Шаговый сервопривод с тормозом 2.2 Нм 57EBP105ALC-TF0B + DL57D, шаговый двигатель с энкодером (обратной связью) и шаговый серводрайвер

 

Гибридный шаговый серводвигатель 57EBP105ALC-TF0B с тормозом

57EBP105ALC-TF0B - двухфазный двигатель, который сочетает в себе лучшие характеристики серводвигателей и шаговых двигателей. Благодаря этому он обеспечивает высокую производительность и точность в широком спектре применений.

С величиной удерживающего момента 2.2 Нм,57EBP105ALC-TF0B гарантирует надежную фиксацию и плавное движение. Его встроенный энкодер позволяет отслеживать положение вала и передавать информацию на привод, обеспечивая высокую точность и исключая возможность пропуска шагов.

Оснащенный электромагнитным нормально замкнутым тормозом, работающим при напряжении 24 В постоянного тока, этот двигатель обеспечивает надежную фиксацию вала при отключении питания. 

57EBP105ALC-TF0B обладает низким уровнем шума, нагрева и вибрации, что делает его использование комфортным и безопасным. Кроме того, ротор двигателя не колеблется в точке остановки, обеспечивая стабильную работу.

Для достижения наилучших результатов и максимальной производительности рекомендуется использовать 57EBP105ALC-TF0B с драйвером, поддерживающим обратную связь, таким как DL57D или другой совместимый с ним. Это позволит создать систему с замкнутым контуром, обеспечивающую высокую точность и полный контроль положения ротора. Однако, если требуется использовать обычный драйвер, двигатель может быть подключен к нему, хотя в этом случае контроль положения ротора будет ограничен.

57EBP105ALC-TF0B идеально подходит для широкого спектра применений, включая фрезерные станки, лазерные станки, маркировочные машины, промышленные швейные машины, монтажное оборудование и многое другое. Независимо от отрасли, этот двигатель обеспечит высокую эффективность и точность при использовании.

 

Основные технические характеристики:

Производитель: Times Brilliant

Модель: 57EBP105ALC-TF0B

Количество фаз: 2

Напряжение питания двигателя: 24~48 В постоянного тока (DC)

Напряжение питания тормоза: 24 В постоянного тока (DC)

Номинальный крутящий момент: 2.2 Нм

Момент удержания тормоза: 2.2 Нм

Ток обмотки: 4 А

Сопротивление обмоток: 0.5 Ом

Изоляционный класс: В

Индуктивность: 1.8 мГн

Угловой шаг: 1.8°

Номинальная скорость: 1000 об/мин

Максимальная скорость: 2000 об/мин

Разрешение энкодера: 1000 имп/об

Тип фланца: NEMA 23

Диаметр вала: 8 мм

Длина кабелей: ~2 м

Рабочая температура энкодера: ≤85 °С

Рабочая температура окружающей среды: -10...+40 °С

Влажность окружающей среды: ≤85% (без конденсата)

Вес: 2 кг

Гарантийный срок: 3 месяца 

 

Шаговый серводрайвер DL57D

DL57D - решение для управления сервомоторами, отличающееся высокой производительностью и надежностью. Данный двухфазный драйвер, разработанный на основе передового DSP процессора с векторным управлением, предназначенный для эффективного управления шаговыми двигателями серии 42 или 50 (60) с обратной связью.

Благодаря установленному на валу двигателя высокоточному энкодеру, драйвер в реальном времени получает информацию о текущем положении ротора, что позволяет обеспечить максимальную точность позиционирования.

Серводрайвер DL57D обеспечивает стабильную и эффективную работу двигателей, быструю реакцию на команды, минимизируя время задержки и обеспечивая плавное ускорение, и торможение.

Компактный и прочный корпус драйвера обеспечивает надежную защиту от внешних воздействий и обеспечивает длительный срок службы.

К особенностям данной модели можно отнести работу без пропуска шагов, мгновенную реакцию на команды, снижение выделения тепла и вибрации двигателя, что делает драйвер идеальным решением для систем, требующих высокоскоростного передвижения с минимальным люфтом. Более того, при постоянной перегрузке двигателя, драйвер сигнализирует о возникновении аварийной ситуации, обеспечивая высокую безопасность.

