Схема драйвера трехфазного шагового двигателя: Драйвер трехфазного бесколлекторного двигателя JYQD_V7.3E2, 12-36В, 15А

Содержание

Драйверы от TI: Управляй любым электродвигателем

26 мая 2016

В ассортименте полупроводниковых компонентов производства компании Texas Instruments широко представлены микросхемы драйверов для управления всеми типами электродвигателей, которые, совершенствуясь, находят все более широкое применение в самом различном оборудовании. Компания предлагает решения для создания приводов, работающих в широком диапазоне токов и напряжений, обеспечивающих надежную и удобную эксплуатацию коллекторных, бесколлекторных и шаговых двигателей с полным комплексом защит по току, напряжению и температуре.

Электродвигатели находят широчайшее применение в современном высокотехнологическом укладе жизни. Этот тип электромеханического привода по-прежнему является одним из наиболее распространенных и востребованных. Электродвигатели самого разного назначения являются одной из основных составляющих любого производства, повсеместно используются в офисной и домашней технике, в системах мониторинга и управления зданий и объектов. Очень широкое распространение электродвигатели нашли на современном транспорте. Еще более впечатляющее будущее уготовано электродвигателям в электромобилях и роботах.

С развитием технологий традиционные двигатели совершенствуются и находят все новые области применения. Современные высокоточные станки и робототехника немыслимы без электродвигателей с интеллектуальными системами управления. На земле, в воздухе и под водой электродвигатели остаются широко востребованным преобразователем электрической энергии в механическую.

Типы электродвигателей, способы управления и возникающие сложности

Впервые созданный в 1834 году русским ученым Якоби преобразователь электрической энергии во вращательное движение получил название электродвигатель. С тех пор он был серьезно усовершенствован – появилось множество новых вариантов, но использованные при его создании принципы электромагнетизма по-прежнему являются основой всех модификаций современных электродвигателей.

Проводник с проходящим по нему током (рисунок 1) создает вокруг себя магнитное поле, интенсивность (магнитная индукция) которого пропорциональна количеству витков, в случае использования катушки (N), и величине проходящего по ней тока (I), где, В – вектор магнитной индукции, К – магнитная постоянная, N – число витков, I – сила тока.

Рис. 1. Электромагнетизм в основе работы электродвигателя

Изменение направления тока влияет и на направление магнитного поля проводника.

При этом на помещенный во внешнее магнитное поле проводник с током действует сила Лоренца, вызывающая его вращательное перемещение. Направление вращения легко определяется с помощью известного правила правой руки для проводника с током в магнитном поле (рисунок 2). Сила (F), действующая на проводник в магнитном поле, равна произведению силы тока (I) в проводнике на вектор магнитной индукции поля (B) и длину проводника (L). F = LIB.

Рис. 2. Перемещение проводника с током в магнитном поле (Сила Лоренца)

Коллекторные двигатели

Коллекторные двигатели постоянного тока (Brushed DC или BDC, по терминологии TI) сегодня относятся к одним из наиболее распространенных механизмов электромагнитного вращения.

В магнитном поле собранного из постоянных магнитов статора вращается многосекционный ротор с катушками, которые попарно и попеременно подключаются через коммутируемые коллекторные ламели на оси ротора (рисунок 3). Выбор пары активируемых катушек выполняется на основании закона Лоренца в соответствии с правилом Буравчика. Источник тока всегда подключен к катушкам, силовые линии магнитного поля которых смещены на угол, близкий к 90°, относительно магнитного поля статора.

Рис. 3. Принцип действия коллекторного электродвигателя (BDC)

Электродвигатели подобного типа часто используют статор с постоянными магнитами. Они позволяют легко регулировать скорость вращения и отличаются невысокой стоимостью.

Также широко используется вариант 2-обмоточного электродвигателя подобного типа, но со статорной обмоткой вместо постоянного магнита. Такие модели обладают большим пусковым моментом и могут работать не только на постоянном, но и на переменном токе. Электродвигатели подобного типа почти повсеместно используются в различной бытовой технике.

К недостаткам этой конструкции BDC стоит отнести износ щеточно-коллекторного узла в процессе эксплуатации. Кроме того, из-за искрообразования при коммутации отдельных обмоток ротора отмечается повышенный уровень электромагнитных помех, что не позволяет использовать такие двигатели во взрывоопасных средах.

Особенностью двигателей BDC также является повышенный нагрев ротора, охлаждение которого затруднено в силу конструктивных особенностей двигателя.

Достоинства коллекторных двигателей:

малая стоимость;
простая система управления;
2-обмоточные коллекторные двигатели, обладающие высоким крутящим моментом и способные работать на постоянном и переменном токе.

Особенности эксплуатации коллекторных двигателей:

щетки требуют периодического обслуживания, понижают надежность двигателя;
в процессе коммутации возникают электрические искры и электромагнитные помехи;
затруднен отвод тепла от перегревающегося ротора.

Бесколлекторные двигатели

Несколько менее распространенными среди двигателей постоянного тока являются модели с бесщеточной конструкцией (BrushLess DC или BLDC), использующие ротор с постоянными магнитами, которые вращаются между электромагнитами статора (рисунок 4). Коммутация тока здесь выполняется электронным способом. Переключение обмоток электромагнитов статора заставляет магнитное поле ротора следовать за его полем.

Рис. 4. Принцип действия бесколлекторного электродвигателя (BLDC)

Текущее положение ротора обычно контролируется энкодерами или датчиком на основе эффекта Холла, либо применяется технология с измерением напряжения противо-ЭДС на обмотках без использования в этом случае отдельного датчика положения ротора (SensorLess).

Коммутация тока обмоток статора выполняется с помощью электронных ключей (вентилей). Именно поэтому бесколлекторные двигатели BLDC часто называют «вентильными». Очередность подключения пары обмоток двигателя происходит в зависимости от текущего положения ротора.

Принцип работы BLDC основан на том, что контроллер коммутирует обмотки статора так, чтобы вектор магнитного поля статора всегда был сдвинут на угол, близкий к 90° или -90° относительно вектора магнитного поля ротора. Вращающееся при переключении магнитное поле заставляет перемещаться вслед за ним ротор с постоянными магнитами.

При использовании трехфазного сигнала управления подключенными к источнику тока всегда оказываются только две пары обмоток, а одна – отключена. В результате последовательно используется комбинация из шести состояний (рисунок 5).

Рис. 5. Чередование фаз при вращении BLDC

Электродвигатели без датчиков положения ротора отличаются повышенной технологичностью процесса изготовления и более низкой стоимостью. Подобная конструкция упрощает герметизацию внешних подключаемых выводов.

В качестве датчиков скорости и положения ротора в BLDC могут использоваться датчики Холла, которые отличаются небольшой стоимостью, но также и достаточно невысоким разрешением. Повышенное разрешение обеспечивают вращающиеся трансформаторы (резольверы). Они отличаются высокой стоимостью и требуют использования ЦАП, так как выходной сигнал у них синусоидальный. Высоким разрешением, но пониженной надежностью, обладают оптические датчики. На рисунке 6 представлены выходные сигналы датчиков разного типа при вращении ротора двигателя.

Рис. 6. Датчики положения ротора электродвигателей

Преимущества двигателей BLDC:

высокая эффективность;
отсутствие щеток, обеспечивающее повышенную надежность, снижение затраты на обслуживание;
линейность тока/крутящего момента;

упрощенный отвод тепла.

Особенности применения двигателей BLDC:

более сложная система управления с обратной связью по положению ротора;
пульсации крутящего момента.

