DB6630. Amplificador Modular de Potência de Micropasso. Manual do usuário

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1 DB6630 Amplificador Modular de Potência de Micropasso Manual do usuário Tradução: Ivan Roberto Timochenko de Moraes Engenharia de aplicações Metaltex Janeiro de 2007 Rev 01 04/2012

2 TABELA DE CONTEÚDO SEÇÃO 1: INTRODUÇÃO Apresentação Características do produto Especificações elétricas...04 SEÇÃO 2: PROCEDIENTOS RÁPIDOS INICIAIS SEÇÃO 3: CONEXÃO DOS TERMINAIS E LOCALIZAÇÕES Conectando o motor Dimensões do driver Entrada de alimentação Entradas dos sinais de controle SEÇÃO 4: CONFIGURAÇÃO DAS CHAVES SELETORAS SEÇÃO 5: INSTRUÇÕES DE OPERAÇÃO Compatibilidade do motor Fonte de alimentação linear Configurando a corrente do motor Função da corrente de amortecimento Redução automática de corrente SEÇÃO 6: POSSÍVEIS PROBLEMAS Em geral Tabela de erros

3 SEÇÃO 1: INTRODUÇÃO 1.1 Apresentação O DB6630 é um amplificador modular de potência de micropassos de alta performance. Tem capacidade de corrente de saída de até 6(rms) amperes por fase controlando o motor de passo em até micropassos por revoluções. 1.2 Características do produto Única entrada de alimentação. A tensão de entrada pode ser de (24 á 75 Vcc). Chave de seleção de nível de corrente de 3 á 6 A. rms (4.2 á 8.4 Amps de (pico). Chave de seleção da resolução dos micropassos de 400 a micropassos por revolução. Automática redução de corrente quando ocioso. Entradas optoacopladas. Chave de seleção para entradas de sinal em modos de pulso/ direção ou modo CW/ CCW. Chave de seleção para amortecimento da corrente, para diminuir a ressonância e ruídos em baixas velocidades. Chave de seleção para inversão de sentido de rotação do motor (horário ou ante-horário). Todas as entradas são processadas com alta velocidade. 3

4 1.3 Especificações elétricas ITEM Mínimo Ideal Máximo Alimentação 24 Vcc 65 Vcc 75 Vcc Corrente de saída por fase 3 Amps. RMS 6Amps. RMS 4.2 Amps. Pico 8.4 Amps. Pico Resolução passos/ revolução passos/ revolução Entrada máxima de pulsos 1.000,000 pulsos/ segundos 4

5 SEÇÃO 2: PROCEDIMENTOS RÁPIDOS INICIAIS As instruções abaixo definem os procedimentos mínimos necessários para controlar o amplificador modular de potência de micropassos DB Verifique se o motor utilizado é adequado para o DB6630. Por favor, leia a seção 5.1, sobre como escolher o motor. 2. Selecione o nível de corrente do motor descrito na seção 4 e seção 5.3. Quando a corrente escolhida, for maior que 3A, poderá ser requerido uma manutenção para temperaturas superiores á 70ºC. 3. Selecione a resolução do passo apropriado conforme a tabela na seção Conecte os fios do motor conforme a seção 3.1 Conectando o Motor. 5. Conecte os sinais de entradas do controle conforme a seção Conecte no terminal de entrada de alimentação a tensão adequada conforme descrito na seção 3.2. O led de indicação verde aparecerá imediatamente após a alimentação. O motor deverá travar mantendo um torque. 7. Envie o sinal de entrada para o amplificador, o motor irá girar conforme o sentido do sinal (e configuração das chaves) de acordo com a freqüência empregada. 8. Se a rotação do motor estiver no sentido errado, troque a chave de seleção #4 conforme descrito na seção 4. Cuidados: Sempre desligue a alimentação do módulo antes de conectar ou desconectar o motor ou as entradas. Caso não execute estes procedimentos, poderá ocorrer choque e ou danificar o equipamento. 5

6 SEÇÃO 3: CONEXÃO DOS TERMINAIS E LOCALIZAÇÕES 3.1 Conectando o motor A conexão do motor é feita através de 4 terminais no borne JP2. Tabela 3.1 JP2 Pin Pólos do motor 4 Fase B - / Vermelho 3 Fase B + / Azul 2 Fase A - / Preto 1 Fase A + / Verde O DB6630 é um amplificador bipolar. O amplificador trabalha a frio com o motor bipolar de 4 e 8 fios e motor unipolar de 6 fios. Figure 3.1 Conexão do motor 6

