直流無(wú)刷驅(qū)動(dòng)器BLD050-10A

用戶手冊(cè)

 

BLD050-10A是基于先進(jìn)的DSP控制芯片與獨(dú)特的控制電路結(jié)合一起所研發(fā)的一款數(shù)字式智能直流無(wú)刷驅(qū)動(dòng)器。全數(shù)字式設(shè)計(jì)使其擁有靈活多樣的輸入控制方式、極高的調(diào)速比和低噪音，完善的軟硬件保護(hù)功能。驅(qū)動(dòng)器可通過RS232串口與計(jì)算機(jī)相連，配置無(wú)刷驅(qū)動(dòng)器調(diào)試軟件，實(shí)現(xiàn)PID參數(shù)在線調(diào)整，保護(hù)參數(shù)，電機(jī)參數(shù)，加減速時(shí)間，控制方式等參數(shù)的設(shè)置，軟件可監(jiān)測(cè)當(dāng)前電機(jī)速度，電流，警告狀態(tài)等。

1.1   性能特點(diǎn)

◆ 速度PID閉環(huán)控制，低速轉(zhuǎn)矩大；

◆ 調(diào)速范圍0~20000RPM；3

◆ 運(yùn)行加減速時(shí)間可由軟件設(shè)定，實(shí)現(xiàn)平滑柔和運(yùn)行；

◆ 驅(qū)動(dòng)器自身功耗小，效率高，溫升低，因此產(chǎn)品體積小，易安裝；

◆ 多種控制模式：PWM控制、模擬量控制、多段速度，控制方式由配置軟件設(shè)定；

◆ 多種完善的保護(hù)功能；

◆ 智能型通用無(wú)刷驅(qū)動(dòng)器，根據(jù)不同電機(jī)設(shè)置不同參數(shù)，如霍爾電氣角度和電機(jī)極對(duì)數(shù)；

 

1.2   電氣特性

型號(hào)		BLD050-10A
工作電壓		18~50VDC
電流		連續(xù)電流10A，峰值20A
電機(jī)霍爾類型		60度，300度，120度，240度
工作模式		霍爾速度閉環(huán)
控制方式		0-5V 模擬量控制 0-100%PWM占空比控制（PWM頻率1KZ-20KHZ） 內(nèi)部多段速度設(shè)定
調(diào)速范圍		0-20000RPM
加速度時(shí)間常數(shù)		根據(jù)軟件任意設(shè)定
冷卻方式		自然風(fēng)冷
保護(hù)功能		短路：當(dāng)異常電流大于50A時(shí)，產(chǎn)生短路保護(hù) 過流：當(dāng)電流大于驅(qū)動(dòng)器工作電流設(shè)置值，并持續(xù)設(shè)定時(shí)間后產(chǎn)生過流保護(hù) 過壓：當(dāng)工作電壓大于70V時(shí)產(chǎn)生過壓保護(hù) 欠壓：當(dāng)工作電壓小于18V時(shí)產(chǎn)生欠壓保護(hù) 霍爾異常：包括相位異常
使用環(huán)境	場(chǎng)合	避免金屬粉塵、油霧、腐蝕性氣體
	溫度	-20℃~50℃
	濕度	<80%RH，無(wú)凝露未結(jié)霜
	防護(hù)等級(jí)	IP21

1.3   應(yīng)用領(lǐng)域

AGV行業(yè)，機(jī)器人行業(yè)，各種小型自動(dòng)化設(shè)備和儀器，如自動(dòng)門控制、送風(fēng)設(shè)備、醫(yī)療泵、自動(dòng)閘、自動(dòng)裝配設(shè)備等。

2、使用指導(dǎo)

2.1 安全事項(xiàng)

● 驅(qū)動(dòng)器必須由專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行安裝與操作

● 驅(qū)動(dòng)器輸入工作電壓必須符合技術(shù)要求

● 驅(qū)動(dòng)器必須在斷電3分鐘后，才能再次進(jìn)行接線與安裝

● 通電前必須確保電源線、電機(jī)線、信號(hào)線的正確性與牢固性

● 避免強(qiáng)磁干擾

2.2 連線注意事項(xiàng)

