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時代超群無刷驅動器ZM-6610M應用-單片機PWM信號調速-YNN
2022年4月25日

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此接法可實現通過單片機輸出PWM信號對電機調速,通過單片機IO信號控制控制啟停和正反轉,通過限位開關對正反轉分別進行限位。單片機PWM信號占空比/閉環調速方式典型接法如 5.5 所示。

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驅動器的COM與單片機的電源地相連;IN1 接單片機的PWM的輸出,用于調速;IN2 IN3 與單片機的兩個分別IO相連,分別用于控制電機正反轉及緊急制動。限位開關SQ1 SQ2 分別對正反轉進行限位。

單片機PWM信號占空比/閉環調速方式下,驅動器支持占空比調速、力矩控制和速度閉環控制。撥碼開關配置方法如 5.6 所示:

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系統配置撥碼開關如 2.2 所示。開關撥到下方為ON,上方為OFF。從左至右依次是第 1-8 位。

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其中第 8 位為控制方式選擇位。當第 8 位為 OFF 時,為電位器/模擬信號控制方式;當第 8 位為 ON 時,為 RS-485 通訊控制方式。

注意:在使用撥碼開關配置參數時,請斷掉驅動器電源再進行配置,配置好后再上電。

 

數字/模擬信號控制方式下撥碼開關各位功能定義如 2.1 所示。

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1-3 位配置電機額定電流(如何配置電機的額定電流見 2.2):

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注:電機額定電流的配置應與電機實際額定電流一致,否則可能導致調速不穩定、響應緩慢、燒掉保險絲甚至更嚴重的后果。電機的實際額定電流可通過電機銘牌標示、數據手冊等途徑獲取。

 

4-5 位配置信號源(如何配置信號源見 2.3):

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數字/模擬信號控制方式下,信號源可選擇為電位器、模擬信號、PWM/頻率/脈沖或內置程序。我們將信號源配置為PWM/脈沖信號,即第 4 位撥到OFF,第 5 位撥到ON

當信號源為電位器時,使用電位器進行調速、力矩控制或固定行程內的位置調節,支持單電位器、雙電位器獨立和雙電位器協同控制;

當信號源為模擬信號時,使用模擬信號進行調速、力矩控制或固定行程內的位置調節,支持單端模擬信號、差分模擬信號、雙單端模擬信號獨立和雙單端模擬信號協同控制;

當信號源為PWM/頻率/脈沖時,使用PWM/頻率信號進行調速、力矩控制或固定行程內的位置調節,使用脈沖信號進行速度、力矩增量控制或位置步進控制;

當信號源為內置程序時,工作模式可配置為電機學習、行程學習和預設速度控制方式。

 

6-7 位配置工作模式(如何配置工作模式見 2.4):

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數字/模擬信號控制方式下,當信號源為電位器、模擬信號或 PWM/頻率/脈沖時,工作模式可配置為占空比、力矩、速度閉環和位置閉環控制方式。

占空比調速方式通過改變等效輸出電壓來調節電機轉速,具有響應快的特點,但轉速受負載變化有一定程度的變化,且堵轉時的扭矩與占空比有關。

力矩控制方式通過調節輸出電流來改變電機扭矩。力矩控制方式下支持僅力矩控制和力矩轉速同時控制兩種方式。僅力矩控制方式下,當負載力矩小于電機扭矩時,電機轉速最終將達到****轉速。在力矩轉速同時控制方式下,除了可以調節電機扭矩外,還可調節電機最終達到的轉速。

速度閉環控制方式使用 PID 調節算法來對電機進行穩速控制。穩速算法支持速度閉環控制和時間-位置閉環控制。前者直接對電機轉速進行調節,具有超調量小和在高速時調速平穩的特點,但在低速時,可能出現調速不均勻問題;后者通過計算電機隨時間改變應該轉動的位置來對電機轉動位置進行控制,從而間接對電機進行了穩速控制,此方式可滿足多臺驅動器對多個電機轉動位置進行同步控制的要求以及超低速穩速控制的要求,但轉速調節有一定超調。

位置閉環控制使用 PID 調節算法來對電機轉動位置進行控制。當給定目標位置后,驅動器會根據配置的加速加速度、減速加速度和****速度,自動計算電機運行過程中當前轉動位置的目標實時速度并進行調控,從而使電機按照配置的速度和加速度參數準確地轉動到目標位置。

當信號源為內置程序時,工作模式可配置為電機學習、行程學習和預設速度控制方式。

 

8 位配置控制方式,我們將控制方式配置為數字/模擬信號控制方式,即第 8 位撥到OFF。撥碼開關撥到上方為 OFF,下方為 ON。從左至右依次是第 1-8 位。

 

單片機PWM信號調速方式下,相關寄存器的參考配置如 5.3 所示。

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