 

Особенности DL57D:

• Совместимость с шаговыми двигателями серий 42 и 57 (60)

• 32-битный DSP процессор с технологией векторного управления

• Контроль позиции ротора посредством обратной связи для предотвращения пропуска шагов

• Светодиодный цифровой дисплей на 4 символа

• Оптически изолированные входы / выходы 

• Обеспечивает стабильный крутящий момент двигателя под нагрузкой и на высоких скоростях

• Плавное движение и низкий уровень шума двигателя

• Быстрый отклик на команду

• Защита от перегрузки по току, перенапряжения, перегрева, превышения скорости вращения и другое

• Низкая стоимость в сравнении с серводрайверами

 

Технические характеристики драйвера:

Производитель: Times Brilliant

Модель: DL57D

Количество фаз: 2

Входное напряжение: DC 24~80 В

Выходной ток: 0~6 А

Ток логического сигнала: 7~20 мА

Максимальный ток энкодера: 50 мА

Разрешение энкодера: 1000 имп/об

Сопротивление изоляции: ≥500 МОм

Вибрация: ≤5.9 м/с²

Поддерживаемые сигналы: STEP/DIR или CW/CCW

Частота импульсов входного сигнала: 0~200 кГц

Количество режимов микрошага: 16 (максимум 51200 имп/об)

Способ охлаждения: радиатор

Окружающая среда: избегать запыленности, масляного тумана и агрессивных газов

Рабочая температура: -10...+50 °C

Температура воздуха окружающей среды во время работы: -10...+50 °C

Температура хранения: -20...+80 °С

Влажность воздуха во время работы: 40-90 %

Вес: 250 г

 

Габаритные размеры:

 

Принципиальная схема интерфейса управляющего сигнала:

 

Временная диаграмма формы волны входного сигнала:

 

Подключение двигателя и тормоза к драйверу:

Назначение	Обозначение	Цвет	Описание
Контакты подключения фаз двигателя	А +	Белый	Фаза А двигателя
	А -	Зеленый
	В +	Синий	Фаза В двигателя
	В -	Черный
Контакты подключения питания тормоза	V +	Красный	DC 24 В
	V -	Черный

 

Подключение энкодера:

Обозначение контакта	Цвет	Примечание
EB +	Желтый	-
EB -	Зеленый
EA +	Черный
EA -	Синий
VCC	Красный	Питание энкодера 5 В
EGND	Белый	Заземление энкодера

 

Подключение сигналов управления:

Номер порта	Обозначение	Назначение	Описание
1	PUL +	Импульсный положительный сигнал	Сигнал управления микрошага двигателя с питанием +5~24V
2	PUL -	Импульсный отрицательный сигнал
3	DIR +	Положительный сигнал направления	Сигнал направления вращения двигателя с питанием +5~24V
4	DIR -	Отрицательный сигнал направления
5	ENA +	Сигнал включения драйвера	Сигнал используется для включения / выключения драйвера. Обычно оставляется НЕ ПОДКЛЮЧЕН (ВКЛЮЧЕН).
6	ENA -	Сигнал выключения драйвера
7	Pend +	Положительный сигнал позиционирования	Когда двигатель находится в плюсовом положении, драйвер подает сигнал на ПК
8	Pend -	Отрицательный сигнал позиционирования
9	ALM +	Положительный сигнал предупреждения	При сбое драйвера, ALM сигнал будет выведено на ПК
10	ALM -	Отрицательный сигнал предупреждения

 

Панель управления:

Кнопка	Функционал
	Выход, отмена операции: используется для возврата на предыдущую страницу и завершения ввода параметра
	Используется для изменения значения текущего параметра
	Используется для изменения значения текущего параметра
	Вход в режим изменения параметра, а также подтверждение изменения параметра (нажмите и удерживайте кнопку в течение 3 секунд)

 

Примечание: когда драйвер начинает работать, сначала отображается версия драйвера, через З секунды отображается состояние драйвера. Когда двигатель начинает работать, он отображает число оборотов двигателя в режиме реального времени (об/мин).

