Драйвер 2HSS57-A гибридного сервопривода с обратной связью

Драйвер JMC 2HSS57-A для двух- или четырёхфазный гибридных шаговых двигателей, управляемых по схеме с закрытым контуром.

Технические характеристики

• Модель: 2HSS57-A JMC
• Совместимость с типоразмерами приводов: Nema17 (42мм), Nema 23 (57мм)
• Входное напряжение: 24 ~ 50 В
• Выходной ток, макс.: 5.0А
• Режим управления: Pul+Dir
• Деление шага, макс.: 1/256
• Поддерживаемое разрешение энкодера: 1000 имп./об., 2500 имп./об.
• Частота импульсов управления, макс.: 200 кГц
• Интерфейс серво: терминальные клеммы
• Интерфейс настройки: RS232: 57.6 кБ/сек, коннектор RJ-45 (совместим с внешним модулем HISU), встроенные DIP-переключатели
• Обратная связь: сигнализация ошибки
• Система охлаждения: пассивная (только радиатор)
• Температура эксплуатации: -20°С...+70°С
• Размер драйвера: 118 х 75.5 х 34 мм
• Вес: 300 г

Сервоприводы, состоящие из шагового двигателя и управляющего драйвера, довольно часто используются в промышленном оборудовании с повышенными требованиями к точности позиционирования. Драйвер 2HSS57-A — это электронное устройство, интегрирующее технологию сервоуправления в систему с гибридным двух- или четырёхфазным шаговым двигателем, обладающим в собственной конструкции элементом обратной связи — установленным на вал квадратурным энкодером. Благодаря функции подсчёта получаемых с энкодера импульсов, драйвер 2HSS57 осуществляет более точное отслеживание позиционирования вала в заданном положении, с автоматической коррекций обнаруженных угловых отклонений.

Драйвер 2HSS57 обрабатывает входящие цифровые сигналы управления от ведущего устройства, самостоятельно балансирует рабочие токи и напряжение по электрическим обмоткам (фазам) шагового мотора или серводвигателя. Переключением в определённой последовательности работу индуктивных обмоток внутри электродвигателя, драйвер заставляет вращаться вал в определённом направлении и на определённый угол. Драйвер шагового мотора и серводвигателя 2HSS57 имеет отличие от других моделей популярных драйверов отсутствием опции ручной регулировки выходного тока фазы. В драйвере 2HSS57 реализован наиболее популярный интерфейс управления PUL/DIR (Step/Dir).

Точность углового позиционирования и скорость вращения вала достигаются настройкой параметров дробления шага в паре с изменяемым коэффициентом заполнения импульсов управления. Развёрнутая настройка параметров драйвера, в том числе: коэффициента деления шага, скорости нарастания тока, влияющей на стабильность поведения системы, коэффициента демпфирования, смягчения скорости при разгоне и торможении, разрешения энкодера и других, осуществляется через RS232-подключение из ПК-приложения или с использованием внешнего ручного модуля 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. Поддерживаются двухфазные биполярные моторы, а также униполярные четырёхфазные моторы с независимыми друг от друга индуктивными обмотками.

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 2HSS57, закрытый контур управления

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)