无刷电机驱动器

BLDC_8015A

万泰电机



 

BLDC-8015A概述

BLDC-8015A无刷直流电机驱动器是针对于小功率电机拖动领域的高科技产品。随着电子技术的高速发展,电子产品的工艺和性能也不断更新和提高,本产品采用超大规模的硬件集成电路,具有高度的抗干扰性及快速的响应性,从控制性能上与传统直流电机相比又具有免维护、长寿命、恒力矩等优势。本品适合驱动峰值电流在15A以下、电源电压在50V以内的任何一款低压三相无刷直流电机,广泛应用于针织设备、医疗设备、食品机械、电动工具、园林机械等一系列电气自动化控制领域。

特 点

 SPWM方波脉宽调制技术,电流、速度双闭环,低速力矩大,运转平稳。

l   高速力矩输出平稳,最高转速达8000 rpm/min。

l   最大1:75调速比,与4对级无刷直流电机配套时,最低转速可达60rpm/min。电机级数越多,调速比越宽。

l   灵活的霍尔磁极位置设定,60°/300°/120°/240°电角度可选,适配不同规格电机。

l   提供两种调速方式:面板电位器给定、模拟量输入端子给定,方便用户使用。

l   启停、快速制动、正反转切换输入信号(光电隔离)。

l   测速输出、报警输出信号(光电隔离,OC门输出)。

l   过流、过压、堵转、电机失控报警。

性能指标

电气性能(环境温度Tj=25ºC时)

输入电源

24~80V直流电源供电,容量:根据电机功率选择。

输出电流

额定15A,瞬时最大45A(≤3s)。

驱动方式

SPWM正弦波驱动输出。

绝缘电阻

常温常压下>500MΩ。

绝缘强度

常温常压下500V/分钟。

重    量

约300克。

环境要求

冷却方式

自然冷却。

使用场合

避免粉尘、油雾及腐蚀性气体。

使用温度

0ºC~+50ºC。

环境湿度

<80%RH,不凝露,不结霜。

震    动

最大不超过5.7m/s2

保    存

-20ºC~+125ºC,避免灰尘,最好使用原包装盒。

 

 

功能及使用

l   电源接口DC+DC-

直流24~80VDC,通常采用线性电源(见附录:线性电源原理图)供电,用户须注意整流滤波后电源纹波电压,不可超过50VDC,以免损坏驱动器,线性电源的额定输出电流应大于驱动器输出电流的60%。当采用开关电源供电时,应注意其标称的额定输出电流,尽量选购与电机相电流匹配的开关电源。

接线时应特别注意输入电源极性,DC+为电源正极;DC-为电源地,错误的接线可导致驱动器损坏

为满足驱动器电磁兼容性要求,推荐使用本公司为驱动器设计的直流电源供电。

l   控制信号给定方式(RV或AVI端子)

本驱动器设计2种给定方式供用户选择:

1.由驱动器面板上电位器(RV)设定,此种设定方式适合于固定转速运行的机器。当选用此功能时,须把驱动器面板上拨码开关SW的第2位调至ON状态。用户可根据自己的需求调整电机到需要的转速,当顺时针转动电位器时,电机转速逐渐增大,反之则减小。

2.由驱动器接线端子(AVI)设定,此种设定方式适合于转速变化运行的机器。当选用此功能时,须把驱动器面板上拨码开关SW的第2位调至OFF状态。AVI端口可接受来自上位控制器发出的0~5V模拟电压指令或PWM脉宽调制信号,这一点与通用变频器是相同的。AVI端子输入阻抗为100K,电流消耗≤5mA。

参见下表1:

控制信号给定方式

SW2

指令来源

调速方法

指令形态

电流损耗

ON

电位器RV

顺时针增大转速,逆时针减小转速。

OFF

AVI端子

0~5V模拟电压:转速60~额定转速

0~5V模拟电压

≤5mA

OFF

AVI端子

PWM脉宽调制信号(占空比调整)

1KHz占空比变化方波

上两种控制方式只能选择一种,当面板指令电位器不被使用时应将其旋至逆时针方向最小。另外PWM脉宽调制信号幅值为5V的TTL信号。

l电机启动/停止信号(ENBL

用户可通过控制驱动器ENBL端子来控制电机的起动或停止,此信号为光耦隔离信号,共阳端为+5V端子。ENBL信号有效的涵义为驱动器内部光耦导通或关断,光耦导通时,电机启动运行;光耦关断时,电机停止运行。具体电路如下:


l   电机正转/反转信号(F/R

用户可通过控制驱动器F/R端子控制电机的正反转,同样的此信号也为光耦隔离信号,共阳端为+5V端子。F/R信号有效的涵义为驱动器内部光耦导通或关断,光耦导通时,电机逆时针运行;光耦关断时,电机顺时针