● 信號(hào)線和電機(jī)線必須帶屏蔽，分別走線，保持10CM以上的距離，距離越大，干擾越小

● 嚴(yán)禁帶電拔插端子，容易損壞驅(qū)動(dòng)器

2.3 安裝環(huán)境

● 避免將驅(qū)動(dòng)器安裝在其他發(fā)熱設(shè)備旁

● 避免在金屬粉塵、油霧、腐蝕性氣體及強(qiáng)震場(chǎng)合使用

3、接口介紹

3.1 驅(qū)動(dòng)器所有接口示意圖

3.2 控制信號(hào)輸入輸出端

3.2.1 引腳列表

端子引腳號(hào)	引腳名	定義說明
1	GND	信號(hào)地
2	ALM	報(bào)警輸出
3	X3	多段速度輸入3
4	PG	霍爾信號(hào)異或輸出（用于計(jì)算當(dāng)前電機(jī)速度）
5	X3	多段速度輸入2
6	5V	5V電源輸出
7	X1	多段速度輸入1
8	SV	模擬信號(hào)輸入
9	FR	方向控制信號(hào)
10	GND	信號(hào)地
11	EN	使能信號(hào)，低電平有效
12	BK	剎車信號(hào)，低電平有效

3.2.2 引腳對(duì)應(yīng)的電路

輸入信號(hào)X1，X2，X3，EN，F(xiàn)R，BK對(duì)應(yīng)的內(nèi)部電路

TO內(nèi)部電路

輸出信號(hào)PG，ALM對(duì)應(yīng)的內(nèi)部電路

3.3 霍爾信號(hào)接口

 

2	RXD	數(shù)據(jù)接收
4	TXD	數(shù)據(jù)發(fā)送
5	GND	信號(hào)地

 

 

 

 

 

 

 

3.6 典型接線示意圖

4、控制接口詳細(xì)功能說明

4.1 模擬量/PWM 輸入端子SV

SV用于模擬量輸入或者PWM輸入，當(dāng)在BLDC_Motion 軟件輸入設(shè)置為模擬量或者PWM方式時(shí)，該端口輸入的量作為速度的給定值，詳細(xì)說明及接線圖如下：

4.1.1 可調(diào)電阻調(diào)節(jié)模擬輸入電機(jī)運(yùn)行

電位器阻值選在5K-10K之間，在接分壓電阻時(shí)，應(yīng)先確認(rèn)好電阻兩端及中間抽頭再連接，錯(cuò)誤的接法可能使5V電源短路導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)器損壞。

 

 

 

 

 

4.1.2 外部0-10V模擬量輸入

當(dāng)SV連接外部模擬量輸入時(shí)，當(dāng)模擬電壓大于5V時(shí)應(yīng)采用分壓電阻分壓，如PLC 0-10V模擬量輸入。

4.1.3 SV用做PWM輸入端

當(dāng)SV用于PWM輸入時(shí)，其輸入量是開關(guān)量，應(yīng)滿足5V電平要求，PWM頻率應(yīng)在1KHz-10KHz之間，頻率低則PWM精度高，建議用2KHz。

4.2 FR正反轉(zhuǎn)方向控制端子

FR端子用于控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向。FR端子不同電平切換時(shí)會(huì)根據(jù)加減速時(shí)間設(shè)定值，先減速到0，然后切換電機(jī)方向，再?gòu)?速加速到給定值。如果電機(jī)拖動(dòng)的負(fù)載慣量大，應(yīng)適當(dāng)加大加減速時(shí)間，否則在切換方向時(shí)會(huì)有過流或者過壓的情況。

4.3 EN驅(qū)動(dòng)器使能端子

EN腳為驅(qū)動(dòng)器使能端，只有在EN腳與GND接通時(shí)其他操作才被允許。

4.4 BK剎車控制端子

BK腳與GND接通，使電機(jī)三相線處于短路狀態(tài)，使電機(jī)處于制動(dòng)狀態(tài)。如果電機(jī)處于高速或者負(fù)載慣量較大時(shí)，剎車對(duì)電氣和機(jī)械裝置沖擊、損壞大，應(yīng)該把速度降到低速再進(jìn)行剎車。

4.5 X1，X2，X3多段速度控制端子

在配置調(diào)試軟件中可以設(shè)置為多段速控制方式，多段速模式有兩種，分別為模式1和模式2，模式1為譯碼方式，模式2為位選方式。

X1，X2，X3與GND的斷開與導(dǎo)通可以組合成8種不同的狀態(tài)，對(duì)應(yīng)8段不同的速度，每段的速度可以通過配置軟件設(shè)置。

