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雷赛智能 第五代L5系列交流伺服电机与驱动器高性能 高品质低成本雷赛L5系列交流伺服应用场合优良的外观设计数控机床包装机印刷机雷赛第五代系列交流伺服系统每个精品的诞生都来自于对用户需求的深刻理解和对用户满意的执着追求！中国自动化设备厂家在性能、品质和成本等方面面临着越来越苛刻的客户要求和竞争压力! 采用进口交流伺服能保证运动控制的性能和品质，但是激烈的价格竞争往往使得设备厂家利润微薄甚至无利可图；采用国产伺服虽能显著降低设备成本，但运动性能却常常不如人意。
所以，进口伺服的运动性能加国产伺服的成本优势是很多中国设备厂家的梦想！雷赛智能的第五代精品交流伺服L5系列正是为帮助设备厂家实现这一梦想而精心打造，通过整合美国先进伺服算法、历时十年研发和五代升级。
L5系列具有高性能、高品质、低成本等特点，都是为了帮助用户制造出更有竞争优势和赢利能力的新一代设备。
17位编码器、陷波滤波、惯量估计、干扰观测和补偿等多目 录1、L5系列交流伺服系统简介 4 1.1产品性能 1.2电机与驱动对应表2、L5伺服驱动器简介 10 2.1伺服驱动器命名规则 2.2外部连接 2.3控制模式标准接线 2.4驱动器技术规格 2.5驱动器安装尺寸 4、L5配件简介 355、L5系列产品选购 393、L5伺服电机简介 19 3.1伺服电机命名规则 3.2伺服电机技术规格 3.3伺服电机安装尺寸 3.4伺服电机转矩特性1. L5系列交流伺服系统简介1.1 产品性能2500线（10，000ppr）编码器17位（131，072ppr）编码器优异的动态跟踪精度位置命令位置误差0 10 20 30 40 50 60 70 80 90时间（ms）※测试条件：雷赛600W,2500线伺服电机，带50%负载，通过雷赛自带Pro Tuner120 140 16018020060 80 1000 20 40时间（ms）抗共振的陷波滤波功能■内置陷波滤波器，可有效抑制中高频的机械共振●可抑制1500HZ以下的共振频率。
DM542数字式中低压步进电机驱动器，采用最新32位DSP技术，适合驱动57、86系列电机，具备优秀的中低速性能，能够满足大多数中小型设备的应用需要。
采用内置微细分技术，即使在低细分条件下，也能够达到高细分的效果，中低速运行都很平稳，噪音极小。
驱动器内部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，最大限度发挥电机的性能。
功能特性可驱动4线，8线的两相步进电机电压输入范围：18~48 VDC电流最大：4.2A，分辨率：0.1A细分范围：400~25600ppr信号输入：差分/单端，脉冲/方向或双脉冲，5~24VDC电平兼容脉冲响应频率：200KHz内置微细分上电参数自动整定功能精密电流控制使电机发热大为降低静止时电流自动减半光隔离信号输入，抗干扰能力强具有过压、过流等保护功能技术参数1. 电气指标DM542说明最小值典型值最大值单位输出电流 1.0 - 4.2 A输入电源电压18 36 48 VDC控制信号输入电7 10 16 mA流步进脉冲频率0 - 200 KHz绝缘电阻500 MΩ2. 接口定义1）控制信号接口名称功能PUL+脉冲输入信号：脉冲有效沿可调，默认脉冲上升沿有效；为了可靠响应脉冲信号，脉冲宽度应大于1.2μs。
5~24VDC电平兼容。
PUL-双脉冲模式下：CWDIR+方向输入信号：高/低电平信号，为保证电机可靠换向，方向信号应先于脉冲信号至少5μs建立。
电机的初始运行方向与电机绕组接线有关，互换任一相绕组（如DIR-A+、A-交换）可以改变电机初始运行的方向。
5~24VDC电平兼容。
双脉冲模式下：CCWENA+使能控制信号，此输入信号用于使能或禁止驱动器输出。
ENA接低电平（或内部光耦导通）时，驱动器将切断电机各相的电流使电机处于自由状态，不响应步进脉冲。
