步进电机及驱动模块的设计.doc

步进电机及驱动模块的设计
4.1.1步进电机的工作原理
步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”)，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的，同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。步进电机可以作为一种控制用的特种电机，利用其没有积累误差(精度为100%)的特点，广泛应用于各种开环控制。现在比较常用的步进电机包括反应式步进电机（VR）、永磁式步进电机（PM）、混合式步进电机（HB）和单相式步进电机等。
4.1.2BL-210的性能介绍
BL-210实物如图4-1所示：

图4-1BL-210实物图
(1)特点
BL-210驱动器驱动二相步进电机，该驱动器采用原装进口模块，实现高频斩波，恒流驱动，具有很强的抗干扰性、高频性能好、起动频率高、控制信号与内部信号实现光电隔离、电流可选、结构简单、运行平稳、可靠性好、噪声小，带动1.0A以下所有的步进电机。
特别是在舞台灯光、自动化、仪表、POS机、雕刻机、票据打印机、工业标记打印机、半导体扩散炉等领域得到广泛的应用。
BL-210驱动器特点
eq\o\ac(○,1)每相最大驱动器电流为1.0安培。
eq\o\ac(○,2)采用无过流专利技术。
eq\o\ac(○,3)采用国外进口电力电子元器件。
eq\o\ac(○,4)可选择电流半流。
eq\o\ac(○,5)细分数可选（1/2，1/4，1/8），对应的微步距角分别为（0.9°/STEP、0.45°/STEP、0.225°/STEP）。
eq\o\ac(○,6)所有输入信号都经过光电隔离。
eq\o\ac(○,7)斩波频率f=40KHZ
eq\o\ac(○,8)电机的相电流为正弦波。
驱动器接线示意如图4-2所示：

图4-2驱动器接线示意图

(2)技术规格如表4-1所示：
表4-1技术规格表
符号说明最小一般（典型）最大单位Vss输入电压1240VIss输入电源电流1.5AIout相输出电流0.41AIin逻辑输入电流51015mATp步脉冲持续时间5μsTs方向稳定时间0msTh方向保持时间10μsTd开/关时间20μsFmax最大运行频率50KhzFamb环境温度050°CTstg存储温度-40125°Ceq\o\ac(○,1)供电电源：直流12V--40V（输入电压）
eq\o\ac(○,2)驱动器适配电机：42BYG或更小系列步进电机。
eq\o\ac(○,3)驱动电流：每相最大驱动器电流为1.0安培。
eq\o\ac(○,4)驱动方法：细分斩波。
eq\o\ac(○,5)拨盘设置如表4-2：
表4-2拨盘设置表
开关设定ON=0，OFF=1位1，2（细分）位3（半流选择）位4（电流选择）位1，2细分ONOFFONOFF02半流不半流0.5A1A1410811试机eq\o\ac(○,6)输入信号如图4-3：

图4-3输入信号图
注：输入回路上输入电流为5mA～20mA，一般使用输入电流15mA，图中脉冲信号（CP-），方向信号（CW-）输入回路上外部电阻（R）阻值由输入电压确定，如果输入电压超过5V，请参照表4-3，加装外接电阻R限流。

表4-3
输入信号电压外部电阻（R）阻值直流5V不加外部电阻直流12V680欧姆直流24V1.8keq\o\ac(○,7)输入信号参数
脉冲信号幅值：“H”……4.0～5.5V，“L”……0～0.5V。
脉冲信号工作状态即占空比：50%或50%以下
有的用户提出我们的控制系统驱动不了驱动器，这主要是驱动电流不够或极性不对，常用的正确驱动电路见下图4-4：

图4-4正确驱动电路图

eq\o\ac(○,8)重量：0.2Kg
eq\o\ac(○,9)外形尺寸：请参照下图4-5：

图4-5外形尺寸图

(3)接线端子说明
eq\o\ac(○,1)电源接线：VDD：直流电源正端（不大于40VDC）
GND：直流电源地线（与输入信号CW-，CP-不共地）
eq\o\ac(○,2)电机接线：A+、A-接电机线A相，B+、B-接电机线B相。
eq\o\ac(○,3)控制信号：
CP+，CW+：为输入控制信号的公共阳端；
CW-：方向控制信号输入端（此端子加低电平，电机立即按反方向旋转）。
CP-：脉冲信号输入端（在CP停止施加时，即电机锁定时，要保证CP为高电平，是内部光藕戴止）。
注：控制信号输入电流为5mA～20mA，一般使用输入电流为15mA。
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