Шаговые двигатели

Шаговые двигатели (ШД) получили достаточно широкое распространение в системах автоматики и управления. Они являются еще одним типом бесколлекторных двигателей постоянного тока. Конструктивно ШД состоят из статора, на котором размещены обмотки возбуждения, и ротора, выполненного из магнитных материалов. Шаговые двигатели с магнитным ротором позволяют обеспечить больший крутящий момент и жесткую фиксацию ротора при обесточенных обмотках.

В процессе вращения ротор ШД перемещается шагами под управлением подаваемых на обмотки статора импульсов питания. Шаговые двигатели удобны для использования в приводах машин и механизмов, работающих в старт-стопном режиме. Их диапазон перемещения задается определенной последовательностью электрических импульсов. Такие двигатели отличаются высокой точностью, не требуют датчиков и цепей обратной связи. Угол поворота ротора зависит от количества поданных импульсов управления. Точность позиционирования (величина шага) зависит от конструктивных особенностей двигателя, схемы подключения обмоток и последовательности подаваемых на них управляющих импульсов.

В зависимости от конфигурации схемы подключения обмоток шаговые двигатели делятся на биполярные и униполярные. Биполярный двигатель имеет в каждой из двух фаз единую обмотку для обоих полюсов статора, которая для изменения направления магнитного поля должна переполюсовываться драйвером. Биполярный двигатель имеет две обмотки и, соответственно, четыре вывода. Для управления таким ШД требуется мостовой драйвер или полумостовая схема с 2-полярным питанием. При биполярном управлении одновременно работают две обмотки и крутящий момент примерно на 40% больше. На рисунке 7 представлена последовательность сигналов управления при вращении биполярного ШД.

Рис. 7. Последовательность сигналов управления биполярным ШД

Униполярный двигатель использует в каждой фазе одну обмотку со средним выводом и позволяет использовать более простую схему управления с одним ключом на каждую из четырех полуобмоток.

Четырех обмоточные ШД могут использоваться как в биполярной, так и в униполярной конфигурации.

При протекании тока по одной из катушек ротор стремится изменить положение так, чтобы противоположные полюса ротора и статора установились друг против друга. Для непрерывного вращения ротора катушки попеременно переключают.

На практике используются разные способы подачи питания на четыре обмотки статора. Чаще всего применяют попарное подключение с полношаговым или полушаговым режимом работы. В полношаговом режиме ротор с двумя полюсами, вращающийся в переключаемом магнитном поле двух пар катушек, может занимать четыре положения (рисунок 8).

Рис. 8. Полношаговый режим управления ШД

Получить удвоенную точность позиционирования и восемь позиций позволяет полушаговый режим работы (рисунок 9). Для его реализации добавляется промежуточный шаг с одновременной запиткой всех четырех катушек.

Рис. 9. Полушаговый режим управления ШД

Значительно увеличить количество промежуточных положений и точность позиционирования позволяет режим микрошага. Идея микрошага заключается в подаче на обмотки шагового двигателя вместо импульсов управления непрерывного сигнала, напоминающего по форме ступенчатую синусоиду (рисунок 10). Полный шаг в этом случае делится на маленькие микрошаги, а вращение становится более плавным. Режим микрошага позволяет получить наиболее точное позиционирование. Кроме того, в этом режиме значительно снижается присущая шаговым двигателям вибрация корпуса.

Рис. 10. Управление ШД в режиме микрошага

Достоинства шаговых двигателей:

невысокая стоимость благодаря отсутствию схем контроля скорости вращения и позиционирования;
высокая точность позиционирования;
широкий диапазон скоростей вращения;
простой интерфейс управления с цифровыми контроллерами;
очень высокая надежность;
хороший удерживающий момент.

Особенности применения шаговых двигателей:

ШД присуще явление резонанса;
из-за отсутствия обратной связи возможна потеря контроля положения;
потребление энергии не уменьшается даже при работе без нагрузки;
затруднена работа на очень высоких скоростях;
невысокая удельная мощность;
достаточно сложная схема управления.

Традиционные решения для управления электродвигателями

Современная прецизионная система управления электродвигателем постоянного тока включает в себя микроконтроллер для обработки данных и блок управления питанием обмоток двигателя, часто называемый драйвером. В состав драйвера входит логическая схема для преобразования кодированных посылок в цифровые управляющие сигналы, из которых в блоке Gate Driver формируются аналоговые сигналы для управления силовыми ключами на основе полевых транзисторов (FET). FET могут входить в состав драйвера или размещаться в отдельном блоке. Кроме того, в состав драйвера входят схемы защиты силовых цепей и цепи обратной связи для контроля работы двигателя.

На рисунке 11 представлены варианты блок-схем для интегрированного и предварительного драйверов. Каждое из решений имеет свои преимущества и особенности. Предварительный драйвер (Pre-Driver) имеет значительно облеченный температурный режим, позволяет выбирать внешние силовые ключи в соответствии с мощностью подключаемого двигателя. Полнофункциональный интегрированный драйвер позволяет создавать более компактные системы управления, минимизирует внешние соединения, но значительно усложняет обеспечение необходимого температурного режима.

Рис. 11. Блок-схемы систем управления двигателем

Так, у интегрированного драйвера TI DRV8312 максимальная рабочая температура отдельных элементов на плате может достигать 193°С, а у предварительного драйвера DRV8301 этот показатель не превышает 37°С.

Рис. 12. Смена направления вращения коллекторного двигателя

Одной из наиболее распространенных схем для коммутации обмоток двигателей является мост типа “H”. Название схемы связано с конфигурацией подключения, которая похожа на букву “H”. Эта электронная схема позволяет легко изменять направление тока в нагрузке и, соответственно, направление вращения ротора. Напряжение, прикладываемое к обмоткам через транзисторы моста, может быть как постоянным, так и модулированным с помощью ШИМ. H-мост предназначен, в первую очередь, для смены полярности питания двигателя – реверса (рисунок 12), но также позволяет тормозить вращение, коротко замыкая выводы обмоток (рисунок 13).

Рис. 13. Режимы вращения, быстрого и медленного торможенияс

Важнейшей характеристикой силовых элементов моста, в качестве которых сегодня часто используют полевые транзисторы с изолированным затвором, является величина сопротивления открытого канала между истоком и стоком транзистора – RDSON. Значение RDSON во многом определяет тепловые характеристики блока и энергетические потери. С увеличением температуры RDSON также растет, а ток и напряжение на обмотках уменьшаются.

Использование управляющих сигналов с ШИМ позволяет уменьшить пульсации крутящего момента и обеспечить более плавное вращение ротора двигателя. В идеале частота ШИМ должна быть выше 20 кГц, чтобы избежать акустического шума. Но с увеличением частоты растут потери на транзисторах моста в процессе коммутации.

Из-за индуктивных свойств нагрузки в виде обмоток форма тока в ней не соответствует форме подаваемого напряжения ШИМ. После подачи импульса напряжения ток нарастает постепенно,а в паузах ток плавно затухает из-за возникновения в обмотках противо-ЭДС. Наклон кривой на графике тока, амплитуда и частота пульсаций влияют на рабочие характеристики двигателя (пульсации крутящего момента, шум, мощность и так далее).

Для ускоренного затухания в обмотках электродвигателей возбуждаемого эффектом противо-ЭДС тока используют диоды в обратном включении, шунтирующие переходы «сток-исток» транзисторов, либо закорачивают обмотки через переходы «сток-исток» двух транзисторов, одновременно включенных в разных плечах моста. На рисунке 13 представлены три состояния моста: рабочее, быстрого торможения (Fast Decay) и медленного торможения (Slow Decay).