ENA-当不需用此功能时，使能信号端悬空即可。
5~24VDC电平兼容。
2）功率接口名称功能GND 直流电源地+V 直流电源正，范围+18V—+48V，推荐+36VA+、A- 电机A相绕组B+、B- 电机B相绕组3、拨码设定DM542驱动器采用八位拨码开关设定细分、运行电流、静止半流。
步进电机型号参数选择步进电机是一种能将数字脉冲信号转换为角位移或直线位移的电机。
它通过控制电流的连续变化实现位置控制，具有精度高、稳定性好、启停速度快等优点。
步进电机在许多领域中广泛应用，包括机械、电子设备、医疗器械等。
本文将介绍几种常见的步进电机型号、参数和选择方法。
一、步进电机型号1.42型步进电机42型步进电机是一种直径为42mm的经典步进电机。
它由两相或四相线圈组成，每一相的线圈可以通过一个电流控制芯片驱动。
42型步进电机具有结构简单、驱动电流小、噪音低等特点，广泛应用于一些小型机械设备中。
2.57型步进电机57型步进电机是一种直径为57mm的步进电机。
它由四相线圈组成，每一相的线圈可以通过一个电流控制芯片驱动。
57型步进电机具有结构稳定、扭矩输出大、运行平稳等特点，广泛应用于一些需要较大扭矩输出的场合。
3.86型步进电机86型步进电机是一种直径为86mm的大功率步进电机。
它由四相线圈组成，每一相的线圈可以通过一个电流控制芯片驱动。
86型步进电机具有功率大、运行平稳等特点，广泛应用于一些需要大功率输出的机械设备。
二、步进电机参数1.步距角：步进电机通常以步距角来描述，它表示每次接收一个脉冲信号时电机转动的角度。
常见的步距角有1.8度型和0.9度型。
1.8度型步进电机每个步距可以转动1.8度，0.9度型步进电机则可以转动0.9度。
2.额定电流：步进电机的额定电流是指电机在正常工作时所需的电流大小。
一般来说，额定电流越大，电机的输出扭矩就越大，但也会产生更多的热量。
3.驱动电压：步进电机的驱动电压是指电机在正常工作时所需的电压大小。
一般来说，驱动电压越高，电机的运行速度就越快，但也会增加驱动电路的复杂度。
4.静态扭矩：步进电机的静态扭矩是指在停止时所能提供的最大转矩。
它通常与步进电机的物理结构和线圈参数有关。
5.转动惯量：步进电机的转动惯量是指电机转动一定角度所需的转动力矩大小。
它通常与电机的转子质量和转子结构有关。
步进电机的选用电机型号、参数、尺寸标准步进电机的选用步进电机是一种能将数字输入脉冲转换成旋转或直线增量运动的电磁执行元件。
每输入一个脉冲电机转轴步进一个步距角增量。
电机总的回转角与输入脉冲数成正比例，相应的转速取决于输入脉冲频率。
步进电机是机电一体化产品中关键部件之一，通常被用作定位控制和定速控制。
步进电机惯量低、定位精度高、无累积误差、控制简单等特点。
广泛应用于机电一体化产品中，如:数控机床、包装机械、计算机外围设备、复印机、传真机等。
选择步进电机时，首先要保证步进电机的输出功率大于负载所需的功率。
而在选用功率步进电机时，首先要计算机械系统的负载转矩，电机的矩频特性能满足机械负载并有一定的余量保证其运行可靠。
在实际工作过程中，各种频率下的负载力矩必须在矩频特性曲线的范围内。
一般地说最大静力矩Mjmax大的电机，负载力矩大。
选择步进电机时，应使步距角和机械系统匹配，这样可以得到机床所需的脉冲当量。
在机械传动过程中为了使得有更小的脉冲当量，一是可以改变丝杆的导程，二是可以通过步进电机的细分驱动来完成。
但细分只能改变其分辨率，不改变其精度。
精度是由电机的固有特性所决定。
论文天地欢迎您选择功率步进电机时，应当估算机械负载的负载惯量和机床要求的启动频率，使之与步进电机的惯性频率特性相匹配还有一定的余量，使之最高速连续工作频率能满足机床快速移动的需要。
选择步进电机需要进行以下计算:(1)计算齿轮的减速比根据所要求脉冲当量，齿轮减速比i计算如下:i=(φ.S)/(360.Δ) (1-1)式中φ ---步进电机的步距角(o/脉冲)S ---丝杆螺距(mm)Δ---(mm/脉冲)(2)计算工作台，丝杆以及齿轮折算至电机轴上的惯量Jt。
