Driver DM432C pour moteur pas-à-pas

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 Mise à jour du 19/01/2015

Rappel : Documentation sur le matériel utile dans nos réalisations.

Le DM432C de Leadshine est un driver digital de moteurs pas-a-pas base sur un circuit DSP. Il fait partie de la dernière génération de contrôleurs de moteurs pas-a-pas et apporte un niveau unique de fluidité de mouvement, procure un couple optimum et une bonne stabilité. Les moteurs peuvent fonctionner plus silencieusement, avec moins d’échauffement et un mouvement plus régulier qu’avec les drivers classiques. Ses caractéristiques uniques font du DM432C une solution idéale pour des applications nécessitant un fonctionnement fluide a basse vitesse

Refroidissement – La température du driver ne doit pas dépasser 70‹C et la température de fonctionnement du moteur ne doit pas dépasser 80‹C. – Il est recommande d’utiliser la fonction de réduction automatique du courant de repos, ce qui diminue l’échauffement du driver et du moteur. – Il est recommande de monter le boitier du driver verticalement pour maximiser la surface du refroidisseur. Une ventilation force peut être nécessaire

Description des broches

Le DM432C est équipé de 2 connecteurs débrochables : le connecteur pour les signaux de contrôle et le connecteur pour l’alimentation et le raccordement du moteur.

Configuration du connecteur  ( connecteur Signal )

REDOHM DM432C

 Broches  Informations sur les broches
 PUL+ PUL-

Pulse signal : en mode impulsion simple (pulse/direction), une impulsion montante sur cette entrée fait avancer le moteur d’un pas. La tension de l’impulsion doit entre de 4,5 a 5 V pour un état HAUT et 0 a 0,5 V pour un état BAS. La largeur d’impulsion doit être de minimum 2,5 μs pour un fonctionnement correct. Une résistance en série doit être ajoutée pour limiter le courant en 12 V (1 PUL- kΩ) et en 24 V (2 kΩ).

   DIR +  DIR –

DIR signal : en mode impulsion simple, ce signal a des niveaux de tension hauts et bas qui représentent les deux directions de rotation du moteur. Pour un fonctionnement fiable, ce signal doit être applique minimum 5 μs avant le signal PUL. La tension du signal DIR doit être de 4,5 a 5 V pour un état HAUT et 0 a 0,5 V pour un état BAS. La rotation dépend également du câblage du  moteur.

  ENA+ ENA-

Enable signal : ce signal est utilise pour permettre ou interdire l’utilisation du driver. Un signal haut permet d’utiliser le driver tandis qu’un signal bas le bloque. Ces broches sont habituellement laissées déconnectées.

Configuration du connecteur (l’alimentation et le raccordement du moteur )

Broches   Informations sur les broches (l’alimentation et le raccordement du moteur )
 +Vcc

Tension d’alimentation : 20 a 40 Vcc (fluctuations de l’alimentation et force contre-électromotrice incluses)

GND

 Masse

A+,A- Phase A du moteur
B+,B- Phase B du moteur

Signaux de contrôle (connecteur P1)

Le DM432C peut accepter des signaux différentiels et des signaux uniques (collecteur-ouvert et sortie PNP). Le DM432C dispose de 3 entrées logiques isolées optiquement situées sur le connecteur P1destinées a recevoir les signaux de commande. Les connexions en collecteur ouvert et PNP sont décrites dans les schémas ci-dessous :

SCHEMA REDOHM DM432C 001

 

SCHEMA REDOHM DM432C 002

Raccordement du moteur

Le DM432C peut piloter des moteurs pas-a-pas bipolaires et unipolaires.

NE JAMAIS RACCORDER OU DECONNECTER LE MOTEUR LORSQUE LE DRIVER EST SOUS TENSION.

Connexions 4 fils Les moteurs bipolaires a 4 fils sont les plus faciles a câbler. La vitesse et le couple dépendent de l’inductance du bobinage. Lors de la sélection du courant de sortie du driver, il faut multiplier le courant de phase par 1,4 pour déterminer le courant de pointe.

SCHEMA REDOHM DM432C 003

 

Connexions 6 fils

De même que pour les connexions a 8 fils, les moteurs a 6 fils peuvent être configures pour obtenir des vitesses ou un couple élevé. La configuration  »half coil » n’utilise que la moitie du bobinage et favorise les vitesses élevées, tendus que la configuration  »full coil » utilise tout le bobinage et privilégie le couple.

Configuration  »half coil »

La moitie du bobinage est utilisée, ce qui donne une impédance plus faible et par conséquent moins de couple. Le couple sera plus stable a haute vitesse. Cette configuration est aussi appelée  »half chopper ». Lors de la sélection du courant de sortie du driver, il faut multiplier le courant par phase (ou unipolaire) par 1,4 pour déterminer le courant de pointe.

SCHEMA REDOHM DM432C 004

Configuration  »full coil »

La configuration  »full coil » sur un moteur a 6 fils doit être utilisée pour des applications nécessitant un couple élevé a faible vitesse. En mode  »full coil », le moteur doit fonctionner a seulement 70% de son courant nominal pour éviter la surchauffe.

SCHEMA REDOHM DM432C 005

Connexions 8 fils

Les moteurs a 8 fils offrent un haut degré de flexibilité au concepteur car ils peuvent être raccordes en série ou en parallèle.

Connexions séries

Un raccordement en série est utilise dans des applications nécessitant un couple élevé a faible vitesse. Cette configuration procure l’inductance la plus élevée ce qui entraine une dégradation des performances a haute vitesse. En mode série, le moteur doit fonctionner a seulement 70% de son courant nominal pour éviter la surchauffe.