А наиболее эффективным считается комбинированный режим (Mixed Decay), при котором в паузе между рабочими импульсами сначала работают диоды, шунтирующие сток-исток транзисторов, а затем включаются транзисторы в нижних плечах моста.

Решения для управления электродвигателями от TI

Среди полупроводниковых компонентов, выпускаемых компанией TI, представлен обширный ассортимент различных драйверов для управления электродвигателями постоянного тока. Все они требуют минимума внешних компонентов, позволяют создавать компактные решения для управления двигателями с рабочим напряжением до 60 В, отличаются повышенной надежностью, обеспечивают быстрое и простое проектирование систем привода электродвигателями.

Встроенные в драйверы интеллектуальные функции требуют минимальной поддержки внешнего управляющего микроконтроллера (MCU), обеспечивают расширенные коммутационные возможности для обмоток, поддерживают внешние датчики и цифровые контуры управления. Комплекс защитных функций включает ограничение напряжения питания, защиту от превышения тока и короткого замыкания, понижения напряжения и повышения рабочей температуры.

Весь модельный ряд драйверов TI разбит на три раздела: шаговые, коллекторные и бесколлекторные двигателей постоянного тока. В каждом из них на сайте компании действует удобная система подбора по целому ряду параметров. Есть отдельные драйверы, предназначенные для использования с двигателями разных типов.

Драйверы TI для шаговых двигателей

Большой раздел решений TI для управления двигателями включает драйверы для ШД (рисунок 14), которые выпускаются как со встроенными силовыми ключами на основе FET, так и в виде предварительных драйверов, предоставляющих пользователю подбор необходимых силовых ключей. Всего в модельном ряду компании более 35 драйверов для ШД.

Рис. 14. Драйверы TI для управления шаговыми двигателями

TI предлагает широкий выбор наиболее современных решений для управления перемещением и точным позиционированием с использованием микрошаговых схем управления, обеспечивающих электродвигателей плавным перемещением в широком диапазоне напряжения и тока.

Отдельные драйверы, используя один управляющий контроллер, позволяют управлять сразу двумя двигателями, имея для этого четыре встроенных моста на основе FET. Есть драйверы с встроенными FET, например, DRV8834, которые можно подключить для управления к двум обмоткам шагового двигателя или использовать эти же выводы для управления двумя электродвигателями постоянного тока (рисунок 15).

Рис. 15. Блок-схема драйвера DRV8834

Для более плавного перемещения ротора в драйверах для ШД используется настраиваемый механизм сглаживания импульсов тока (режимы Slow, Fast, Mixed Decay). Система расчета микрошага может быть следующих типов:

встроенной в драйвер;
с использованием внешнего опорного сигнала.

Не требуют внешнего контроллера для микрошагового перемещения драйверы DRV881, DRV8818, DRV8821, DRV8824 и DRV8825. Здесь шаг перемещения и алгоритм коммутации обмоток рассчитываются схемой, встроенной в драйвер.

Более простые драйверы DRV8812, DRV8813, DRV8828, DRV8829, DRV8841, DRV8842 и DRV8843 обеспечивают микрошаговое вращение с использованием получаемого от внешнего контроллера опорного напряжения (Vref). Уровень дробления основного шага может достигать 1/128 или 1/256.

Для управления ШД с униполярным подключением обмоток TI предлагает драйверы DRV8803, DRV8804, DRV8805 и DRV8806.

Драйверы TI для BDC

Для управления – коллекторными электродвигателями постоянного тока – предназначено специальное семейство драйверов DRV8x, ряд представителей которого изображен на рисунке 16. Они обеспечивает полную защиту от превышения напряжения и тока, короткого замыкания и перегрева. Благодаря возможностям интерфейса управления эти драйверы обеспечивают простую и эффективную эксплуатацию двигателей. Пользователи могут с помощью одного чипа управлять одним или несколькими двигателями c рабочим напряжением 1,8…60 В.

Рис. 16. Драйверы TI для управления коллекторными двигателями

Драйверы семейства выпускаются как с интегрированными силовыми ключами, так и как предварительные драйверы. Они требуют минимум дополнительных компонентов, обеспечивают компактность решений, сокращают время разработки и позволяют быстрее выпустить новые продукты на рынок.

Спящий режим (Sleep) позволяет минимизировать потребление энергии в режиме простоя и обеспечивает ускоренную активизацию при запуске двигателя. Для управления скоростью вращения могут использоваться внешние сигналы ШИМ или сигналы PHASE/ENABLE для выбора направления вращения и включения ключей выходного моста.

Имеющий четыре выходных моста драйвер DRV8823 способен управлять двумя ШД или одним ШД и двумя BDC, или же четырьмя BDC, используя при этом управляющий интерфейс SPI.

На рисунке 17 представлена функциональная схема простого драйвера DRV8837 для управления одним коллекторным двигателем.

Рис. 17. Блок-схема драйвера DRV8837

Драйверы TI для BLDC

Драйверы TI для бесколлекторных двигателей, или BLDC, могут включать интегрированный силовой мост или использовать внешние силовые транзисторы. Схема формирования 3-фазных сигналов управления также может быть внешней или встроенной.

Семейство драйверов для управления бесколлекторными электродвигателями включает модели c разным принципом управления и с различным крутящим моментом. Эти драйверы, обеспечивающие разные уровни шума при управлении BDLС, идеально подойдут для использования в промышленном оборудовании, автомобильных системах и другой технике. Чтобы гарантировать надежную эксплуатацию электродвигателей, драйверы обеспечивают всеобъемлющий набор защит от превышения тока, напряжения и температуры. На рисунке 18 представлены лишь некоторые из 3-фазных драйверов для BLDC в обширном и постоянно пополняющемся модельном ряду компании TI.

Рис. 18. Драйверы TI для управления бесколлекторными двигателями

Для контроля текущего положения вращающегося ротора могут использоваться внешние датчики разных типов или схема управления с определением позиции ротора по величине противо-ЭДС (Back Electromotive Force, BEMF).

Управление может выполняться с помощью ШИМ, аналоговых сигналов или через стандартные цифровые интерфейсы. Наборы настраиваемых параметров для управления вращением могут храниться во внутренней энергонезависимой памяти.

На рисунке 19 представлен работающий в широком диапазоне температур 40…125°C интеллектуальный драйвер для BLDC со встроенными силовыми ключами на полевых транзисторах, с сопротивлением открытого канала лишь 250 мОм. При диапазоне рабочих напряжений 8…28 В драйвер может обеспечивать номинальный ток 2 А и пиковый ток 3 А.

Рис. 19. Блок-схема драйвера DRV10983

Драйвер не требует внешнего датчика для контроля положения ротора, но может использовать внешний резистор для контроля потребляемой двигателем мощности. DRV10983 отличается незначительным энергопотреблением, составляющим всего 3 мА, в дежурном режиме. А в модели DRV10983Z этот показатель доведен до уровня 180 мкА.

Встроенный интерфейс I2C обеспечивает диагностику и настройку, доступ к регистрам управления работой логической схемы и хранящимся в памяти EEPROM рабочим профилям драйвера.

Расширенный комплект защитных функций обеспечивает остановку двигателя в случае превышения тока и понижения напряжения. Предусмотрено ограничение входного напряжения. Защита по превышению тока работает без использования внешнего резистора. Методы использования защиты настраиваются через специальные регистры.

Заключение

Электродвигатели находят все более широкое применение в самом различном оборудовании, совершенствуются и получают новые возможности во многом благодаря современным системам электропривода.