运行。

注意:无刷直流电机不同于交流异步电机或直流电机,它通过电机内部霍尔信号进行电子换向,因而不

可通过改变电机绕组接线相序来改变电机旋转方向。

接收电路如图1所示。

l   电机制动停止信号(BRK

用户可通过控制驱动器BRK端子控制电机快速制动,这种停止方式区别于ENBL信号,ENBL信号控制电机停止时为自由旋转停止,负载惯量影响停止时间;而BRK信号控制电机为刹车快速停止,与电机负载惯量无关。电机刹车停止时间一般为50ms,当负载惯量超出电机转子惯量2倍时,快速刹车制动可能导致驱动器报警,因此用户在选配电机和驱动器时,应合理计算负载惯量,确保负载惯量在电机转子惯量的2倍以内。

然而,当用户的负载惯量不可减小,而又无与之相匹配的电机时,就要在控制器做加减速时间控制,即通常所说的加减速曲线设计,此时的设计中应尽量避免使用制动停止信号BRK。

该信号的接收方式也为光耦隔离输入,光耦导通时,电机制动刹车;光耦关断时,电机恢复运行。如图1:

万泰电机

l   设置电机霍尔磁极位置

用户在选择电机时,可能会遇到不同厂家不同磁极位置的电机,通过改变驱动器面板拨码开关SW的第1位来设置磁极位置,使电机与驱动器匹配。参见下表2:

SW1

电机磁极位置

ON

120°或240°霍尔信号,120°与240°霍尔信号电机的差别在于旋转方向相反。

OFF

60° 或300°霍尔信号,60° 与300°霍尔信号电机的差别在于旋转方向相反。

表2

l   电机测速输出信号(SPEED

驱动器提供电机测速脉冲信号,此信号与电机转速成正比,脉冲输出方式为光耦隔离OC门输出,可根据需求上拉为任意电平。为提高测速精度,驱动器内部经过6倍频处理。

电机转速=60×SPEED信号频率/电机每转脉冲数;电机每转脉冲数=电机级对数×6

例如:用户选用2对级电机,则:电机每转脉冲数=2×6=12个,当输出SPEED信号为600Hz时,电机转速=60×600/12=3000转/分。测速信号输出电路如图2所示:

万泰电机

常用无刷直流电机每转脉冲数见下表:

电机级对数

电机每转脉冲数

电机级对数

电机每转脉冲数

2对级

2×6=12个

5对级

5×6=30个

3对级

3×6=18个

6对级

6×6=36个

4对级

4×6=24个

8对级

8×6=48个

l   驱动器报警输出信号(ALM)

当驱动器产生过流、过压、相间短路、堵转、电机失控等故障时,会自动进入保护状态,停止电机运转,并向外输出一个报警信号ALM,同时,驱动器红色指示灯亮起,最大限度的保护驱动器和电机的安全。发生此报警时,请立即切断电源,检查配线是否错误以及电源电压是否在规定的范围之内。当选择大惯量电机时,电源电压不宜选用太高,以防频繁起停造成驱动器过压报警。该信号输出电路如图2所示。

l   接线端子

端子标记

端子说明

DC-

驱动器直流电源输入,典型值:UW

电机动力输出,连接时注意电机相序与之严格对应,错误的接线可导致电机堵转或失控。

REF-HVREF+AVIF/RVcc

控制信号输入,其中SPEEDOC

l   标准接线图

万泰电机

安装尺寸

 万泰电机

附录:线性电源原理图

 万泰电机

图中:

TX为隔离变压器,根据电源负载确定其参数。一般的,变压器输出电压根据输出直流电压要求而定,整流滤波之后的直流电压VDC+≈1.414×Vout。当用于DCBL-0115A驱动器时,推荐电压器输出为AC21~28V。其中:变压器容量根据负载电流决定;C1为电解电容,推荐参数为:100V/2200uF;C2为无感突波吸收电容,推荐参数为:400V/0.22 uF;D1整流桥参数根据负载电流及输出电压而定。


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