 

Меню параметров:

Параметр	Название	Диапазон параметров	Описание
P000	Параметр управления	~	Установка конкретного значения будет соответствовать определенной функции, описанной в инструкции по установке в таблице "P000"
P001	Выбор микрошага	SEt, 2 ~ 256	16 режимов стандартного микрошага, 1 режим произвольного микрошага
P002	Выбор направления вращения двигателя	0, 1	Настройка вращения двигателя вперед и назад
P003	Выбор типа двигателя	42, 57	42, (57/60) двигатель с фланцем
P004	Предельное значение допуска положения	1 ~ 9999	Значение по умолчанию 4000
P005	Ток двигателя во время блокировки	0 ~ 100%	Значение по умолчанию 50%
P006	Значение числителя при указании редукции		Значение не может быть равно 0, по умолчанию - 1
P007	Электронный знаменатель частоты переключения передач		Значение не может быть равно 0, по умолчанию - 1
P020	Количество входных импульсов (первые 4 цифры)	~	Используется для отображения совокупного общего числа внешних входных импульсов
P021	Количество входных импульсов (вторые 4 цифры)	~
P100	Процент тока в рабочем состоянии двигателя	10 ~ 120%	*
P101	Коэффициент пропорциональности токовой петли	1 ~ 1000	Заводская установка, без возможности изменений
P102	Интегральный коэффициент токовой петли	1 ~ 1000	Заводская установка, без возможности изменений
P103	Коэффициент демпфирования токовой петли	1 ~ 1000	Заводская установка, без возможности изменений
P104	Коэффициент пропорциональности контура скорости	1 ~ 1000	*
P105	Интегральный коэффициент контура скорости	1 ~ 1000	*
P106	Масштабный коэффициент контура положения	1 ~ 1000	*
P107	Коэффициент прямой связи контура скорости	1 ~ 100	*
P108	Внутреннее включение драйвера	0, 1	*
P109	Коэффициент демпфирования контура скорости	1 ~ 100	*
P110	Настройки входного и выходного уровней	Соответствующая позиция 0/1	Смотрите настройки в таблице "P110"
P111	Точность позиционирования	1 ~ 50	По умолчанию 1, погрешность позиционирования ± 1 импульс
P112	Коэффициент резонанса	1 ~ 12	Значение по умолчанию - 6
P200	Выбор режима работы	0, 1, 2	Смотрите в таблице "Описание режима привода"
P201	Установка скорости	По умолчанию 60	Скоростной режим, скорость движения об / мин
P202	Время разгона и торможения	100ms	Скоростной режим, время разгона и замедления, ms
P203	Начало движения с задержкой	По умолчанию 0	Смотрите настройки в таблице "P203"
P204	Режим управления после ошибки	0, 1, 2	Смотрите настройки в таблице "P204"

 

Примечание. Заводские настройки параметров контура тока, контура скорости и контура положения являются наилучшими. Как правило, эти значения не нуждаются в изменении, но, при необходимости, параметры, отмеченные знаком *, могут быть изменены под руководством специалиста. Некоторые изменения параметров описаны в следующей таблице:

 

Параметр	Название	Описание
P104	Коэффициент пропорциональности контура скорости	Чем больше значение настройки, тем выше усиление и жесткость
P105	Интегральный коэффициент контура скорости	Чем меньше установленное значение, тем выше скорость интегрирования и тем сильнее система сопротивляется отклонениям. Чем больше жесткость, тем меньшая вероятность перерегулирования
P106	Масштабный коэффициент контура положения	Чем меньше значение настройки, тем выше коэффициент усиления, тем выше жесткость и быстрее отслеживается положение. Однако, если значение слишком мало, это может вызвать колебания или вибрацию двигателя
P107	Коэффициент прямой связи контура скорости	Чем больше значение настройки, тем выше скорость слежения и выше жесткость. Максимальное значение равно 100
P111	Точность позиционирования	По умолчанию 1, погрешность позиционирования составляет ±1 импульс. Чем больше значение, тем больше ошибка позиционирования. При слишком большой нагрузке большее значение может подавить резонанс
P112	Коэффициент резонанса	Значение по умолчанию - 6. При той же жесткости, чем меньше значение, тем короче время позиционирования и тем легче будет добиться резонанса. Чем больше значение, тем больше время позиционирования и меньшие шансы на резонанс

 

Таблица настройки микрошага (параметр Р001):

Микрошаг

SEt

2

4

5

8

10

16

20

25

32

40

50

64

100

128

200

256

 

Примечание: 1. Когда процессор вычисляет эквивалент импульса, используйте параметр микрошага ×200, чтобы получить значение микрошага в единицах имп / об.