В ассортименте полупроводниковых компонентов производства компании Texas Instruments широко представлены микросхемы драйверов для управления всеми типами двигателей постоянного тока. На их основе компания предлагает масштабируемые в зависимости от требований по точности, мощности и функциональности решения для создания приводов, работающих в широком диапазоне токов и напряжений, обеспечивающих надежную и удобную эксплуатацию коллекторных, бесколлекторных и шаговых двигателей с полным комплексом защит по току, напряжению и температуре.

Получение технической информации, заказ образцов, заказ и доставка.

•••

Наши информационные каналы

Wantai Motor

Блок питания для драйверов шаговых двигателей. Характеристики Выходное напряжение, В 24 Диапазон подстройки, В 20-24.6 Максимальный выходной ток, А 8.3 Максимальная мощно..

3,100 р.

Характеристики Угол шага, ° 1.8 Длина корпуса (L), мм 150 Среднее напряжение, В 4.08 Максимальный ток, А 6 Сопротивление, Ом 0.8 ..

19,000 р.

Характеристики Угол шага, ° 1.8 Длина корпуса (L), мм 34 Среднее напряжение, В 12 Максимальный ток, А 0.4 Сопротивление, Ом 30 ..

1,050 р.

Характеристики Угол шага, ° 1.8 Длина корпуса (L), мм 56 Диаметр вала (Ds), мм 6.35 Среднее напряжение, В 3.6 Максимальный ток, А 2 ..

2,000 р.

Характеристики Угол шага, ° 1.8 Длина корпуса (L), мм 99 Среднее напряжение, В 2.13 Максимальный ток, А 5.6 Сопротивление, Ом 0.38 ..

8,000 р.

Блок питания для драйверов шаговых двигателей. Характеристики Выходное напряжение, В 36 Диапазон подстройки, В 32-36.6 Максимальный выходной ток, А 13 Максимальная мощнос..

3,200 р.

Характеристики Угол шага, ° 1.8 Длина корпуса (L), мм 201 Среднее напряжение, В 5.36 Максимальный ток, А 8 Сопротивление, Ом 0.67 ..

26,000 р.

Характеристики Угол шага, ° 1.8 Длина корпуса (L), мм 40 Среднее напряжение, В 2.55 Максимальный ток, А 1.7 Сопротивление, Ом 1.5 ..

1,100 р.

Характеристики Угол шага, ° 1.8 Длина корпуса (L), мм 151 Среднее напряжение, В 6.3 Максимальный ток, А 3.5 Сопротивление, Ом 1.8 ..

11,000 р.

Блок питания для драйверов шаговых двигателей. Характеристики Выходное напряжение, В 48 Диапазон подстройки, В 41-56 Максимальный выходной ток, А 7.3 Максимальная мощност..

3,200 р.

Характеристики Угол шага, ° 1.8 Длина корпуса (L), мм 48 Среднее напряжение, В 3.1 Максимальный ток, А 2.3 Сопротивление, Ом 1.25 ..

1,350 р.

Блок питания для драйверов шаговых двигателей. Характеристики Выходное напряжение, В 60 Диапазон подстройки, В +-6 Максимальный выходной ток, А 5.85 Максимальная мощность..

3,200 р.

Характеристики Угол шага, ° 1.8 Длина корпуса (L), мм 56 Диаметр вала (Ds), мм 6.35 Диаметр второго вала, мм 6.35 Среднее напряжение, В ..

2,000 р.

Характеристики Угол шага, ° 1.8 Длина корпуса (L), мм 78 Диаметр вала (Ds), мм 6.35 Среднее напряжение, В 3 Максимальный ток, А 3 ..

2,600 р.

Характеристики Угол шага, ° 1.8 Длина корпуса (L), мм 78 Диаметр вала (Ds), мм 6.35 Диаметр второго вала, мм 6.35 Среднее напряжение, В ..

2,600 р.

Применение шаговых двигателей

В данной статье мы рассмотрим шаговый двигатель постоянного тока, подробно разберем принцип работы, конструкцию и управление, а так же разберем один из чипов управления.

Блок: 1/4 | Кол-во символов: 169
Источник: https://meanders.ru/shagovyj-dvigatel-postojannogo-toka.shtml

Использование шаговых двигателей в производстве

Шаговые электродвигателя представляют собой бесколлекторные синхронные импульсные двигатели. Поворот ротора на определенный угол и установка его в заданном положении осуществляется за счет поступающих в возбуждающую обмотку статора управляющих импульсов. В результате протекания импульсного потока через обмотку меняется ориентация магнитного поля между полюсами статора и создается механическое поворотное усилие. Необходимые угловые перемещения или шаги ротора производятся последовательной активацией обмоток статора. У шаговых двигателей купить отсутствует пусковая обмотка, т.к. используется частотный пуск, и для осуществления установки ротора в нужную позицию нет необходимости в датчике положения. Отсутствие коллектора повышает надежность и долговечность устройства.Приборы такого типа применяются в промышленности в качестве исполнительных устройств.

Блок: 2/5 | Кол-во символов: 911
Источник: https://cnc-tehnologi.ru/stati/10-primenenie-shagovykh-dvigatelej

Устройство шагового электродвигателя

Шаговый двигатель, работающий от постоянного тока, умеет делить один полный оборот на большое количество шагов. Устройство состоит из следующих деталей:

Контроллер специального назначения для шагового привода.
Клеммы.
Обмотки.
Блок управления или приборная модель.
Магнитная часть.
Сигнализаторы.
Передатчики.

Блок: 2/5 | Кол-во символов: 347
Источник: https://bravedefender.ru/shagovyy-dvigatel-princip-raboty-i-harakteristiki/

Принцип работы шагового электродвигателя

Принцип работы электродвигателя состоит в следующем. На клеммы прибора подается напряжение, после чего щетки двигателя приводятся в постоянное движение. Двигатель на холостом ходу начинает преобразование входящих импульсов прямоугольного направления в положение приложенного вала, имеющего определенную направленность, и перемещает его под некоторым углом.

Максимальная эффективность такого электродвигателя достигается наличием нескольких зубчатых магнитов, сосредоточенных вокруг железного колеса зубчатой формы. Когда к определенному электромагниту прилагается энергия, он начинает притягивать зубья колеса. После их выравнивания по отношению к этому электромагниту, они становятся смещены относительно следующей магнитной части электродвигателя.

Первый магнит отключается, включается второй электромагнит, происходит вращение шестеренки, которая выравнивается с предыдущим колесом. Это циклическое действие происходит необходимое количество раз. Одно выполненное вращение называют шагом электродвигателя.

Блок: 3/5 | Кол-во символов: 1050
Источник: https://bravedefender.ru/shagovyy-dvigatel-princip-raboty-i-harakteristiki/

Принцип работы шаговых двигателей

Представьте себе двухполюсный постоянный магнит на валу двигателя – это ротор, окруженный замкнутым магнитопроводом с четырьмя обмотками — статор. Вернее это две обмотки AB и CD с половинками, расположенными на противоположных полюсах статора.

Подключили к источнику напряжения обмотку AB (полярность + -) как показано на рисунке. Ток в этой обмотке вызовет появление магнитного поля статора с полюсами сверху N, снизу S. Как известно разноименные полюса магнитов притягиваются. В результате ротор (постоянный магнит) займет положение, в котором оси магнитных полей ротора и работающих полюсов статора совпадают. Механическое положение будет устойчивым. При попытке сдвинуть ротор, возникнет сила, возвращающая его назад.