X1-GND	X2-GND	X3-GND	速度段	速度值
閉合	閉合	閉合	速度段0	可設(shè)
閉合	閉合	斷開	速度段1	可設(shè)
閉合	斷開	閉合	速度段2	可設(shè)
閉合	斷開	斷開	速度段3	可設(shè)
斷開	閉合	斷開	速度段4	可設(shè)
斷開	閉合	斷開	速度段5	可設(shè)
斷開	斷開	閉合	速度段6	可設(shè)
斷開	斷開	斷開	速度段7	可設(shè)

4.6 ALM報(bào)警輸出端子

ALM信號(hào)輸出是三極管開漏輸出，當(dāng)驅(qū)動(dòng)器發(fā)生短路，過流，過壓，欠壓，霍爾信號(hào)異常時(shí)，ALM輸出低電平。

4.7 PG霍爾信號(hào)輸出端子

PG信號(hào)是用于計(jì)算電機(jī)速度的脈沖信號(hào)，PG信號(hào)為開漏輸出，測(cè)試時(shí)應(yīng)在加一個(gè)2K-10K的上拉電阻。

電機(jī)一個(gè)電氣周期輸出三個(gè)脈沖，機(jī)械周期=電周期*極對(duì)數(shù)，例如2對(duì)極電機(jī)，一轉(zhuǎn)輸出6個(gè)脈沖，4對(duì)極電機(jī)一轉(zhuǎn)輸出12個(gè)脈沖，電機(jī)轉(zhuǎn)速與PG端子脈沖頻率的關(guān)系是：

電機(jī)轉(zhuǎn)速（RPM）=20*PG信號(hào)脈沖頻率（Hz）/電機(jī)極對(duì)數(shù)

5、常見問題

1、EN使能后，電機(jī)轉(zhuǎn)速不受控制，飛轉(zhuǎn)

解決方法：先確認(rèn)霍爾信號(hào)線，電機(jī)相線接線是否正確，正確的話，應(yīng)該在BLDC_Motion配置軟件中修改霍爾角度，如當(dāng)前是60°則更改為300°，120°則更改為240°。

2、 EN使能后，電機(jī)振動(dòng)，或者不轉(zhuǎn)，幾秒后出現(xiàn)過流保護(hù)

解決方法：這種情況一般是霍爾信號(hào)線或者電機(jī)相序錯(cuò)誤，若電機(jī)相序UVW與霍爾順序未知，可以通過試湊法，即保持電機(jī)相線不變，改變霍爾ABC的接線順序，總能找到一組正常運(yùn)行，如果此時(shí)電機(jī)飛轉(zhuǎn)，則在配置軟件中改變霍爾電氣角度即可。

3、 EN使能后，電機(jī)轉(zhuǎn)過一個(gè)角度后出現(xiàn)霍爾信號(hào)異常

解決方法：這種情況一般是霍爾信號(hào)出現(xiàn)問題，先確認(rèn)霍爾接線是否牢固，如果接線沒問題，那有可能是電機(jī)霍爾虛焊或者霍爾損壞，建議換個(gè)電機(jī)試試。

6、安裝尺寸

7、故障診斷與排除

驅(qū)動(dòng)器上有兩個(gè)LED指示燈，綠色LED燈為電源指示燈，紅色LED燈為ALM錯(cuò)誤指示燈，驅(qū)動(dòng)器上電正常是只有綠色LED燈亮，如綠色LED燈不亮，請(qǐng)檢查電源線是否接對(duì)或者牢固。

紅色LED指示燈通過不同的閃爍次數(shù)可指示出不同的狀態(tài)，具體如下表所示：

LED燈狀態(tài)	故障說明
一直亮	軟件禁能或者外部未使能
隔一秒，閃爍1次	短路保護(hù)
隔一秒，連續(xù)閃爍2次	霍爾值異常
隔一秒，連續(xù)閃爍3次	霍爾相位異常
隔一秒，連續(xù)閃爍4次	過流
隔一秒，連續(xù)閃爍5次	母線電壓過低
隔一秒，連續(xù)閃爍6次	母線電壓過高