SCHEMA REDOHM DM432C 006

Connexions parallèles

Un raccordement en parallèle offre un couple plus stable mais plus faible a faible vitesse. En raison de l’inductance plus faible, le couple sera plus élevé a haute vitesse. Lors de la sélection du courant de sortie du driver, il faut multiplier le courant par phase (ou unipolaire) par 1,96 pour déterminer le courant de pointe.

SCHEMA REDOHM DM432C 007

Choix de l’alimentation

Le DM432C convient pour des moteurs de petite et moyenne tailles de NEMA 14 a 23. La tension d’alimentation détermine les performances du moteur a haute vitesse tandis que le courant détermine le couple de sortie du moteur spécialement a faible vitesse. Un tension d’alimentation élevée permettra d’atteindre des vitesses élevées, mais l’échauffement et le bruit seront plus importants. Si la vitesse demandée est faible, il est préférable d’utiliser une tension d’alimentation plus faible pour diminuer le bruit et l’échauffement et améliorer la fiabilité de fonctionnement.

Alimentation régulée ou non-régulée

Il est possible d’alimenter le driver avec une alimentation continue régulée ou simplement redressée et filtrée (non-régulée). Cependant, les alimentations non-régulées sont plus aptes a procurer un courant important instantanément.

Lors de l’utilisation d’une alimentation régulée, il faut prévoir une réserve de puissance suffisante pour assurer un fonctionnement correct en toutes circonstances (par exemple prendre une alim de 4A pour un courant nécessaire de 3A).

Choix de la tension d’alimentation

Les MOSFETS de puissance du DM432C peuvent fonctionner de 20 a 40 Vcc, fluctuations et force contre-électromotrice générée par le moteur incluses. Une tension d’alimentation élevée augmente le couple a haute vitesse, ce qui permet d’éviter de perdre des pas. Cependant, une tension d’alimentation élevée peut causer des vibrations du moteur a vitesse réduite et une surtension peut mettre le driver en protection ou l’endommager. Il est donc conseille de choisir la tension d’alimentation suffisamment haute pour l’application envisagée, et de ne pas sortir de la plage 20 Vcc a 36 Vcc.

Sélection de la résolution et du courant

La résolution et le courant de sortie sont sélectionnables a l’aide de dip-switches. Un mode de configuration par logiciel existe mais nécessite un câble spécifique non disponible.

SCHEMA REDOHM DM432C 008

Sélection de la resolution Microstep

SCHEMA REDOHM DM432C 009

Réglage du courant

Pour un moteur donne, plus le courant du driver est élevé, plus le couple est élevé, mais cela entraine plus d’échauffement dans le moteur et le driver. Par conséquent, le courant de sortie est en général ajuste de façon a éviter une surchauffe du moteur lors d’une utilisation prolongée. Le raccordement en série ou en parallèle des bobinages modifie de manière significative les inductance et résistance résultantes d’où l’importance d’en tenir compte lors du choix du courant de sortie.

L’intensité communiquée par le fabricant du moteur est importante pour sélectionner le courant, mais il faut également tenir compte du mode de raccordement.

Les 3 premiers inters du dip-switch permettent de régler le courant de sortie

Réglage du courant de sortie dynamique

SCHEMA REDOHM DM432C 010

Note : en raison de l’inductance du moteur, l’intensité réelle dans les bobinages peut être plus faible que l’intensité de sortie dynamique sélectionnée, notamment en haute vitesse.

Réglage du courant de repos

SW4 permet de choisir entre un courant de repos réduit ou non. La position OFF permet de réduire le courant dans les bobinages a la moitie du courant de sortie sélectionné tandis que la position ON laisse le courant inchangé.

Le courant est automatiquement réduit a 60% de la valeur sélectionnée une seconde après la dernière impulsion. Cela doit diminuer l’échauffement théorique a 36% de sa valeur initiale.

Remarques concernant le câblage

il est recommande d’utiliser du cable blinde torsade pour eviter les interférences
pour eviter de perturber les signaux PUL et DIR, il est fortement deconseille de placer les câbles de commande et de puissance a proximite les uns des autres (une distance de 10 cm entre les cables de puissance et de commande est conseillée)
la connexion ou deconnexion du connecteur P2 lorsque le driver est sous tension (meme si le moteur est au repos) endommagera le driver et annulera la garantie

SCHEMA REDOHM DM432C 011

Signaux de commande

Afin d’évitera toutes perturbations de fonctionnement, les signaux de commande doivent respecter les règles ci-dessous :

SCHEMA REDOHM DM432C 012

Remarques :

t1 : ENA doit précéder DIR de minimum 5 μs. En règle générale, ENA+ et ENA- ne sont pas connectées.
t2 : DIR doit précéder PUL de minimum 5 μs pour assurer la rotation dans le bon sens.
t3 : la largeur de l’impulsion doit être de 2,5 μs minimum
t4 : la largeur de l’impulsion basse doit être de 2,5 μs minimum

Protections

Le driver est équipe de protections et utilise une LED rouge pour indiquer quelle protection a été activée. La période de la LED est de 3 secondes et le nombre de clignotements indique le type de protection active. Etant donne qu’une seule protection peut être indiquée par la led, le driver indique la protection en fonction des priorités.

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Leadshine – 3/F, Block 2, Nanyou Tianan Industrial Park, Nanshan District Shenzhen, China (traduction Gotronic)

Rappel : Documentation sur le matériel utile dans nos réalisations. Ces documentations sont soit: des traductions issues de la documentation constructeur ou de nos fournisseurs ( ou des traduction fournisseur ) . Nous avons travaillé avec cette documentation mais il se peut qu’une erreur se soit glissée dans nos lignes et nous ne  pouvons être tenu pour responsable .

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