Теперь снимем напряжение с обмотки AB и подадим на обмотку CD (полярностью + -). Ток в обмотке CD вызовет магнитное поле с горизонтальными полюсами, слева S, справа N. Магнитное поле делает все, чтобы магнитный поток замкнулся по минимальному пути. Ротор повернется в положение указанное на рисунке. Механическое положение ротора опять устойчивое. Это был первый шаг двигателя. В нашем случае он равен одной четвертой оборота.

Отключаем обмотку CD и подаем напряжение опять на обмотку AB, но уже в другой полярности (- +). Опять магнитное поле статора повернется на 90°, а за ним и ротор.

Еще одна коммутация AB — отключаем, CD — подключаем (полярность — +) и ротор совершает еще один шаг на одну четвертую окружности. Следующая коммутация (с которой мы начали) вернет ротор в исходное положение. Мы сделали полный поворот за 4 шага. Если продолжить переключение фаз, ротор будет вращаться с частотой, пропорциональной частоте переключения фазных обмоток. Если коммутировать фазы в противоположной последовательности – крутиться в обратном направлении, прекратить коммутацию — остановится.

Биполярные и униполярные шаговые двигатели

Это был биполярный шаговый двигатель. Биполярный двигатель имеет по одной обмотке для каждой фазы. На предыдущих рисунках это обмотки AB и CD. Для изменения магнитного поля должна обеспечиваться сложная коммутация обмоток. Каждая обмотка: • отключается от источника напряжения, • подключается в прямой полярности • подключается с противоположной полярностью.

Для такой коммутации требуется сложный мостовой драйвер. Примером такого устройства является микросхема L298N. Микросхема обеспечивает ток коммутации до 2 А. Если нужны большие токи, то задача управления биполярным двигателем еще усложняется.

Существует другой способ изменения магнитного поля в статоре с гораздо более простой схемой коммутации. Это применение двигателя с униполярными обмотками. Схема двух фазного шагового двигателя с униполярными обмотками и последовательность коммутаций обмоток выглядит так.

У всех четырех обмоток один вывод подключен к плюсовому выводу источника питания. А другие выводы A,B,C,D последовательно коммутируются к минусовому сигналу. Соответствующие обмотки создают магнитное поле, и ротор поворачивается вслед за ним.

Для коммутации обмоток таким способом достаточно четырех ключей, замыкающих обмотки на землю. Ключи часто управляются непосредственно с выводов микроконтроллеров. Иногда средние выводы обмоток конструктивно объединены внутри двигателя, иногда выводятся все выводы отдельно. Кстати, это не повод называть двигатель четырехфазным. Все равно он будет двухфазным.

Биполярный двигатель обеспечивает, при тех же размерах, больший крутящий момент, по сравнению с униполярным. Оно и понятно. Одновременно в униполярном двигателе работает только одна обмотка, вместо двух. Выигрыш в моменте у биполярного составляет около 40%. Зато, если нет необходимости использовать двигатель на полную мощность, униполярным двигателем гораздо проще управлять.

Блок: 2/6 | Кол-во символов: 3823
Источник: https://24techno-guide.ru/shagovii-dvigatel—princip-raboti.php

Что такое шаговый двигатель?

Шаговый двигатель представляет собой электрическую машину, предназначенную для преобразования электрической энергии сети в механическую энергию. Конструктивно состоит из обмоток статора и магнитомягкого или магнитотвердого ротора. Отличительной особенностью шагового двигателя является дискретное вращение, при котором заданному числу импульсов соответствует определенное число совершаемых шагов. Наибольшее применение такие устройства получили в станках с ЧПУ, робототехнике, устройствах хранения и считывания информации.

В отличии от других типов машин шаговый двигатель совершает вращение не непрерывно, а шагами, от чего и происходит название устройства. Каждый такой шаг составляет лишь часть от его полного оборота. Количество необходимых шагов для полного вращения вала будет отличаться, в зависимости от схемы соединения, марки двигателя и способа управления.

Преимущества и недостатки шагового электродвигателя

К преимуществам эксплуатации шагового двигателя можно отнести:

В шаговых электродвигателях угол поворота соответствует числу поданных электрических сигналов, при этом, после остановки вращения сохраняется полный момент и фиксация;
Точное позиционирование – обеспечивает 3 – 5% от установленного шага, которая не накапливается от шага к шагу;
Обеспечивает высокую скорость старта, реверса, остановки;
Отличается высокой надежностью за счет отсутствия трущихся компонентов для токосъема, в отличии от коллекторных двигателей;
Для позиционирования шаговому двигателю не требуется обратной связи;
Может выдавать низкие обороты для непосредственно подведенной нагрузки без каких-либо редукторов;
Сравнительно меньшая стоимость относительно тех же сервоприводов;
Обеспечивается широкий диапазон управления скоростью оборотов вала за счет изменения частоты электрических импульсов.

К недостаткам применения шагового двигателя относятся:

Может возникать резонансный эффект и проскальзывание шагового агрегата;
Существует вероятность утраты контроля из-за отсутствия обратной связи;
Количество расходуемой электроэнергии не зависит от наличия или отсутствия нагрузки;
Сложности управления из-за особенности схемы

Блок: 2/8 | Кол-во символов: 2153
Источник: https://www.asutpp.ru/shagovyy-dvigatel.html

Чип управления шаговым двигателем SAA1027

В этом уроке о вращательных приводах, мы рассмотрели шаговый двигатель в качестве электромеханического привода, который может быть использован в качестве устройства вывода для позиционной или скорости управления.

В следующем уроке об устройствах ввода / вывода мы продолжим наш взгляд на устройства вывода, называемые исполнительными механизмами, и в частности те, которые снова преобразуют электрический сигнал в звуковые волны с помощью электромагнетизма.

Блок: 4/4 | Кол-во символов: 497
Источник: https://meanders.ru/shagovyj-dvigatel-postojannogo-toka.shtml

Преимущества и недостатки

К основным преимуществам шаговых электродвигателей относят их точность. То есть, при попадании напряжения на обмотку, прибор поворачивается на строго определенную величину угла. Еще одним несомненным достоинством можно назвать стоимость агрегата. Ведь если сравнивать их цену с, например, сервоприводами, то они стоят в 2 раза дешевле.

Основной недостаток шагового электропривода — возможное проскальзывание ротора. Причин может быть несколько:

Слишком высокая нагрузка на валу.
Неправильные настройки программы управления.
Скорость вращения приближается к резонансным показателям.

Решение этих проблем возможно, если использовать датчики поворота. Но автоматически эта проблема решается не всегда. В некоторых случаях задача выполнима только после остановки производственной программы. Проблема проскальзывания электродвигателя решается также путем увеличения его мощности.

Блок: 4/5 | Кол-во символов: 901
Источник: https://bravedefender.ru/shagovyy-dvigatel-princip-raboty-i-harakteristiki/

Реактивный шаговый двигатель

Реактивный шаговый двигатель — синхронный реактивный двигатель. Статор реактивного шагового двигателя обычно имеет шесть явновыраженных полюсов и три фазы (по два полюса на фазу), ротор — четыре явно выраженных полюса, при такой конструкции двигателя шаг равен 30 градусам. В отличии от других шаговых двигателей выключенный реактивный шаговый двигатель не имеет фиксирующего (тормозящего) момента при вращении вала.

Трехфазный реактивный шаговый двигатель
(шаг 30°)

Четырехфазный реактивный шаговый двигатель
(шаг 15°)

Ниже представлены осциллограммы управления для трехфазного шагового двигателя.

