, интегрирующее технологию сервоуправления в систему с гибридным 2-х или 4-х фазным шаговым двигателем, имеющим в своей конструкции элемент обратной связи в виде установленного на вал оптического энкодера. Благодаря автоматическому подсчёту получаемых с энкодера импульсов, осуществляется более точный автоматический мониторинг за возможными ошибочными отклонениями вала мотора, с последующим возвратом ротора двигателя в заданное положение. Драйвер 2HSS57 принимает управляющие цифровые ШИМ-сигналы от ведущего устройства, самостоятельно распределяя рабочие ток и напряжение по электрическим обмоткам (фазам) шагового серводвигателя. Переключая в определённой последовательности напряжение на фазах и контролируя ток, драйвер заставляет вращаться вал шагового двигателя в определённом направлении и на определённый угол. Драйвер серводвигателя 2HSS57 отличается от распространённых драйверов шаговых двигателей отсутствием возможности регулировки выходного тока фазы, значение его постоянно. Интерфейс управления cервоприводом PUL/DIR/ENA (Step/Dir/Ena) на базе драйвера 2HSS57 идентичен распространённому интерфейсу управления связкой шаговый двигатель+драйвер. Требуемая скорость вращения вала достигается настройкой параметров дробления шага, в паре с изменением частоты и коэффициента заполнения импульсов цифрового сигнала на входе PLS. Детальная настройка иных предусмотренных драйвером параметров, таких как: произвольное дробление шага, скорость нарастания тока, влияющая на стабильность поведения системы, изменение коэффициента демпфирования, смягчение скорости при разгоне и торможении, установка разрешения энкодера и др, возможна с помощью отдельно приобретаемого регулировочного модуля ручной интеллектуальной настройки (Handheld Intelligent Setting Unit, HISU).

Преимущества 2HSS57

• Высокая точность позиционирования ШД за счёт корректировки пропуска шагов;
• 100% номинальный выходной крутящий момент;
• Технология управления переменным током, высокая эффективность по току;
• Низкая вибрация, плавное и надёжное движение на низкой скорости;
• Внутренний контроль ускорения и замедления, значительное улучшение плавности запуска или остановки двигателя;
• Пользовательская настройка деления шага (микрошаги);
• Поддержка систем с обратной связью;
• Поддержка энкодеров с разрешением 1000 и 2500 импульсов/оборот;
• Защита от высокого напряжения (более 80В), перегрузки по току (более 8А) и ошибочного позиционирования;
• Двухцветная светодиодная индикация событий;
• Оптически изолированные порты ввода и вывода;
• Совместимость с 2-х и 4-х фазными двигателями.

Двухфазный драйвер 2HSS57 способен управлять серводвигателями типоразмеров Nema17, Nema23 и Nema24, максимальный рабочий ток фазы которых не превышает 5А (перечень совместимых моторов, выпускаемых производителем: 42J1848EC, 57J1854EC, 57J1880EC, 60J1827EC, 60J1887EC). Моторы могут быть двухфазными (биполярными) и четырехфазными (униполярными) с независимыми друг от друга индуктивными обмотками. Драйвер позволяет подключать к себе униполярные четырехфазные шаговые серводвигатели с общими выводами для каждой пары обмоток (шестипроводные).

Переключение активного фронта сигнала

DIP-переключатель SW1 предназначен для установки фронта входного сигнала в следующие положения: "OFF" - передний фронт, "ON" - задний фронт.

Направление вращения вала CW/CCW

DIP-переключатель SW2 предназначен для установки направления движения в следующих положениях: "OFF" - против часовой стрелки (CCW), "ON" - по часовой стрелке (CW).

Дробление шага, микрошаговый режим

Дробление шага влияет на плавность движения вала и точность его позиционирования. Обычно шаговому двигателю требуется 200 шагов на полный оборот вала вокруг оси (200 х 1.8°, коэффициент 1:1). Коэффициент с увеличенным показателем задаёт количество промежуточных шагов, которые может сделать двигатель за тот же промежуток в один полный шаг. Например, коэффициент 1/256 заставляет двигатель поворачивать вал на 360° за 51200 микрошагов/импульсов. Комбинирование рычажков DIP-переключателей SW3, SW4, SW5, SW6, устанавливаемых в разные положение согласно таблице, достигается требуемое деление шага.

Примечание. ON - включен, OFF - выключен.

Порты сигнализации аварийного состояния

Выводы ALM используются в качестве обратной связи с управляющим оборудованием контроллером, для передачи аварийного состояния драйвера. Подключение:

Маркировка	Назначение	Примечание
ALM+	Плюсовой вывод сигнала аварийного состояния
ALM-	Минусовой вывод сигнала аварийного состояния

Порты управления серводвигателем

Порты энкодера, обратная связь сервопривода 2HSS57

Драйвером 2HSS57 поддерживаются энкодеры с рабочим напряжением +5В и выходным током не более 80мА. Граница допустимого значения ошибочного отклонения вала настраивается через HISU. Сигнальные выводы и входы питания энкодера соединяются с клеммами драйвера в соответствии с их назначением и полярностью.

Метод подсчёта основан на обработке входящих импульсов, генерируемых четырехканальным квадратурным инкрементальным энкодером с разрешением 1000 или 2500 импульсов на один оборот. Ниже приведено типовое подключение драйвера 2HSS57

Примечание. Напряжение VCC совместимо с 5В или 24В. К клеммам контрольных сигналов должны быть подключены сопротивления R номиналом 3-5 кОм.

Интерфейс портов питания драйвера 2HSS57

Подключение драйвера к питающему напряжению, а также коммутация и полярности фаз шагового двигателя приведены в таблице ниже

Типовые схемы подключения шагового двигателя

Картинка 1 - биполярный двухфазный двигатель (четырехпроводный)

Картинки 2 и 3 - униполярный четырехфазный двигатель с общими выводами для каждой пары обмоток (шестипроводный)

Картинки 4 и 5 - униполярный четырехфазный двигатель с независимыми фазами (восьмипроводный)

Интерфейс последовательной связи RS232

Разъём последовательной шины UART/RS232, встроенный в драйвер 2HSS57, предназначен для подключение внешнего модуля HISU, с помощью которого возможна регулировка более 20 настроек, предустановленных производителем по умолчанию для типовых приложений.

Физические размеры, мм

Документация

1. Драйвер серводвигателя 2HSS57-A (англ., PDF)
2. Драйвер серводвигателя 2HSS57-KH-XX (англ., PDF)