Jt=J1+(1/i2)[(J2+Js)+W/g(S/2π)2] (1-2)式中Jt ---折算至电机轴上的惯量(Kg.cm.s2)J1、J2 ---齿轮惯量(Kg.cm.s2)Js ----丝杆惯量(Kg.cm.s2) W---工作台重量(N)S ---丝杆螺距(cm)(3)计算电机输出的总力矩MM=Ma+Mf+Mt (1-3)Ma=(Jm+Jt).n/T×1.02×10ˉ2(1-4)式中Ma ---电机启动加速力矩(N.m)Jm、Jt---电机自身惯量与负载惯量(Kg.cm.s2)---电机所需达到的转速(r/min) nT---电机升速时间(s)Mf=(u.W.s)/(2πηi)×10ˉ2(1-5)Mf---导轨摩擦折算至电机的转矩(N.m)u---摩擦系数η---传递效率Mt=(Pt.s)/(2πηi)×10ˉ2(1-6)Mt---切削力折算至电机力矩(N.m)Pt---最大切削力(N)(4)负载起动频率估算。
步进电机选型指导由于步进电机及驱动器型号较多、种类较多，用户在选择时应有一定的讲究，这样才能以最优的性能、最低的价格选择好自己所需的产品。
选取原则（仅供参考）：1．首先确定步进电机拖动负载所需要的扭矩。
最简单的方法是在负载轴上加一杠杆，用弹簧秤拉动杠杆，拉力乘以力臂长度既是负载力矩。
或者根据负载特性从理论上计算出来。
由于步进电机是控制类电机，所以目前常用步进电机的最大力矩不超过45N.m，力矩越大，成本越高，如果您所选择的电机力矩较大或超过此范围，可以考虑加配减速装置。
2．确定步进电机的最高运行转速。
电机和驱动器选购转速指标在步进电机的选取时至关重要，步进电机的特性是随着电机转速的升高，扭矩下降，其下降的快慢和很多参数有关，如:驱动器的驱动电压、电机的相电流、电机的相电感、电机大小等等，一般的规律是：驱动电压越高，力矩下降越慢；电机的相电流越大，力矩下降越慢。
在设计方案时，应使电机的转速控制在600转/分或800转/分以内，当然这样说很不规范，可以参考〈矩-频特性〉。
3．根据负载最大力矩和最高转速这两个重要指标，再参考〈矩-频特性〉，就可以选择出适合自己的步进电机。
如果您认为自己选出的电机太大，可以考虑加配减速装置，这样可以节约成本，也可以使您的设计更灵活。
要选择好合适的减速比，要综合考虑力矩和速度的关系，选择出最佳方案。
4．最后还要考虑留有一定的（如50%）力矩余量和转速余量。
5．可以先选择混合式步进电机，如果由于价格因素，可以选取反应式步进电机。
6．尽量选取细分驱动器，且使驱动器工作在细分状态。
7．选取时且勿走入只看电机力矩这一个指标的误区，也就是说并非电机的扭矩越大越好，要和速度指标一起考虑。
8．超小型驱动器和微型驱动器是靠外壳作为散热器的，应固定在较大、较厚的金属板上或外加风机散热，如果没有散热条件，而驱动器又工作在转速较低的场合（这时驱动器发热较大），可以选用带风机的大型驱动器代替。
要使系统协调运转，电机选型是比较重要的一环。
步进电机的种类和特点步进电机在构造上有三种主要类型:反应式(Variable Reluctance，VR）、永磁式(Permanent Magnet,PM）和混合式(Hybrid Stepping，HS）。
＊反应式定子上有绕组、转子由软磁材料组成。
结构简单、成本低、步距角小,可达1。
2°、但动态性能差、效率低、发热大，可靠性难保证。
＊永磁式永磁式步进电机的转子用永磁材料制成,转子的极数与定子的极数相同。
其特点是动态性能好、输出力矩大，但这种电机精度差，步矩角大(一般为7。
5°或15°)。
＊混合式混合式步进电机综合了反应式和永磁式的优点，其定子上有多相绕组、转子上采用永磁材料，转子和定子上均有多个小齿以提高步矩精度。
其特点是输出力矩大、动态性能好，步距角小，但结构复杂、成本相对较高。
按定子上绕组来分，共有二相、三相和五相等系列。