Униполярное волновое управление

Биполярное полношаговое управление

Биполярное 6-шаговое управление

Осциллограммы управления для четырехфазного шагового двигателя показаны на рисунке ниже. Последовательное включение фаз статора создает вращающееся магнитное поле за которым следует ротор. Однако из-за того, что ротор имеет меньшее количества полюсов, чем статор, ротор поворачивается за один шаг на угол меньше чем угол статора. Для реактивного двигателя угол шага равен:

где NR — количество полюсов ротора;
NS – количество полюсов статора.

Осциллограммы управления 4-х фазным реактивным шаговым двигателем

Чтобы изменить направление вращения ротора (реверс) реактивного шагового двигателя, необходимо поменять схему коммутации обмоток статора, так как изменение полярности импульса не изменяет направления сил, действующих на невозбужденный ротор .

Реактивные шаговые двигатели применяются только тогда, когда требуется не очень большой момент и достаточно большого шага угла поворота. Такие двигатели сейчас редко применяются.

ротор из магнитомягкого материала с явно выраженными полюсами;
наименее сложный и самый дешевый шаговый двигатель;
отсутствует фиксирующий момент в обесточенном состоянии;
большой угол шага.

Блок: 5/7 | Кол-во символов: 2045
Источник: https://engineering-solutions.ru/motorcontrol/stepper/

Подключение шагового двигателя

Чтобы запитать обмотки, потребуется устройство способное выдать управляющий импульс или серию импульсов в определенной последовательности. В качестве таких блоков выступают полупроводниковые приборы для подключения шагового двигателя, микропроцессорные драйвера. В которых имеется набор выходных клемм, каждая из них определяет способ питания и режим работы.

В зависимости от схемы подключения должны применяться те или другие выводы шагового агрегата. При различных вариантах подведения тех или иных клемм к выходному сигналу постоянного тока получается определенная скорость вращения, шаг или микрошаг линейного перемещения в плоскости. Так как для одних задач нужна низкая частота, а для других высокая, один и тот же двигатель может задавать параметр за счет драйвера.

Типичные схемы подключения ШД

В зависимости того, какое количество выводов представлено на конкретном шаговом двигателе: 4, 6 или 8 выводов, будет отличаться и возможность использования той или иной схемы их подключения Посмотрите на рисунки, здесь показаны типичные варианты подключения шагового механизма:

Схемы подключения различных типов шаговых двигателей

При условии запитки основных полюсов шаговой машины от одного и того же драйвера, по данным схемам можно отметить следующие отличительные особенности работы:

Выводы однозначно подводятся к соответствующим клеммам устройства. При последовательном соединении обмоток увеличивает индуктивность обмоток, но понижает ток.
Обеспечивает паспортное значение электрических характеристик. При параллельной схеме увеличивается ток и снижается индуктивность.
При подключении по одной фазе на обмотку снижется момент на низких оборотах и уменьшает величину токов.
При подключении осуществляет все электрические и динамические характеристики согласно паспорта, номинальный токи. Значительно упрощается схема управления.
Выдает куда больший момент и применяется для больших частот вращения;
Как и предыдущая предназначена для увеличения момента, но применяется для низких частот вращения.

Блок: 5/8 | Кол-во символов: 2041
Источник: https://www.asutpp.ru/shagovyy-dvigatel.html

Область применения шагового электродвигателя

Область применения шагового электродвигателя достаточно обширна. Например, гибридные шаговые электродвигатели активно используют при создании станков с числовым программным управлением, которые работают по дереву, выполняют плазменную резку металлов или фрезерные операции. Шаговые приборы отлично подходят для управления чертежной головкой в копировальных станках с цифровым программным управлением.

Передача факсов на расстояние при помощи телефонной связи также не обходится без использования таких приборов. В космических летательных аппаратах для изучения космоса шаговые двигатели использовались, например, в ЛА Mariner как устройство для наведения телевизионных камер и спектрометров на нужные цели.

Блок: 5/5 | Кол-во символов: 752
Источник: https://bravedefender.ru/shagovyy-dvigatel-princip-raboty-i-harakteristiki/

Управление шаговым двигателем

Выполнение операций шаговым агрегатом может осуществляться несколькими методами. Каждый из которых отличается способом подачи сигналов на пары полюсов. Всего выделяют тир метода активации обмоток.

Волновой – в таком режиме происходит возбуждение только одной обмотке, к которой и притягиваются роторные полюса. При этом шаговый двигатель не способен вытягивать большую нагрузки, так как выдает лишь половину момента.

Волновое управление

Полношаговый — в таком режиме происходит одновременная коммутация фаз, то есть, возбуждаются сразу обе. Из-за чего обеспечивается максимальный момент, в случае параллельного соединения или последовательного включения обмоток будет создаваться максимальное напряжение или ток.

Полношаговое управление

Полушаговый – представляет собой комбинацию двух предыдущих методов коммутации обмоток. Во время реализации которого в шаговом двигателе происходит поочередная подача напряжения сначала в одну катушку, а затем сразу в две. Благодаря чему обеспечивается лучшая фиксация на максимальных скоростях и большее количество шагов.

Полушаговое управление

Для более мягкого управления и преодоления инерции ротора используется микрошаговое управление, когда синусоида сигнала осуществляется микроступенчатыми импульсами. За счет чего силы взаимодействия магнитных цепей в шаговом двигателе получают более плавное изменение и, как следствие, перемещение ротора между полюсами. Позволяет в значительной степени снизить рывки шагового двигателя.

Без контроллера

Для управления бесколлекторными двигателями применяется система Н-моста. Который позволяет переключать полярность для реверса шагового двигателя. Может выполняться на транзисторах или микросхемах, которые создают логическую цепочку для перемещения ключей.

Схема Н-моста

Как видите, от источника питания V напряжение подается на мост. При попарном включении контактов S1 – S4 или S3 – S2 будет происходить движение тока через обмотки двигателя. Что и обусловит вращение в ту или иную сторону.

С контроллером

Устройство контроллера позволяет осуществлять управление шаговым двигателем в различных режимах. В основе контроллера лежит электронный блок, формирующий группы сигналов и их последовательность, посылаемых на катушки статора. Для предотвращения возможности его повреждения в случае короткого замыкания или другой аварийной ситуации на самом двигателе каждый вывод защищается диодом, который не пропусти импульс в обратную сторону.

Подключение через контроллер однополярного шагового двигателя

Простейший драйвер шагового двигателя своими руками

Чтобы собрать схему драйвера в домашних условиях могут пригодиться некоторые элементы от старых принтеров, компьютеров и другой техники. Вам понадобятся транзисторы, диоды, резисторы (R) и микросхема (RG).

Схема простейшего драйвера

Для построения программы руководствуйтесь следующим принципом: при подаче на один из выводов D логической единицы (остальные сигнализируют ноль) происходит открытие транзистора и сигнал проходит к катушке двигателя. Таким образом, выполняется один шаг.

На основе схемы составляется печатная плата, которую можно попытаться изготовить самостоятельно или сделать под заказ. После чего на плате впаиваются соответствующие детали. Устройство способно управлять шаговым устройством от домашнего компьютера за счет подключения к обычному USB порту.

