下载文档原格式
智能一体式步进电机IDM42-RS06（RS485）用户手册（版本：V1.0）Array◆非常感谢您本次购买雷赛产品◆使用前请详细阅读此说明书，正确使用该产品◆请妥善保管此说明书1前言首先感谢您购买使用雷赛公司支持RS485网络的总线型智能一体式步进电机产品。
智能一体式电机系列是雷赛在高性能数字驱动器基础上增加了总线通讯和单轴控制功能的产品。
总线通讯采用RS485网络接口，基于Modbus RTU总线协议，实现步进系统的实时控制与数据传输。
该产品还内部集成控制器，支持16段位置表功能（PR），在对驱动器编程后，通过IO、触摸屏或者RS485通信触发后即可运转，具有使用简单、稳定可靠、功能丰富等特点。
本手册仅介绍智能一体式步进步进电机的规格与应用。
若对使用有所疑惑，请咨询我公司的技术人员以获得帮助。
感谢您选用深圳市雷赛智能控制股份有限公司的智能一体系列步进电机驱动产品，本手册提供了使用该产品的所需知识及注意事项。
操作不当可能引起意外事故，在使用本产品之前，请务必仔细阅读本说明书由于产品的改进，手册内容可能变更，恕不另行通知。
用户对产品的任何改动我厂将不承担任何责任，产品的保修单将因此作废。
阅读本手册时，请特别注意以下提示：警告●只有技术人员才能安装，调试或维护本产品●确保线路连接正确，方可通电测试●错误的电压或电源极性可能会损坏驱动器或造成其他事故目录前言 (1)目录 (2)第一章概述 (3)1.1产品简介 (3)1.2到货检查 (6)1.3产品型号 (7)第二章安装 (8)2.1储存和安装环境 (8)2.2驱动器的安装 (8)第三章接口规格 (10)3.1典型配线图 (10)3.2端子及拨码说明 (10)3.2.1电源及控制信号端子 (11)3.2.2RS485总线接口端子 (11)3.2.3拨码开关 (11)第四章Modbus RTU (13)4.1通讯规格 (13)4.2功能码 (14)4.2.1读取N个数据0x03 (14)4.2.2写入单个数据0x06 (14)4.2.3写入多个数据0x10（略） (15)4.3Modbus RTU参数地址 (15)4.3.1驱动器基本参数 (15)4.3.2状态监控参数 (17)4.3.3辅助功能参数 (17)4.3.4输入输出功能配置 (17)4.4错误处理 (18)4.4.1通讯错误码 (18)4.4.2报警信息参数 (19)4.4.3LED显示及故障处理 (19)第五章PR功能介绍 (20)5.1PR主要功能 (20)5.2回零/回原点 (21)5.3限位、JOG和急停功能 (24)5.4触发方式 (26)5.5触发路径 (27)5.6多段PR路径IO触发举例（暂不支持） (30)第六章上位机软件介绍 (31)6.1软件基本操作 (31)6.2PR功能软件操作 (33)6.3485通讯测试案例 (35)附录1线缆配件选型 (39)附录2通讯线接线制作 (40)附录3保修及售后服务 (42)附录4485&PR参数总表 (43)第一章概述1.1产品简介IDM42-RS系列是雷赛自主研制的全数字智能一体式步进电机产品。
雷赛电机使用手册一、简介雷赛电机是一种高效、稳定、可靠的电机产品，广泛应用于工业自动化领域。
本手册将为您介绍雷赛电机的使用方法、参数设置、维护保养以及故障排除等内容，帮助您更好地使用和维护电机。
二、设备安装1.安装前应仔细阅读本手册，了解电机的安装和使用要求。
2.根据电机的型号和规格，选择合适的安装位置和基础，确保电机安装稳固、可靠。
3.连接电机与电源时，应确保电源电压与电机额定电压相符，并采用适当的电缆和开关进行连接。
4.在安装过程中，应遵循电机的旋转方向要求，确保电机正常运转。
三、操作流程1.接通电源前，应检查电机是否正确安装，确保电机周围环境清洁、干燥、无杂物。
2.接通电源后，电机应正常运转，无异常声响和振动。
如有异常，应立即停机检查。
3.在操作过程中，应根据实际需求调整电机的转速和转向，以实现所需的运动方式和运动轨迹。
4.操作结束后，应关闭电机电源，并清理现场。
四、参数设置1.电机的主要参数包括电压、电流、转速、功率等，应根据实际需求进行设置。
2.在调整电机参数时，应遵循电机的工作特性和使用要求，避免超载或过载。
3.参数设置完成后，应保存并重启电机，以确保参数生效。
五、维护与保养1.定期检查电机的电源线、电缆和插头是否完好，如有破损应及时更换。
2.定期清理电机表面的灰尘和油污，保持电机清洁。
3.检查电机的轴承、齿轮等部件是否磨损严重，如有问题应及时更换。
4.在保养过程中，应遵循电机的拆装要求和注意事项，避免损坏电机或造成安全事故。
六、故障排除1.如电机出现异常声响、振动或过热等现象，应立即停机检查。
2.根据电机的故障现象，分析可能的原因并采取相应的措施进行排除。
如无法排除，应及时联系专业人员进行检查和维修。
3.在故障排除过程中，应注意安全操作，避免造成人员伤害或设备进一步损坏。
七、安全须知1.使用电机时应遵守相关安全规定和操作规程，确保人员和设备安全。
2.在操作过程中，应注意防止触电、机械伤害等安全事故的发生。