最受欢迎的是两相混合式步进电机，约占97%以上的市场份额，其原因是性价比高，配上细分驱动器后效果良好.该种电机的基本步距角为1。
8°/步，配上半步驱动器后,步距角减少为0。
9°，配上细分驱动器后其步距角可细分达256倍 (0.007°/微步）.由于摩擦力和制造精度等原因，实际控制精度略低。
同一步进电机可配不同细分的驱动器以改变精度和效果。
雷赛步进电机系列雷赛两相、三相混合式步进电机，采用优质冷轧钢片和耐高温永磁体制造，产品规格涵盖35-130范围。
具有温升低、可靠性高的特点,由于其具有良好的内部阻尼特性，因而运行平稳，无明显震荡区。
可满足不同行业、不同环境下的使用需求。
雷赛采用专利技术研发的三相步进电机驱动系统,更好地解决了传统步进电机低速爬行、有共振区、噪音大、高速扭矩小、起动频率低和驱动器可靠性差等缺点，具有交流伺服电机的某些运行特性,其运行效果可与进口产品相媲美.两相步进电机命名规则<〉上例表示机座号为57mm,两相混合式,步距角为1.8度，扭矩0。
•步距精度+5%(整步、空载)温升80°CMax环境温度-10°C -- +50°C绝缘电阻100MΩmin.500VDC耐压500VAC for one minute 径向跳动0.06 Max.(450g-load) 轴向跳动0.08 max.(450g-load)•技术规格Model No.相数步距角保持转矩额定电流相电感相电阻引线数量转子惯量定位转矩电机重量机身长(°)N.M A mH Ohm g.cm2 Kg.cm Kg mm42HS02 2 1.8 0.22 0.4 21 12.5 4 57 0.15 0.24 40 42HSM02 2 0.9 0.24 0.87 7.5 3.1 4 38 0.15 0.23 34 42HS03 2 1.8 0.34 1 4 4.6 8 0.2 200 0.34 48•外形尺寸引线接法••接线图••步进电机是一种专门用于位置和速度精确控制的特种电机。
步进电机的最大特点是其“数字性”，对于控制器发过来的每一个脉冲信号，步进电机在其驱动器的推动下运转一个固定角度(简称一步)，如下图所示。
如接收到一串脉冲步进电机将连续运转一段相应距离。
同时可通过控制脉冲频率，直接对电机转速进行控制。
由于步进电机工作原理易学易用，成本低(相对于伺服)、电机和驱动器不易损坏，非常适合于微电脑和单片机控制，因此近年来在各行各业的控制设备中获得了越来越广泛的应用。
步进电机的种类和特点步进电机在构造上有三种主要类型：反应式(Variable Reluctance，VR)、永磁式(Permanent Magnet,PM)和混合式(Hybrid Stepping,HS)。
* 反应式定子上有绕组、转子由软磁材料组成。
结构简单、成本低、步距角小，可达1.2°、但动态性能差、效率低、发热大，可靠性难保证。
* 永磁式永磁式步进电机的转子用永磁材料制成，转子的极数与定子的极数相同。
步进电机的种类和特点
步进电机在构造上有三种主要类型：反应式(Variable Reluctance，VR)、永磁式(Permanent Magnet,PM)和混合式(Hybrid Stepping,HS)。
* 反应式
定子上有绕组、转子由软磁材料组成。
结构简单、成本低、步距角小，可达1.2°、但动态性能差、效率低、发热大，可靠性难保证。
* 永磁式
永磁式步进电机的转子用永磁材料制成，转子的极数与定子的极数相同。
其特点是动态性能好、输出力矩大，但这种电机精度差，步矩角大(一般为7.5°或15°)。
* 混合式
混合式步进电机综合了反应式和永磁式的优点，其定子上有多相绕组、转子上采用永磁材料，转子和定子上均有多个小齿以提高步矩精度。
其特点是输出力矩大、动态性能好，步距角小，但结构复杂、成本相对较高。
按定子上绕组来分，共有二相、三相和五相等系列。
最受欢迎的是两相混合式步进电机，约占97%以上的市场份额，其原因是性价比高，配上细分驱动器后效果良好。
