DM556步进电机驱动器在华中数控实验台中的应用

杨 芳

(黄冈职业技术学院机电学院，湖北黄冈438002)

根据现代制造技术的快速发展及用人单位对数控机床维修高技能人才的急切需求，针对职业教育实践教学活动，专门设计和制作了华中数控实验台。该实验台由数控装置、变频调速主轴及三相异步电动机、交流伺服单元及交流伺服电动机、步进电动机驱动器及步进电动机、测量装置、十字工作台等组成。

在该实验台中，数控装置为HNC-21TF，变频主轴采用西门子MICROMASTER 440系列的SE6440-2UD21-5AA0变频器配三相异步电机，交流伺服和交流伺服电机采用松下MINAS A系列的MSDA023A1A伺服单元和MSMA022A1C伺服电动机，步进驱动器和步进电机采用深圳雷塞DM556和57HS13，机械部分采用滚珠丝杠传动的模块化十字工作台。另外，X轴执行装置采用步进驱动器DM556和步进电机57HS13，没有传感器，不需要反馈，实现开环控制。Y轴执行装置采用MSDA023A1A伺服单元和MSMA022A1C伺服电动机，并通过MSMA022A1C伺服电动机自带编码器构成速度闭环控制系统。

通过使用华中数控实验台开展任务驱动的项目教学，可强化机电一体化技术、机电设备维修与管理等专业学生的数控机床设计、安装、接线、调试、故障诊断及维修等专业技能及职业素养。本文主要讲述了在华中数控实验台中如何使用DM556步进电机驱动器、驱动步进电机57HS13控制十字滑台X方向的运动。

1 DM556步进电机驱动器的设计

图1 DM556步进电机驱动器实物图

DM556步进电机驱动器，如图1所示，采用了最新32位DSP技术，具有数字式及优秀的中低压、中低速性能，适合驱动57、86系列步进电机，满足激光加工、雕刻、医疗、测量、电子加工及纺织服装等小型设备的运动控制。同时，该驱动器，采用内置微细分技术，可设置256内的任意细分以及额定电流内的任意电流值，实现了即使在低细分条件下，中低速运行都很平稳，噪音极小，达到高细分的效果，若应用于用户期望的低振动、低噪声设备，效果更佳。另外，该驱动器内部还集成了参数自整定功能，能够针对不同电机，自动生成最优运行参数，实现最大限度发挥电机的性能。

1.1 技术参数

DM556步进电机驱动器可驱动4线、8线两相步进电机，其电压输入范围为DC18～48 V，最大电流为 5.6A，分辨率为 0.1A;细分范围为 200～51200ppr;信号输入方式有差分/单端，脉冲/方向及双脉冲三种方式，并且脉冲响应频率为200KHz。另外，该驱动器可通过串口进行参数配置，内置微细分，精密电流控制，静止时电流自动减半，光电隔离信号输入等途径，实现过压、过流保护，参数自动整定、抗干扰能力加强及电机发热大为降低等功能。

1.2 接口定义

DM556步进电机驱动器有控制信号接口和功率接口，具体情况分别如表1和表2所示。

表1 DM556步进电机驱动器控制信号接口

表2 DM556步进电机驱动器功率接口

1.3 拨码设定

图2 DM556步进电机驱动器拨码开关

DM556驱动器采用八位拨码开关，如图2所示，来进行设定细分、运行电流、静止半流以及控制参数的自整定。运行电流设定如表3所示，当SW1、SW2、SW3均为off时，可以通过PC软件设定为所需电流，最大值为5.6A，分辨率为0.1A。不设置则默认峰值电流为1.4A。

表3 DM556步进电机驱动器运行电流设定

静止电流可用SW4拨码开关设定，off表示静止电流设为运行电流的一半，on表示静止电流与运行电流相同。一般用途中应将SW4设成off，使得电机和驱动器的发热减少，降低能耗，可靠性提高，脉冲信号停止0.4秒后电流自动减半，发热量理论上减至25%。细分设定如表4所示，当SW5～SW8均为on时，驱动器使用内部默认细分为200ppr，用户可以通过上位机软件进行细分设置，最小为200ppr，最大为51200ppr。

表4 DM556步进电机驱动器细分设定

若SW4在1秒之内往返拨动一次，驱动器便可自动完成电机参数识别以及控制参数自整定;在电机、供电电压等条件发生变化时请进行一次自整定，否则，电机可能会运行不正常。注意此时不能输入脉冲，方向信号也不应变化。实现方法为SW4由on拨到off，然后在1秒内再由off拨回到on，或SW4由off拨到on，然后在1秒内再由on拨回到off。

2 DM556步进驱动器与数控系统HNC-21TF的连接

华中数控实验台的X轴执行装置采用步进驱动器DM556和步进电机57HS13，连接电路如图3所示。根据步进电机57HS13的步距角为1.8°，静转矩为1.3Nm，额定相电流为2.8A，静止电流设为运行电流的一半，因此在实验台中，DM556的拨码开关设置情况细分为400，开关 SW5为 off，SW6、SW7、SW8 为 on;电流开关 SW1、SW2 为 off，SW3为on，静止电流开关SW4设定off。

图3 DM556步进驱动器与数控系统HNC-21TF的连接电路

3 应用小结

通过实践证明，采用步进驱动器DM556和步进电机57HS13构成华中数控实验台的X轴执行装置，中低速运行平稳，噪音极小，效果较好。另外，通过使用该实验台组织开展相关实践教学，培养学生就步进驱动器的使用、设置、安装、调试及维修的能力及相关职业素养，达到预期目标，受到企业用人单位的高度评价。

［1］徐东明，周嵘.模块化自动生产线在机电实验教学中的应用［J］.实验科学与技术，2009(1).

［2］张鑫.基于HNC-21S数控实验台的故障诊断技术研究［D］.吉林大学，2009(2).

［3］雷赛公司.DM556数字式两相步进驱动器使用说明书［M］.深圳市雷赛智能控制股份有限公司，2011.