ND1082两 相 高 压 细 分 步 进 驱 动 器使 用 手 册Version 1.0版 权 所 有 不 得 翻 印【使 用 前 请 仔 细 阅 读 本 手 册，以 免 损 坏 驱 动 器】深圳市雷赛机电技术开发有限公司地 址：深圳市南山区登良路25号天安南油工业区二栋三楼 邮 编：518054 电 话：0755-********(20线)/26480955 E m a i l ：info@ 网 址： 上海办事处地 址：上海光大会展中心 D 座 2803 电 话：021-********/64853687 传 真：021-********香港雷赛科技公司地 址：沙田火炭山尾街 31-41号华乐工业中心 E 座 9 字楼 3 室 电 话：852-2952 9114 2952 9395美国雷赛科技公司Address： 630Parkland Dive Rochester Hills， Mi48307 USA Tel：1-248-608-6388北京办事处地 址：北京市朝阳区广渠门外大街8号优士阁B 座308室电 话：010-******** 传 真：010-********目 录一、产品简介 (2)二、电气、机械和环境指标 (2)三、驱动器接口和接线介绍 (4)四、电流、细分拨码开关设定 (7)五、供电电源选择 (8)六、电机选配 (8)七、典型接线案例 (10)八、保护功能 (12)九、常见问题 (12)十、产品保修条款 (14)ND1082两相高压细分步进驱动器一、产品简介1.1 概述ND1082是雷赛公司最新推出的一款采用精密电流控制技术设计的高细分步进电机驱动器，适合驱动86-110型各种品牌的两相混合式步进电机。
由于采用了先进的抗噪声控制方法，能大幅度降低电机运转时的噪声和振动 ，使得步进电机运转时的噪声和平稳性趋近于伺服电机的水平。
和市场上的大多数其它细分驱动器相比，步进电机和驱动器的发热量降幅达15-30%。
雷赛步进电机驱动器接线常见问题分析本文主要是关于雷赛步进电机的相关介绍，并着重对雷赛步进电机驱动器接线常见问题进行了详尽的阐述。
步进电机进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制电机，是现代数字程序控制系统中的主要执行元件，应用极为广泛。
在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。
可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。
步进电机是一种感应电机，它的工作原理是利用电子电路，将直流电变成分时供电的，多相时序控制电流，用这种电流为步进电机供电，步进电机才能正常工作，驱动器就是为步进电机分时供电的，多相时序控制器。
虽然步进电机已被广泛地应用，但步进电机并不能像普通的直流电机，交流电机在常规下使用。
它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。
因此用好步进电机却非易事，它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。
步进电机作为执行元件，是机电一体化的关键产品之一，广泛应用在各种自动化控制系统中。
随着微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，在各个国民经济领域都有应用。
步进电机又称为脉冲电机，基于最基本的电磁铁原理，它是一种可以自由回转的电磁铁，其动作原理是依靠气隙磁导的变化来产生电磁转矩。
其原始模型是起源于年至年间。
年前后开始以控制为目的的尝试，应用于氢弧灯的电极输送机构中。
这被认为是最初的步进电机。
二十世纪初，在电话自动交换机中广泛使用了步进电机。
由于西方资本主义列强争夺殖民地，步进电机在缺乏交流电源的船舶和飞机等独立系统中得到了广泛的使用。
二十世纪五十年代后期晶体管的发明也逐渐应用在步进电机上，对于数字化的控制变得更为容易。
什么是步进电机步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。
在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。
这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。
使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。
虽然步进电机已被广泛地应用，但步进电机并不能象普通的直流电机，交流电机在常规下使用。
它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。
因此用好步进电机却非易事，它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。
目前,生产步进电机的厂家的确不少，但具有专业技术人员，能够自行开发，研制的厂家却非常少，大部分的厂家只一、二十人，连最基本的设备都没有。
仅仅处于一种盲目的仿制阶段。
这就给用户在产品选型、使用中造成许多麻烦。
签于上述情况，我们决定以广泛的感应子式步进电机为例。
叙述其基本工作原理。
望能对广大用户在选型、使用、及整机改进时有所帮助。
二、感应子式步进电机工作原理（一）反应式步进电机原理由于反应式步进电机工作原理比较简单。
下面先叙述三相反应式步进电机原理。
1、结构：电机转子均匀分布着很多小齿，定子齿有三个励磁绕阻，其几何轴线依次分别与转子齿轴线错开。
