1．概述

HBS57 是本公司基于十幾年步進(jìn)與伺服研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)成功的一款新型閉

環(huán)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器， 采用****專用電機(jī)控制雙核 DSP 芯片和應(yīng)用矢量型閉環(huán)

控制算法，從而****克服了開環(huán)步進(jìn)電機(jī)丟步的問(wèn)題，同時(shí)也能明顯提升電機(jī)

的高速性能、降低電機(jī)的發(fā)熱程度和減小電機(jī)的高中低速振動(dòng)，從而提升機(jī)器

的加工速度和精度以及降低機(jī)器的能耗。此外，在電機(jī)連續(xù)過(guò)載時(shí)，驅(qū)動(dòng)器會(huì)

輸出報(bào)警信號(hào)，具有與交流伺服系統(tǒng)同樣的可靠性。 當(dāng)然電機(jī)安裝尺寸與傳統(tǒng)

的二相 42-57 系列步進(jìn)電機(jī)完全兼容，傳統(tǒng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)方案極易升級(jí)，并且成本

相比開環(huán)步進(jìn)電機(jī)增加不多，僅相當(dāng)于傳統(tǒng)交流伺服系統(tǒng)的 30-50%。

HBS57 采用了 1000p/r 高精度光學(xué)編碼器。區(qū)別于傳統(tǒng)的內(nèi)部微細(xì)分步進(jìn)

驅(qū)動(dòng)器，系統(tǒng)內(nèi)部的高性能雙核數(shù)字信號(hào)處理器（DSP），使用矢量控制和濾波

技術(shù)，以****次諧波達(dá)到平穩(wěn)的旋轉(zhuǎn)控制。

在高負(fù)載和高速情況下，HBS57 表現(xiàn)依舊出色，不會(huì)出現(xiàn)失步或定位錯(cuò)誤。

轉(zhuǎn)矩輸出較之普通步進(jìn)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器而言，HBS57 在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)可保持高轉(zhuǎn)矩輸

出，在 ****負(fù)載情況下，步進(jìn)電機(jī)持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)而不會(huì)出現(xiàn)失步現(xiàn)象。區(qū)別于傳

統(tǒng)開環(huán)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器，HBS57 倚靠其創(chuàng)新的電流相位控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了在高速運(yùn)

動(dòng)條件下，持續(xù)高轉(zhuǎn)矩運(yùn)行。因其可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)當(dāng)前定位特性，讓步進(jìn)電機(jī)實(shí)

現(xiàn)了在 ****負(fù)載下，仍可以保持高轉(zhuǎn)矩輸出。

由于 HBS57 驅(qū)動(dòng)器可以根據(jù)負(fù)載變化，實(shí)時(shí)調(diào)整控制電流，因此可以減少

熱量的產(chǎn)生，提升使用效能，相比開環(huán)步進(jìn)電機(jī)，發(fā)熱量減少 50%以上，使得

電機(jī)和軸承壽命得以延長(zhǎng)，提升產(chǎn)品品質(zhì)，降低維修率。

2． 技術(shù)背景與特點(diǎn)

閉環(huán)步進(jìn)電機(jī)控制作為一種新型的步進(jìn)電機(jī)控制技術(shù)，是在傳統(tǒng)二相步進(jìn)

電機(jī)后軸上安裝了高精度光學(xué)增量編碼器，由于編碼器具備轉(zhuǎn)子實(shí)時(shí)位置信息

回傳特性，所以驅(qū)動(dòng)器可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)軸位置，每秒取樣電機(jī)軸位置信息達(dá)

到 20000 次，這使得驅(qū)動(dòng)器可實(shí)時(shí)補(bǔ)償位移偏差，保證精確定位。而傳統(tǒng)開環(huán)

步進(jìn)電機(jī)，由于無(wú)編碼器反饋轉(zhuǎn)子實(shí)時(shí)位置信息，當(dāng)負(fù)載突然變化時(shí)，電機(jī)會(huì)