2. Если направление вращения двигателя не соответствует заданному, измените значение параметра P002.

3. При выборе в параметре P001 значения SEt, микрошаг привода определяется переменными электронного редуктора (параметр Р006 и Р007). Он позволяет установить передаточное число для двигателя.

 

Изменение параметров:

В режиме ожидания нажмите и удерживайте кнопку «» в течение 3 секунд, чтобы войти в режим настройки параметров "P". Отобразится первый параметр P001 (выбор микрошага). Нажмите клавиши «↓» и «↑» для прокрутки параметров. Например, если вам нужно изменить значение микрошага, в состоянии отображения P001 нажмите кнопку «», чтобы войти в режим изменения параметра. В тот момент отображается текущее значение микрошага и для его изменения необходимо нажать и удерживать кнопку «» в течение 3 секунд. Когда текущее значение начнет мигать кнопками «↓» и «↑» можно выбрать нужный микрошаг. Для сохранения значения необходимо в течение 3 секунд удерживать кнопку «». После того как значение перестанет мигать можно нажать кнопку «» для возврата в предыдущее меню.

 

Описание параметра Р000:

P000 - это программируемый параметр. Установка определенного значения будет соответствовать определенной функции. По умолчанию параметр равен «0000»

Значение настройки параметра Р000	Описание функции
"1111"	Восстановление заводский значений параметров по умолчанию
"0100"	Включение вентилятора драйвера
"0101"	Отображение скорости двигателя в реальном времени (по умолчанию, когда привод включен)
"0102"	Отображение в реальном времени напряжения внутренней шины постоянного тока привода
"0103"	Отображение значения внутренней температуры привода в реальном времени
"0104"	Отображение ошибки положения в реальном времени
"0105"	Отображение даты производства драйвера
"0106"	Отображение истории сбоев накопителя, № 1 - это последний сбой
"0200"	Переход драйвера в режим самотестирования

Примечание. Заводские настройки параметров контура тока, контура скорости и контура положения являются наилучшими для двигателя, который поставляется в комплекте. Как правило, это значения не нуждаются в изменении, но, при необходимости, параметры, отмеченные знаком *, могут быть изменены под руководством специалиста.

 

Описание параметра Р110:

P110 - это настройка уровня порта ввода-вывода. Значение параметра по умолчанию «0000»

1 бит	Выбор уровня ENA	0: разрешение внешнего низкого уровня; 1: разрешение внешнего высокого уровня
2 бит	Выбор уровня PUL	0: запуск по заднему фронту; 1: запуск по переднему фронту
3 бит	Выбор уровня Pend	0: высокое сопротивление, низкое сопротивление на месте; 1: низкое сопротивление, высокое сопротивление на месте
4 бит	Выбор уровня ALM	0: нормальное высокое сопротивление, низкое сопротивление - неисправность; 1: нормальное низкое сопротивление, высокое сопротивление - неисправность

 

Описание параметра Р203:

Когда двигатель оснащен тормозом, сигнал тормоза управляется выходным контактом аварийной сигнализации ALM

Параметр	Значение	Описание
Р203	0	Вывод ALM определяется только как выход аварийной сигнализации (не подключен к тормозу)
	200	Вывод ALM подключен к тормозному сигналу, и после того, как выход PWM драйвера станет нормальным, тормоз будет отпущен (200 означает 200 мс)

 

Способ подключения двигателя с тормозом:
Когда тормозная катушка активируется, она создает значительный импульсный ток, который может нанести ущерб оптическому соединителю выходного порта драйвера, если катушка подключена напрямую.

Для избежания подобных повреждений рекомендуется использовать реле в качестве реле управления. Поскольку как тормозная катушка, так и катушка реле являются индуктивными нагрузками, рекомендуется добавить обратный диод. В качестве диода может быть использован обычный выпрямительный диод (например, IN4007).