0、1/3て、2/3て,（相邻两转子齿轴线间的距离为齿距以て表示），即A与齿1相对齐，B 与齿2向右错开1/3て，C与齿3向右错开2/3て，A'与齿5相对齐，（A'就是A，齿5就是齿1）下面是定转子的展开图：2、旋转：如A相通电，B，C相不通电时，由于磁场作用，齿1与A对齐，（转子不受任何力以下均同）。
如B相通电，A，C相不通电时，齿2应与B对齐，此时转子向右移过1/3て，此时齿3与C偏移为1/3て，齿4与A偏移（て-1/3て）=2/3て。
如C相通电，A，B相不通电，齿3应与C对齐，此时转子又向右移过1/3て，此时齿4与A偏移为1/3て对齐。
深圳市雷赛智能控制股份有限公司地址：深圳市南山区学苑大道1001号南山智园A3栋10-11楼邮编：518000电话：400-885-5521传真：*************Email：********************网址：DM422S V2.0数字式两相步进驱动器使用说明书版本：V1.10版权所有不得翻印【使用前请仔细阅读本手册，以免损坏驱动器】深圳市雷赛智能控制股份有限公司目录一、产品简介.....................................................................................................................................21.概述................................................................................................................................................22.特点................................................................................................................................................23.应用领域........................................................................................................................................2二、电气、机械和环境指标.............................................................................................................21.电气指标........................................................................................................................................22.使用环境及参数............................................................................................................................33.机械安装图....................................................................................................................................34.散热方式........................................................................................................................................4三、驱动器接口和接线介绍.............................................................................................................41.接口描述........................................................................................................................................42.控制信号接口电路........................................................................................................................53.控制信号时序图............................................................................................................................54.