7 3.2 Dimensões do Driver 7

8 3.3 Entrada de alimentação A alimentação CC é conectada no borne JP1. Atenção alimente no pino (+) o sinal CC positivo (+) e conecte no pino (-) o sinal CC negativo ou comum (-). Cuidado se caso esse sinal for trocado isto poderá danificar o DB6630 devido às construções do circuito, e o DB6630 poderá não funcionar corretamente. Para diminuição de picos de tensão na alimentação, sugerimos um capacitor em paralelo. Não utilize fonte chaveada na alimentação do DB6630. Por favor veja na seção 5.2 a fonte linear de alimentação adequada. 3.4 Entradas dos sinais de controle O sinal das entradas de controle é feita através do terminal 4, borne JP3. Tabela 3.2 JP3 Pino Descrição da entrada 1 OPTO Alimentação do opto-isolador de + 5 Vcc. Caso a tensão de alimentação seja de + 24Vcc, coloque um resistor de 2K2. 2 Pulso/CW Modo pulso (chave seletora #8 em 1 ) Na transição de alto 1 para baixo 0 neste terminal, deslocará o motor em um passo. A direção é determinada pelo pino estado do pino 3. 2 Pulso/CW Modo CW/CCW Na transição de alto 1 para baixo 0 neste terminal, (chave seletora #8 deslocará o motor em um passo no sentido horário. em 0 ) 3 OPTO Alimentação do opto-isolador de + 5 Vcc. Caso a tensão de alimentação seja de + 24Vcc, coloque um resistor de 2K2. 4 DIR/CCW Modo pulso (chave seletora #8 em 1 ) 4 DIR/CCW Modo CW/CCW (chave seletora #8 em 0 ) Quando o sinal está em nível alto 1, o motor rotaciona no sentido horário. Quando o sinal está em nível alto 0, o motor rotaciona no sentido anti-horário. Na transição de alto 1 para baixo 0 neste terminal, o motor avança um passo em sentido anti-horário. Alimentação do opto-isolador de + 5 Vcc. Caso a tensão em alimentação seja de + 24Vcc, coloque um resistor de 2K2. 6 Hold Off Quando o sinal está em nível alto 0, a corrente de saída no motor é 0. Deixando o motor sem torque. 8

9 Figura 3.3 Interface do circuito de entrada *Veja abaixo o valor dos resistores que podem variar de acordo com a tensão de entrada. 9

10 Sugestões de métodos de entradas Figura 3.4 Interface do circuito de entrada II. 10

11 SEÇÃO 4: CONFIGURAÇÃO DAS CHAVES SELETORAS Tabela 4.1 Chave seletora No. Função Posição da chave seletora Descrição #1-2 Seleciona a SW1 SW2 Corrente de saída Referência corrente de RMS Pico seção 5.3 saída On On 6 Amps 8.4Amps Off On 5 Amps 7 Amps On Off Off Off 4 Amps 3 Amps 5.6 Amps 4.2 Amps On Habilita amortecimento de corrente. Referência seção 5.4 #3 Seleciona a controle para diminuição de ruídos de chaveamento. #4 Seleciona a direção da rotação do motor. #5-7 Seleciona a resolução dos micropassos, ou, pulsos por rotação. Off Desabilita amortecimento de corrente. Alterne a chave On/Off para inversão do sentido de rotação do motor. Ch5 Ch6 Ch7 Pulsos por rotação On On On Off On On On Off On Off Off On On On Off Off On Off On Off Off Off Off Off 400 Estes valores são baseados em motor de passo de 1,8 graus. #8 Seleção dos modos de entrada de sinal. On Modo pulso CW/CCW Off Modo Pulso/Direção 11

12 SEÇÃO 5: INSTRUÇÕES DE OPERAÇÃO 5.1 Seleção do motor O amplificador modular de potência de micropassos DB6630 controla a corrente de manutenção do motor. O amplificador chaveia em alta freqüência a tensão nas bobinas do motor com variação da largura de pulso (duty cycle). Esta característica é relativa e proporcional á resistência e indutância do motor. Esse chaveamento não pode ser feito sem carga, sendo necessário escolher um motor com uma baixa resistência. Quanto menor a resistência maior a corrente no motor. Neste caso, selecionando um motor com uma corrente nominal no máximo 5A e com uma baixa resistência nas bobinas darão uma ótima performance. Desde que, o amplificador modular de micropassos DB6630 mantenha constante a corrente do motor, não é necessário o de uma tensão alimentação para uma tensão do motor. 5.2 Fonte de alimentação linear O amplificador modular de micropassos DB6630 trabalha com uma margem de tensão de entrada de 24Vcc à 75Vcc. Para uma melhor performance, recomendamos que o amplificador DB6630 trabalhe com a tensão alta. Usando uma tensão alta, o fluxo de corrente é maior entre as bobinas do motor. Isto é importante para manter o passo corretamente no controle DB6630. De qualquer forma não exceda a tensão máxima de 75Vcc. De preferência, mantenha a tensão em 65Vcc. Solicitamos que seja feita uma fonte linear conforme mostrada na figura 5.1. Para uma melhor performance da retificação, na fonte linear coloque em paralelo um capacitor. Observação: Não recomendamos o uso de fonte chaveada. 12