Блок: 7/8 | Кол-во символов: 829
Источник: https://www.asutpp.ru/shagovyy-dvigatel.html

Кол-во блоков: 17 | Общее кол-во символов: 20606
Количество использованных доноров: 7
Информация по каждому донору:

https://www.asutpp.ru/shagovyy-dvigatel.html: использовано 4 блоков из 8, кол-во символов 8286 (40%)
https://24techno-guide.ru/shagovii-dvigatel—princip-raboti.php: использовано 1 блоков из 6, кол-во символов 3823 (19%)
https://engineering-solutions.ru/motorcontrol/stepper/: использовано 1 блоков из 7, кол-во символов 2045 (10%)
https://zaxis.ru/statyi/shagovyj-dvigatel-rabota-ustrojstvo.html: использовано 1 блоков из 8, кол-во символов 300 (1%)
https://cnc-tehnologi.ru/stati/10-primenenie-shagovykh-dvigatelej: использовано 2 блоков из 5, кол-во символов 2436 (12%)
https://meanders.ru/shagovyj-dvigatel-postojannogo-toka.shtml: использовано 2 блоков из 4, кол-во символов 666 (3%)
https://bravedefender.ru/shagovyy-dvigatel-princip-raboty-i-harakteristiki/: использовано 4 блоков из 5, кол-во символов 3050 (15%)

▶▷▶▷ схема подключения электродвигателя на транзисторах

Интерфейс	Русский/Английский
Тип лицензия	Free
Кол-во просмотров	257
Кол-во загрузок	132 раз
Обновление:	13-04-2019

схема подключения электродвигателя на транзисторах – Регулятор оборотов электродвигателя : изменение скорости cheboprotehnologiiprimenenie-regulyatorov Cached Железняк или сердечник ротора напрессовывается непосредственно на вал Между ротором и Частотный преобразователь для электродвигателя Школа для electricalschoolinfoeconom721-chastotnyjj Cached Рис 1 Схема частотного преобразователя Входной каскад выпрямляет подаваемое синусоидальное напряжение сети, которое после сглаживания с помощью индуктивно-емкостного фильтра служит источником электропитания Источники питания – radio-schemyru radio-schemyrusupplyhtml?start49 Cached Электронный предохранитель (см рисунок) содержит мощный транзистор vt2, который включен в минусовый провод питания, два стабилизатора тока на полевых транзисторах один регулируемый ( на vt1), в другой Компьютерный блок питания Википедия ruwikipediaorg wikiКомпьютерный Cached Описание Если брать, в качестве примера, блок питания для настольного компьютера персонального стандарта pc, то, согласно спецификации разных лет, он должен обеспечивать выходные напряжения 5 12 3,3 Вольт а также 5 Сборник схем RadioNet radionetcomrushemindexsphp Cached Search datasheet : РЕЙТИНГ: ТЕНДЕРЫ: ИССЛЕДОВАНИЯ: DATASHEETS: КАТАЛОГ СХЕМ Телефонные трубки для прозвонки кабеля Устройство, схема и zametkielectrikarutelefonnye-trubki-dlya-prozvonki Cached Случайные статьи Указательный плакат; Выбор, установка и схема подключения вентилятора era 4s et с таймером в ванную комнату Тиристорные регуляторы мощности Схемы с двумя тиристорами electrikinfomainpraktika815-tiristornye-regulyatory Cached Несколько лучшие результаты дают схемы с использованием двух тиристоров, включенных встречно параллельно: и места не надо для лишних диодов, да и тиристорам работать легче Схемы любительских частотных преобразователей electrikinfomainpraktika545-shemy-lyubitelskih Cached Рисунок 5 Напряжение uрег через резистор r1 также подается на задающий генератор da1, выполненный на микросхеме КР1006ВИ1 (импортный вариант ne555) Why Our Current Education System Is Failing A Boundless World wwwaboundlessworldcom education-system -failing Cached Incredible You are a very talented writer and I completely agree with you You bring up a VERY good point Дифференциальная защита трансформаторов-принцип действия elektronchicruelektrotexnikadifferencialnaya Cached Использование материалов сайта возможно при наличии активной ссылки на первоисточникСвязь с редакцией сайта:bylira3gmailcom Promotional Results For You Free Download Mozilla Firefox Web Browser wwwmozillaorg Download Firefox – the faster, smarter, easier way to browse the web and all of 1 2 3 Next 26

В отличие от ранее рассматриваемых аналогичных устройств, в данном устройстве обеспечена стабильная
частота 50 Гц, мощность потребителей может достигать 600Вт, форма напряжения на выходе синусоида (не идеальная), но электродвигатели мощностью до 600Вт работают устойчиво. Современные преобразовател
е идеальная), но электродвигатели мощностью до 600Вт работают устойчиво. Современные преобразователи частоты предлагают гибкий выбор законов регулирования частоты и напряжения на электродвигателе. Порядок выполнения работы Перед выполнением заданий необходимо собрать схему, показанную на рис. 8. Силовые преобразователи в электроснабжении: Методические указания к выполнению лабораторных работ. Страница 3Читать бесплатно книгу онлайн без регистрации в электронном виде на сайте полнотекстовой электронной библиотеки Единое окно для учащихся ВУЗов… quot;ELDINquot; – Ярославский электромашиностроительный завод. Производство электродвигателей, генераторов, комплектных электроприводов, бытовых вентиляторов, насосов. Продажа промышленных насосов, технические характеристики. Предлагаемое устройство собрано на микроконтроллере ATmega853516PI и управляет дверным замком на основе соленоида или электродвигателя. Даны схемы исполнительных устройств для подключения соленоида или электродвигателя, питаемых постоянным напряжение 12 В… Конденсаторные двигатели разновидность асинхронных двигателей , в обмотки которого включены конденсаторы для создания сдвига фазы тока. 1 Подключаются в однофазную сеть посредством специальных схем. Вывод одной обмотки электродвигателя подключается к фазовому… От его местоположения вдоль платы зависит степень генерируемого импульса на ключ, роль ключа выполняет полевой транзистор (на фото выше обозначен как регулятор скорости вращения). Солнечной шестерни, которая закреплена на валу электродвигателя; Для управления же дискретными приборами и модулями других производителей, требующих отрицательного смещения на затворе, может быть рекомендована схема, изображенная на рис. 4.