报警信号接口电路........................................................................................................................65.接线要求........................................................................................................................................6四、电流、细分拨码开关设定和参数自整定.................................................................................71.电流设定........................................................................................................................................72.细分设定........................................................................................................................................73.参数自整定功能............................................................................................................................8五、供电电源选择.............................................................................................................................8六、电机选配.....................................................................................................................................81.电机选配........................................................................................................................................92.电机接线........................................................................................................................................93.输入电压和输出电流的选用......................................................................................................10七、典型接线案例...........................................................................................................................10八、保护功能...................................................................................................................................11九、常见问题...................................................................................................................................121.应用中常见问题和处理方法......................................................................................................122.用户常见问题解答......................................................................................................................13雷赛产品保修条款 (14)DM422S V2.0数字式两相步进驱动器一、产品简介1.概述DM422S V2.0是雷赛公司推出的高性能数字式两相步进驱动器，采用数字DIP 技术，用户可以设置常用的8档电流以及8档细分，能够满足大多数场合的应用需要。
步进电机及驱动器知识讲座单位：雷赛机电技术开发有限公司部门：产品部主要内容一、步进电动机简介二、驱动器简介三、电机选型计算方法四、计算例题五、雷赛公司步进驱动器的命名方法六、雷赛公司驱动器产品线介绍七、电机接线八、评判步进系统好坏的依据九、使用过程中常见问题及原因分析十、步进驱动系统的常见问题（FAQ)十一、步进电动机与交流伺服电动机的性能比较十二、驱动器产品测试对比一、步进电动机简介1.步进电动机的历史2.步进电动机的定义3.步进电动机的工作原理4.步进电动机的机座号5.步进电动机构造6.步进电动机主要参数7.步进电动机的特点一、步进电动机简介1.步进电动机的历史：德国百格拉公司于1973年发明了五相混合式步进电机及其驱动器；1993年又推出了性能更加优越的三相混合式步进电机。
我国在80年代以前，一直是反应式步进电机占统治地位，混合式步进电机是80年代后期才开始发展。
2.步进电动机的定义：是一种专门用于速度和位置精确控制的特种电机，它旋转是以固定的角度（称为步距角）一步一步运行的，故称步进电机。
3. 步进电动机的工作原理以单极性电机为例来解释工作原理4. 步进电动机的机座号：主要有35、39、42、57、86、110等5. 步进电动机构造：由转子（转子铁芯、永磁体、转轴、滚珠轴承），定子（绕组、定子铁芯），前后端盖等组成。
最典型两相混合式步进电机的定子有8个大齿，40个小齿，转子有50个小齿；三相电机的定子有9个大齿，45个小齿，转子有50个小齿。
电动机构造图转轴成平行方向的断面图6. 步进电动机主要参数①步进电机的相数：是指电机内部的线圈组数，目前常用的有 两相、三相、五相步进电机。
②拍数：完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态，用m 表示，或指电机转过一个齿距角所需脉冲数。
③保持转矩：是指步进电机通电但没有转动时，定子锁住转子 的力矩。
④步距角：对应一个脉冲信号，电机转子转过的角位移。
⑤定位转矩：电机在不通电状态下，电机转子自身的锁定力矩。
⑥失步：电机运转时运转的步数，不等于理论上的步数。
⑦失调角：转子齿轴线偏移定子齿轴线的角度，电机运转必存在 失调角，由失调角产生的误差，采用细分驱动是不能解决的。
⑧运行矩频特性：电机在某种测试条件下测得运行中输出力矩与 频率关系的曲线。
7. 步进电机的特点①一般步进电机的精度为步距角的3-5%，且不累积；②步进电机外表允许的最高温度取决于不同电机磁性材料的退磁点；③步进电机的力矩会随转速的升高而下降（U=E+L(di/dt)+I*R）矩频特性曲线④空载启动频率：即步进电机在空载情况下能够正常启动的脉冲频率，如果脉冲频率高于该值，电机不能正常启动，可能发生丢步或堵转。
步进电机的起步速度一般在10~100RPM，伺服电机的起步速度一般在100~300RPM。
根据电机大小和负载情况而定，大电机一般对应较低的起步速度。
⑤低频振动特性：步进电动机以连续的步距状态边移动边重复运转。
其步距状态的移动会产生1 步距响应。
1 步距响应图电机驱动电压越高，电机电流越大，负载越轻，电机体积越小，则共振区向上偏移，反之亦然。
步进电机低速转动时振动和噪声大是其固有的缺点，克服两相混合式步进电机在低速运转时的振动和噪声方法：a.通过改变减速比等机械传动避开共振区；b.采用带有细分功能的驱动器； c.换成步距角更小的步进电机；d.选用电感较大的电机e.换成交流伺服电机，几乎可以完全克服震动和噪声，但成本高；f.采用小电流、低电压来驱动。
g.在电机轴上加磁性阻尼器；⑥中高频稳定性电机的固有频率估算值： 式中：Z r 为转子齿数；T k 为电机负载转矩；J为转子转动贯量JT Z f kr π210=二、步进驱动器简介1.恒流驱动2.单极性驱动3.双极性驱动4.微步驱动5.步进电动机的闭环伺服控制6.导通和截止时的电机绕组电流和电压的关系7.电压和电流与转速、转矩的关系二、步进驱动器简介步进驱动器：是一种能使步进电机运转的功率放大器，能把控制器发来的脉冲信号转化为步进电机的角位移，电机的转速与脉冲频率成正比，所以控制脉冲频率可以精确调速，控制脉冲数就可以精确定位。
电机控制原理图1.恒流驱动恒流控制的基本思想是通过控制主电路中MOSFET的导通时间，即调节MOSFET触发信号的脉冲宽度，来达到控制输出驱动电压进而控制电机绕组电流的目的。
H桥恒频斩波恒相流驱动电路原理框图电流PWM细分驱动电路示意图2.单极性驱动单极性驱动原理图3.双极性驱动双极性驱动原理图4.微步驱动微步驱动技术是一种电流波形控制技术。
其基本思想是控制每相绕组电流的波形，使其阶梯上升或下降，即在0和最大值之间给出多个稳定的中间状态，定子磁场的旋转过程中也就有了多个稳定的中间状态，对应于电机转子旋转的步数增多、步距角减小。
采用细分驱动技术可以大大提高步进电机的步矩分辨率，减小转矩波动，避免低频共振及降低运行噪声步进电动机微步驱动电路基本结构框图步距角：控制系统每发一个步进脉冲信号，电机所转动的角度。