13 Figure Configurando a corrente do motor O DB6630 pode controlar 4 níveis de corrente de 3 á 6 Amperes selecionável através das chaves de seleção #1 to #2. Por favor veja a tabela 4.1. É importante a escolha correta da chave de acordo com a corrente nominal do motor de passo. Uma baixa configuração da corrente poderá reduzir a performance do torque e da velocidade do motor de passo. O inverso poderá aquecer o motor com uma corrente alta. 5.4 Função da corrente de amortecimento O DB6630 possui uma função de amortecimento da corrente. Selecionando a chave #3 em On terá uma rampa de aceleração na corrente de partida, diminuindo a ressonância do motor, a vibração e ruídos causados pelo chaveamento. De qualquer forma também é diminuída em baixas rotações. Selecionando a corrente de amortecimento em On, não afeta a performance em alta velocidade do motor. 5.5 Redução automática de corrente O amplificador modular de micropassos DB6630 reduz a corrente de saída automaticamente quando o motor não está em movimento. Essa redução ocorre aproximadamente 1 segundo após o último sinal do pulso de entrada de controle. O amplificador modular de micropassos DB6630 reduz até 50% o nível de corrente. 13

14 SEÇÃO 6: POSSÍVEIS PROBLEMAS 6.1 Em geral Se as instalações e instruções de operação foram seguidas corretamente, o amplificador modular de micropassos DB6630 deverá operar corretamente. No caso de falhas, o motor não vai girar corretamente, verifique a lista abaixo para ajudá-lo a localizar o problema. Verifique novamente todas as ligações do circuito, examine os fios em busca de maus contatos ou rompimentos nas conexões. Com um multímetro verifique se existe tensão de alimentação, se existir verifique se está adequada entre (24Vdc 75Vdc). Verifique se as fases dos fios da bobina do motor estão corretamente conectadas no amplificador modular de micropassos DB

15 6.2 Tabela de erros SYMPTON PROBLEMA POSSÍVEL SOLUÇÃO Indicador led não Sem entrada de alimentação Conecte a alimentação está verde. ou polarizado inversamente. adequadamente. Indicador led não está verde. Motor não possui torque com alimentação Motor não possui torque com alimentação adequada Motor tem ou torque, mas não rotaciona. O fusível está rompido. As fases da bobina do motor A e fase B podem estar trocadas. Seleção habilitada de direção do motor. O sinal de entrada está fraco ou não existe. Coloque um novo fusível de 6A. Mas, se o fusível romper novamente, não tente novamente. Conecte no circuito as fases corretamente. Entrada (Pino 4 do borne JP4). Escolha o modo adequado. Verifique os pulsos de entrada com o auxílio de um osciloscópio. Se os pulsos estão ausentes no borne do DB6630, verifique os fios da conexão. Motor tem torque, mas não rotaciona. Somente uma fase do motor funciona. Verifique as fases se existe corrente com o auxílio de um amperímetro em serie. Se não existir corrente na fase o circuito pode estar rompido. Motor tem torque, mas não rotaciona. Erros nos passos do motor. Erros nos passos do motor. Erros nos passos do motor. Erros nos passos do motor. A velocidade inicial é muito alta. O nível de corrente de saída é muito baixa. Uso impróprio da corrente de amortecimento. Velocidade ou aceleração é muito alta. Operação está na região de ressonância. Velocidade ou aceleração é muito alta. Operação está na região de ressonância. Resolução do micropasso é impróprio (para 400 passos por revolução em baixas velocidades). Diminua os pulsos de entrada. Selecione a corrente adequada. Desabilite a corrente de amortecimento (Pino #3). Diminua os pulsos de entrada. Escolha a velocidade de trabalho. Use a função de corrente de amortecimento (Pino #3). Selecione o micropasso para um valor alto.(pino #5 - #7). 15