Важно помнить, что полярность диода не должна меняться. Рекомендуется использовать твердотельные реле без дополнительных диодов. Такие реле обладают рядом преимуществ: высокая скорость отклика, отсутствие необходимости добавлять диоды и отсутствие звука при включении и выключении.

 

Схема подключения реле:

 

Описание параметра Р204:

Настройка режима управления драйвером P204 после ошибки, значение по умолчанию - 0

Параметр	Значение	Описание
Р204	0	Значение по умолчанию, после сигнала ошибки драйвер отключает выход ШИМ и не управляет двигателем
	1	После срабатывания драйвера он выводит ШИМ для управления двигателем с постоянным током. После 3 с ток постепенно уменьшается, и выход ШИМ останавливается через 0.3 с.
	2	После того как драйвер подаст сигнал тревоги, он выдает ШИМ для управления двигателем с постоянным током. После 3 секунд система сбрасывает ошибку и перезапускается. Если после двухкратной очистки неисправности все еще остаются, перезапуск не выполняется

Примечание. При возникновении аварийного сигнала перегрузки по току выход ШИМ прекращается, если установлено какое-либо значение. Когда P204 установлен на 1, в системе возникает аварийный сигнал, отличающийся от 01, и привод не отпускает двигатель сразу, что может предотвратить риск удара детали из-за инерции.

 

Код аварийного сигнала привода:

Если в приводе имеется аварийный сигнал неисправности, соответствующий код ошибки будет мигать на дисплее. Если возникло несколько аварийных сигналов, они будут отображаться по очереди

Код ошибки	Название	Описание
Er 01	Перегрузка по току	Слишком большой ток двигателя
Er 02	Превышение скорости	Скорость двигателя превышает максимальное предельное значение (максимум 3000 об / мин)
Er 03	Расположение за пределами допуска	Значение счетчика отклонения положения превышает установленное значение, и когда P004 установлен на 0, система не будет выполнять обнаружение выхода положения за пределы допуска
Er 04	Перегрев привода	Температура привода превышает установленное значение (максимум +80 °C)
Er 05	Перенапряжение постоянного тока	Входное напряжение главной цепи превышает установленное значение
Er 06	Ошибка EPROM	Ошибка чтения и записи EPROM
Er 07	Ошибка энкодера	Ошибка подключения энкодера
Er 08	Неисправность подключения двигателя	Электропроводка двигателя неправильная или двигатель отключен

 

Настройка режима движения:

С помощью параметра P200 можно установить три режима работы

Параметр	Значение	Описание
Р200	0	Режим полностью замкнутого контура (позиционный режим)
	1	Скоростной режим
	2	Режим замкнутого контура угла мощности (режим положения)

После настройки параметров привод необходимо перезагрузить, чтобы настройки вступили в силу

 

Режим полностью замкнутого контура:

Когда P200 установлен на «0», этот режим имеет токовый контур, контур скорости и контур управления положением

 

Скоростной режим:

Когда P200 установлен на «1», привод работает в скоростном режиме. Параметры P201 и P202 действительны. P201 устанавливает скорость двигателя (об / мин). P202 устанавливает время ускорения и замедления (мс)

PUL	DIR	Описание
0	0	Двигатель перестает работать
0	1	Двигатель работает в соответствии со скоростью, установленной P201, и прямое и обратное вращение можно изменить с помощью PUL / DIR (P002 может изменить направление)
1	0
1	1	Двигатель перестает работать

 

Режим замкнутого контура угла мощности:

Когда P200 установлен на «2», привод работает в режиме замкнутого контура угла мощности

Параметр	Название	Описание
Р104	Коэффициент пропорциональности контура скорости	Значение по умолчанию - 10. Чем больше значение, тем медленнее скорость отклика контура положения и тем слабее жесткость
Р105	Интегральный коэффициент контура скорости	В режиме 2 этот параметр не используется
Р106	Масштабный коэффициент контура положения	По умолчанию - 25. Чем больше значение, тем медленнее скорость отклика контура положения и тем слабее жесткость
Р107	Коэффициент прямой связи контура скорости	В режиме 2 этот параметр не используется