出現(xiàn)丟步，從而導(dǎo)致定位錯(cuò)誤，最終給用戶帶來(lái)巨大損失。

閉環(huán)步進(jìn)系統(tǒng)特別適用于低剛性負(fù)載情況（如：皮帶，滑輪系統(tǒng)），如果使

用交流伺服系統(tǒng)，它們有一個(gè)共同的問(wèn)題，就是一直要做補(bǔ)償動(dòng)作。為了得到

較好的剛性，交流伺服系統(tǒng)特別希望工作在高增益條件下，這樣極易導(dǎo)致交流

伺服電機(jī)定位時(shí)會(huì)偏離位置，而驅(qū)動(dòng)器會(huì)通過(guò)相反方向超調(diào)來(lái)糾正偏差，這種

空震現(xiàn)象，在系統(tǒng)中十分普遍，其中靜止摩擦力明顯高于運(yùn)行摩擦力。解決方

案是降低增益，但是響應(yīng)速度和精確度會(huì)受到影響。而閉環(huán)步進(jìn)系統(tǒng)能****解

決這個(gè)問(wèn)題。它利用步進(jìn)電機(jī)的獨(dú)特性能，將其固定在既定位置，減少震蕩。

這種優(yōu)點(diǎn)特別適用于納米技術(shù)，半導(dǎo)體制造，視覺系統(tǒng)和噴墨打印領(lǐng)域，因?yàn)?/span>

以上制造行業(yè)對(duì)系統(tǒng)的低振動(dòng)性有很高要求。

 3． 性能參數(shù)
u 采用全新 32 位電機(jī)控制專用雙核 DSP 芯片；
u 采用先進(jìn)的矢量電流及速度和位置閉環(huán)控制算法；
u 靜態(tài)電流和動(dòng)態(tài)電流比例可以任意設(shè)置（0---7A 范圍內(nèi)）；
u 可驅(qū)動(dòng) 42-60 全系列二相混合式步進(jìn)伺服電機(jī)；
u 電機(jī)標(biāo)配 1000 線高精度編碼器；
u 光耦隔離差分信號(hào)輸入；
u 脈沖響應(yīng)頻率****可達(dá) 300KHZ；
u 細(xì)分 16 檔設(shè)定（400-51200），特殊細(xì)分可按客戶要求更改；
u 具有過(guò)流、過(guò)壓、超速、過(guò)熱、跟蹤誤差超差等保護(hù)功能；
u 支持指令控制模式；
u 集成 RS232 通信功能，并且支持 PC 端軟件調(diào)試參數(shù)；
4．產(chǎn)品相對(duì)優(yōu)勢(shì)
● 優(yōu)于開環(huán)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的特點(diǎn)：
u 準(zhǔn)確定位，電機(jī)不會(huì)失步；
u 定位穩(wěn)定，即使受到外部力量影響，如機(jī)械振動(dòng)或垂直定位保持，也

會(huì)自動(dòng)回復(fù)到原位；

 采用 ****額定轉(zhuǎn)矩來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，而傳統(tǒng)開環(huán)步進(jìn)電機(jī)為避免失步問(wèn)

題，通常只會(huì)用 50%額定轉(zhuǎn)矩來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)；

 HBS57 的控制電流依負(fù)載而定，電機(jī)能在高速下運(yùn)行，而傳統(tǒng)步進(jìn)電

機(jī)無(wú)論荷重，一律使用恒定電流，因此能效大大提高；

 由于電機(jī)轉(zhuǎn)矩輸出沒有損失，所以電機(jī)的體積相比原來(lái)的開環(huán)系統(tǒng)降

低 1-2 檔，從而使電機(jī)的安裝尺寸更小，系統(tǒng)成本下降；

●優(yōu)于交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的特點(diǎn)：

 無(wú)需調(diào)整增益(應(yīng)負(fù)載變化自動(dòng)調(diào)整增益)；

 維持穩(wěn)定的位置控制，定位完成后無(wú)抖動(dòng)；

 可以實(shí)現(xiàn)快速定位，加減速曲線可以更陡，從而提高加工效率；

 擅長(zhǎng)在快速短行程運(yùn)動(dòng)中持續(xù)運(yùn)行；

 成本只是交流伺服系統(tǒng)的 30%-50%；

電氣指標(biāo)

參 數(shù)

HBS57

最小值 典型值 ****值 單位

連續(xù)輸出電流 0 - 7.0 A

輸入電源電壓 +16 +36 +70 VDC

邏輯輸入電流 7 10 20 mA

編碼器電流 50 mA

脈沖頻率 0 - 300 kHz

絕緣電阻 500 MΩ

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