日本rorze细分步驱动器的正确使用
冯显英 岳明君 宋现春 李春阳(山东工业大学济南250061)
1 引 言
日本rorze公司早就致力于步进系统的研制,目前开发了诸多不同类型的步进电机驱动器及其控制器等产品。由于采用了许多先进的新技术致使其产品性能可靠、使用方便、功能丰富,且发热量少,体积小,因此,rorze系列产品的出现,使得步进系统的设计进入了一个全新的领域。
利用rorze系列产品构成一个小型步进伺服系统至少需要购买步进电机、步进电机驱动器(如rd-023)、输入/输出接口控制器(如rc - 202)和通讯控制器(如rc -002)等,而国内代理价格折合人民币约3万元,再加上微机控制系统,显然价格比较昂贵。为此在开发雷达罩通用天线座跟踪测量仪时,只购买了其驱动器和步进电机产品,对于微机控制部分自行开发。
根据雷达罩通用天线座跟踪测量仪的技术指标要求,考虑其方位和俯仰两个方向上的****载荷和小型化,选购了两套步进电机驱动器rd323ms和相应步进电机rm2690。rd323ms为二相步进电机驱动器(相当于国内四相),属电平驱动型,驱动电平要求标准的ttl电平。但在使用时却发现一些问题,某些信号并非标准酌ttl电平,另外使用说明书中的某些扩展电路也不实用,给用户带来不便。为正确使用它们,其中两个关键信号的正确处理必须引起人们注意。
2 rorze细分步驱动器性能概述
一般rorze细分驱动器系列产品都具有如下几个突出特点:
(1)采用高性能功率mosfet管,发热很少。
(2)采用专用lsi厚膜电路及特殊开关电路,体积很小,电耗低,可将其直接安装于步进电机附近,使电机噪声减到最小。
(3)细分数高达400~500细分,且细分数可通过dip开关选调,因此电机运转平稳,易于实现准确定位控制。
(4)抗扰能力强,且耐热、耐振、防水。
(5)功能丰富,使用方便,易于同微机、可编程控制器连接。
(6)具有完善的过热、误接线及低压等保护和报警功能。
图1所示为rorze系列产品中的一种-rd323ms驱动器顶视图。其中左边接线端子vcc、gnd接步进电机直流驱动电源;电压为dc18~40v,ca、cb、a、页、b、b接步进电机绕组;旋钮“high speed”设置速度上限,“low speed”设置速度下限值,“grow time”设置加减速时间,“cur-rent run"调整步进电机运行电流(在0.3~3a/相内调整).“current stop"用来调整步进电机停止时的维持电流大小;黄色dip拨段开关d1-d5设置步进电机基本步细分数(1~80细分),还有一个切换步进电机驱动电流(1. 5a/相- 3a/相)。
右边8个端子同微机系统相连,其中stop/start端子为控制电机启停信号输入端,cw/ccw端子为控制电机转向信号输入端,它们都属于标准ttl电平输入信号;speed端子为调速信号输入端,为0~5v的模拟信号输入;clock out端子为时钟脉冲输出端;alarm端为过热保护信号输出。
3两个控制信号的处理
3.1 speed输入信号
由于雷达罩通用天线座测量仪方位和俯仰要求的转速很低,4~20(。)/min,因其内部速度调整电路的限制,仅靠其上高、低速调整旋钮很难满足要求,且其推荐用外围速度调整电路不适用,必须重新设计,且手动调整调速旋钮“死区”不能太大,高速极限必须严格限制,谨防其上天线阵面撞坏。另外由于speed端子悬空,相当于5v信号输入,速度达到****。因此,在手动控制和微机自动跟踪控制切换电路中,为防止因继电器故障而使speed端子悬空,speed信号必须通过一下拉电阻接地,其调速电路应按图2设计。
3.2 clock out输出信号
因rd323ms驱动器属于电平驱动型,为能做到方位、俯仰方向的角度的精确控制(小于5”),借助ci。ock out输出信号和微机泵统及方位、俯仰轴上安装的圆感应同步器,开发了精密的闭环步进伺服系统,rd323ms细分步调整到m80。其中在对clock out输出脉冲信号计数处理时,发现系统并不能按理论分析正常工作,检查硬件电路又无问题。用示波器 |