该种电机的基本步距角为1.8°/步，配上半步驱动器后，步距角减少为0.9°，配上细分驱动器后其步距角可细分达256倍 (0.007°/微步)。
由于摩擦力和制造精度等原因，实际控制精度略低。
同一步进电机可配不同细分的驱动器以改变
精度和效果。
雷赛步进电机系列
雷赛两相、三相混合式步进电机，采用优质冷轧钢片和耐高温永磁体制造，产品规格涵盖35-130范围。
具有温升低、可靠性高的特点，由于其具有良好的内部阻尼特性，因而运行平稳，无明显震荡区。
可满足不同行业、不同环境下的使用需求。
雷赛采用专利技术研发的三相步进电机驱动系统，更好地解决了传统步进电机低速爬行、有共振区、噪音大、高速扭矩小、起动频率低和驱动器可靠性差等缺点，具有交流伺服电机的某些运行特性，其运行效果可与进口产品相媲美。
两相步进电机命名规则
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上例表示机座号为57mm,两相混合式,步距角为1.8度,扭矩0.9Nm，设计序号01，单边出轴的电机。
三相步进电机命名规则
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上例表示机座号为57mm,三相混合式,步距角为1.8度,扭矩0.9Nm，设计序号01，单边出轴的电机。
数字式DM系列产品一览表
步进电机驱动器工作模式
有三种基本的步进电机驱动模式：整步、半步、细分。
其主要区别在于电机线圈电流的控制精度(即激磁方式)。
整步驱动
在整步运行中，同一种步进电机既可配整/半步驱动器也可配细分驱动器，但运行效果不同。
步进电机驱动器按脉冲/方向指令对两相步进电机的两个线圈循环激磁(即将线圈充电设定电流)，这种驱动方式的每个脉冲将使电机移动一个基本步距角，即1.80度 (标准两相电机的一圈共有200个步距角)。
半步驱动
在单相激磁时，电机转轴停至整步位置上，驱动器收到下一脉冲后，如给另一相激磁且保持原来相继处在激磁状态，则电机转轴将移动半个步距角，停在相邻两个整步位置的中间。
如此循环地对两相线圈进行单相然后双相激磁步进电机将以每个脉冲0.90度的半步方式转动。
所有雷赛公司的整/半步驱动器都可以执行整步和半步驱动，由驱动器拨码开关的拨位进行选择。
和整步方式相比，半步方式具有精度高一倍和低速运行时振动较小的优点，所以实际使用整/半步驱动器时一般选用半步模式。
细分驱动
细分驱动模式具有低速振动极小和定位精度高两大优点。
对于有时需要低速运行(即电机转轴有时工作在60rpm以下)或定位精度要求小于0.90度的步进应用中，细分驱动器获得广泛应用。
其基本原理是对电机的两个线圈分别按正弦和余弦形的台阶进行精密电流控制，从而使得一个步距角的距离分成若干个细分步完成。
如上图所示。
例如十六细分的驱动方式可使每圈200标准步的步进电机达到每圈200*16=3200步的运行精度(即0.1125°)。
雷赛公司可提供规格齐全、性能优越、品质可靠、价格优惠的十余款细分驱动器。
雷赛步进电机驱动器系列产品
作为中国最主要的步进电机驱动器供应商，雷赛拥有多项国家专利技术，已推出两大系列步进驱动器产品，可配置各种两相、三相步进电机，广泛应用于电子、广告、激光、包装、纺织行业。
＊全新高性能M系列
雷赛全新M系列步进电机驱动器，除采用首创的纯正弦电流控制技术外，还进一步开发运用了最新的参数自适应技术，使产品综合性能、性价比得到极大提升。
＊低噪声ND系列
采用纯正弦精密电流控制技术，保证电机运行在超低噪声状态。
驱动器细分倍数可选、精度高，可满足高精度、低噪声、低发热的使用需求。
雷赛步进电机驱动器命名规则
上图表示两相，低噪声技术，50V电压，5.6A电流，无铅版本的步进电机驱动器。
单/双脉冲模式：
多数雷赛步进电机驱动器可以接收两类脉冲信号：一种为脉冲+方向形式(单脉冲)；一种为正脉冲+反脉冲(双脉冲)形式。
可通过驱动器内部的跳线器进行选择。
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