V ：电机转速（R/S）；P ：脉冲频率（Hz）；θe ：电机固有步距角；实用公式：转速(r/s）=脉冲频率 /（电机每转整步数*细分数）mP s r V e ×=360)/(θm ：细分数（整步为1，半步为2）0.045°驱动器工作在40细分状态 0.9°/1.8°0.09° 驱动器工作在20细分状态 0.9°/1.8°0.18° 驱动器工作在10细分状态 0.9°/1.8°0.36° 驱动器工作在5细分状态 0.9°/1.8°0.9° 驱动器工作在半步状态 0.9°/1.8°电机运行时的真正步距角所用驱动器类型及工作状态 电机固有步距角电机绕组电流波形分析5.步进电动机的闭环伺服控制步进电动机矢量控制位置伺服系统框图系统硬件结构原理图6、导通和截止时的电机绕组电流和电压的关系当T导通时有： E dtdi L Ri U ++=11当T截止时有：E dtdi L i ++=227.电压和电流与转速、转矩的关系①步进电机一定时，供给驱动器的电压值对电机性能影响大，电压越高，步进电机能产生的力矩越大，越有利于需要高速应用的场合，但电机的发热随着电压、电流的增加而加大，所以要注意电机的温度不能超过最大限值。
②一个可供参考的经验值：步进电机驱动器的输入电压一般设定在步进电机额定电压的3~25倍。
建议：57机座电机采用直流24V-48V，86机座电机采用直流36-70V,110机座电机采用高于直流80V。
③对变压器降压，然后整流、滤波得到的直流电源，其滤波电容的容量可按以下工程经验公式选取：C=（8000 X I）/ V（uF）I为绕组电流（A）；V为直流电源电压（V）三、电机选型计算方法1.电机最大速度选择2.电机定位精度的选择3.电机力矩选择三、电机选型计算方法选择电机一般应遵循以下步骤：1.电机最大速度选择步进电机最大速度一般在600～1200 rpm。
交流伺服电机额定速度一般在3000 rpm，最大转速为5000rpm。
机械传动系统要根据此参数设计。
2. 电机定位精度的选择机械传动比确定后，可根据控制系统的定位精度选择步进电机的步距角及驱动器的细分等级。
一般选电机的一个步距角对应于系统定位精度的1/2 或更小。
注意：当细分等级大于1/4后，步距角的精度不能保证。
伺服电机编码器的分辨率选择：分辨率要比定位精度高一个数量级。
3. 电机力矩选择步进电机的动态力矩一下子很难确定，我们往往先确定电机的静力矩。
静力矩选择的依据是电机工作的负载，而负载可分为惯性负载和摩擦负载二种。
直接起动时（一般由低速）时二种负载均要考虑，加速起动时主要考虑惯性负载，恒速运行进只要考虑摩擦负载。
一般情况下，静力矩应为摩擦负载的2-3倍内好，静力矩一旦选定，电机的机座及长度便能确定下来（几何尺寸）•转动惯量计算物体的转动惯量为： 式中：dV为体积元，ρ为物体密度，r为体积元与转轴的距离。
单位：kgm 2∫⋅=dV r J ρ2将负载质量换算到电机输出轴上转动惯量，常见传动机构与公式如下：②加速度计算控制系统要定位准确，物体运动必须有加减速过程，如右图所示。
已知加速时间 、最大速度Vmax，可得电机的角加速度： t ∆t∆=max ωε (rad / s 2)③电机力矩计算力矩计算公式为：ηε/)(L T J T +∗= 式中：T L 为系统外力折算到电机上的力矩； η为传动系统的效率。
四、计算例题（直线运动）1.运动学计算2.动力学计算3.选择同步带直径Φ和步进电机细分数m4.计算电机力矩，选择电机型号四、计算例题（直线运动）已知：直线平台水平往复运动，最大行程L＝400 mm，同步带传动；往复运动周期为T ＝ 4s；重复定位误差 ≤ 0.05 mm；平台运动质量M ＝ 10 kg，无外力。
求：电机型号、同步带轮直径、最大细分数。
平台结构简图1.运动学计算 平均速度为： 设加速时间为0.1 S；(步进电机一般取加速时间为：0.1~1秒) (伺服电机一般取加速时间为：0.05~0.5秒) 则加减速时间共为0.2 S，且加减速过程的平均速度为最大速度的一 半。
sm V / 2.02/4.0==故有：L ＝ 0.2 × V max / 2 ＋ 1.8 × V max ＝ 0.4 m得： V max ＝ 0.4 / （ 0.2 / 2 ＋ 1.8 ）＝ 0.211 m/s 所以，加速度为：2m/s 11.21.00211.0t V a =−=∆∆=加速距离：匀速距离：减速距离和加速距离相同， m 0106.01.011.2212122001=××=++=at V S S m380.08.1211.0max 2=×=×=t V S m0106.013==S S m401.0321=++=S S S S 2.动力学计算同步带上需要拉力： F ＝ M a + f摩擦力：f ＝ µ M g设导轨摩擦系数 µ＝ 0.1则摩擦力：f ＝ 0.1 × 10 × 9.8 ＝ 9.8 N惯性力: F 1 ＝ M a ＝ 10 × 2.11 ＝ 21.1 N故：同步带上要有拉力 F ＝ F 1+ f ＝ 21.1＋9.8＝ 30.9 N3.选择同步带直径Φ和步进电机细分数m设同步带直径Φ＝30 mm周长为C＝3.14 × Φ ＝ 3.14 × 30 ＝ 94.2 mm核算定位精度：脉冲当量δ ＝ C / (200 × m) < 0.05；m > C / (200 × 0.05)= 94.2 / (200 × 0.05) = 9.42 核算最大转速：n max ＝ V max / C ＝ 0.211 / (94.2/1000) ＝ 2.24 r/s 第2级主动轮直径仍取：Φ3＝ 30 mm；第1级主动轮直径取：Φ1＝ 25 mm；减速比取：i ＝ 1 ：3；显然，细分数太大，最大转速太低。