бытовых вентиляторов

мощность потребителей может достигать 600Вт

схема подключения электродвигателя на транзисторах Картинки по запросу схема подключения электродвигателя на транзисторах Другие картинки по запросу схема подключения электродвигателя на транзисторах Жалоба отправлена Пожаловаться на картинки Благодарим за замечания Пожаловаться на другую картинку Пожаловаться на содержание картинки Отмена Пожаловаться Видео Мотор на транзисторе с управляющей катушкой Схема Аквадевайс YouTube февр г Реверс мощного электродвигателя постоянного тока Сергей Меркулов YouTube дек г Видеоуроки по Arduino Моторы и транзисторы я серия, ч AmperkaRu YouTube мая г Все результаты Управление мотором постоянного тока с помощью одного wikiamperkaruробототехникаподключениемоторачерезтранзистор Похожие окт г В данной схеме транзистор будет работать в ключевом режиме по одной команде установка уровня HIGH на затворе от Arduino Ардуино управление двигателем постоянного тока, LD Класс robotclassrututorialsarduinodcmotordriver Похожие мая г Подключение драйвера LD к Arduino начинающий робототехник сталкивается с проблемой подключения двигателя к микроконтроллеру В этой схеме можем использовать NPN транзистор NA Схема подключения двигателя Вытяжки в г Diagram, Floor асинхронного двигателя Open схема подключения в распредщитке варочной панле и идухового шкафа через УЗО и автомат Электропроводка, Electronics Шарманка на полевом транзисторе КПА РадиобукА Сергей Электротехника Реверс маломощного электродвигателя electeblogspotcomblogpost_html Похожие июн г Для этого необходимо изменить схему включения двигателя то на трёх транзисторах можно реализовать схему для пуска, остановки Схема типового подключения трехфазного двигателя с питанием digitroderu Схемы авг г Схема соединения трехфазного двигателя и предварительного драйвера полевых транзисторов MCAPEK Транзисторное управление двигателями в схемах на nauchebenet Радиоэлектроника Микроконтроллеры февр г Схемы подключения электродвигателей через транзисторные ключи Диод VD защищает транзистор VT от выбросов напряжения Предлагают рационализаторы ЮжноУральской магистрали wwwtsiruatshtml Похожие Схема индикатора питается от одного элемента ЦНК, Транзисторы VT и VT должны иметь одинаковые не менее коэффициенты усиления ВТОРИЧНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ СЛК Клеммы К нужны для подключения питания к реле ИВГ, ИМВШ; К для Arduino подключение двигателя постоянного тока и управление им geekmaticinuaarduino_motor_control Похожие Схемы подсоединения двигателей постоянного тока к контроллерам Arduino различными Управляем электродвигателем при помощи транзисторов Подключение электромотора к Arduino Хабр Habr янв г Два транзистора работают как составной транзистор , нужно это для Схема проста и позволяет крутить двигатель только в одном Схема и принцип работы Hмоста для управления двигателями Уроки Ардуино Как управлять полярностью двигателя с помощью электронных компонентов ? Нмост на транзисторах позволяет с помощью управляющих сигналов TBFNG допускает подключение двух коллекторных двигателей или Как подключить к устройству нагрузку? Сайт Паяльник cxemnet Начинающим Похожие мар г В данной схеме применен npn транзистор , включенный по схеме ОЭ составляет десятки амперособо мощные электродвигатели , Arduino двигатель собираем и программируем устройство Уроки апр г Для включения и управления скоростью двигателя используются Транзистор в этом примере завершает схему двигателя на землю Самые простые схемы управления вращением двигателя Перейти к разделу Мостовая схема на транзисторах ,управляемая от микроконтроллера Мостовая схема на транзисторах ,управляемая от Управление двигателем постоянного тока joytaru wwwjoytaru Измерение и контроль Похожие нояб г Управление двигателем при помощи биполярного транзистора Самый простой способ приведения в действие двигателя показан ниже Схема такого подключения , как правило, выглядит следующим образом Китайцы и реверс DC моторов четырьмя транзисторами Аппаратная arduinoru Форумы Аппаратные вопросы Похожие апр г сообщения авторов На транзисторах маркировка SD Я в свое время делал такой драйвер двигателя управление мя пинами, как и хочет автор К недостаткам данной схемы включения можно отнести невысокое входное Микросхемы драйверов реверсируемых двигателей постоянного wwwgawru Статьи Источники питания Выбор необходимого драйвера и схемы включения можно сделать, тока лежит Нмост на биполярных транзисторах , режим работы которого задается двумя Драйвер одного реверсируемого двигателя постоянного тока Схемы любительских частотных преобразователей Electrikinfo electrikinfomainpraktikashemylyubitelskihchastotnyhpreobrazovateleyhtml Похожие Подключение двигателя к выходу трехфазного инвертора Выходной транзистор оптрона в этой схеме также выполняет функцию дополнительного Как подключить трехфазный электродвигатель в сеть Вт Подключение и установка Схема подключения трехфазного электродвигателя на через конденсаторы транзисторы из серии VT, VT;; резисторы МЛТ;; кремниевые Схема управления двигателя Лабораторная работа Unity Pro Рис Схемы подключения электродвигателей через транзисторные ключи продолжение в транзисторы VT, VT соединяются параллельно Схема реверса электродвигателя Реверс электродвигателя Реверсивная схема подключения х фазного электродвигателя Схема Каждый полумост состоит из двух транзисторов один из которых с каналом n Драйвер для коллекторного двигателя на полевых транзисторах RC Форум forumrcdesignru Cамолёты Общий Аппаратура радиоуправления Похожие сент г Параметры двигателя питание В мощьность до Вт Схема Прямое подключение транзистора к порту микроконтроллера, я это Трехфазный двигатель в однофазной сети без конденсаторного мар г Если собрать обмотки асинхронного электродвигателя по схеме Оптимальными считаются схемы подключения обмоток в звезду или который управляется прямым и обратным биполярными транзисторами Схемы подключения и управление твердотельными реле Рейтинг , голосов янв г Схемы подключения твердотельных реле для переменного и постоянного тока Управление транзистором PNP, НО реле; Управление Выбор теплового реле для электродвигателя ; Реле напряжения Самодельный преобразователь с B на В типы, схемы Электрика компонентов Такое устройство будет полезно для подключения бытовых приборов в автомобиле Установка более мощного транзистора Схема подключения эл двигателя на В Сабвуфер своими wwwradiochipirushemapodklyucheniyaeldvigatelyanav Подключения электродвигателя с конденсатором Электрический двигатель В можно подключить на В с помощью дополнительного Частотный преобразователь виды, принцип действия, схемы electricalschoolinfoelprivodchastotnyjjpreobrazovatelvidyprinciphtml Похожие Для включения режима торможения двигателя в схему может быть установлен управляемый транзистор с мощным резистором, рассеивающим Регулирование оборотов двигателя постоянного Радио для всех wwwjunradiocomblogregulirovanie_oborotov_dvigatelja Похожие нояб г Мостовая схема на транзисторах кт Схема для Для этого необходимо изменить схему включения двигателя Рисунок Схема Твердотельное реле схема, обзор цен, принцип работы Asutpp Главная Электрооборудование Рейтинг голос окт г Схема включения твердотельного реле применяют для электродвигателя , станочного оборудования и прочих отраслей промышленности Но, перед тем как подключить твердотельное реле на транзисторах Проект Транзистор MOSFET Показываем усилительные Для регулирования скорости двигателя будем использовать потенциометр Схема подключения элементов для данного эксперимента показана на рис Мой первый радиоуправляемый робот на Arduino Записки мар г Типичная схема подключения электродвигателя превосходно построенная на транзисторах и логических вентилях никакой магии Трехфазный двигатель в однофазной сети без конденсаторов stroysvoydomrutrexfaznyjdvigatelvodnofaznojsetibezkondensatorov Похожие мар г Пошаговая инструкция применения конденсаторов для Подключение трехфазного двигателя в однофазную цепь вопрос актуальный GPHUD вынесен , применены полевые транзисторы IGBT Мостовая схема управления двигателем постоянного тока Раздел Похожие Мостовая схема состоит из четырех транзисторов некоторые используют МОП что вызовет изменение направления вращения вала двигателя Ответ В объем испытаний входитопределение возможности включения без Частотный преобразователь частотник для асинхронного tokidetru Электрооборудование Электродвигатели Похожие Частотный преобразователь для электродвигателя и принцип работы ключи из IGBT Биполярный транзистор с изолированным затвором, Для работы двигателя нам необходима схема подключения обмоток треугольник Схема подключения электродвигателя, подключение трехфазного Схема подключения электродвигателя во многом определяется условиями его эксплуатации Не найдено транзисторах Схемы подключения трёхфазного двигателя в однофазную сеть Элементы электрики Двигатели Рейтинг , голосов Способы включения трёхфазного двигателя в домашнюю сеть на В Подключение с помощью резисторов, конденсаторов и частотного Видеоурок Моторы и транзисторы РОБОТОША robotosharuarduinovideolessontransistorservodcmotorhtml Похожие Рейтинг голосов июн г Двигатель постоянного тока имеет двухпроводное подключение Скоростью двигателя постоянного тока, можно управлять или, точнее, аналог потенциометра регулятора громкости, и схемы управления Силовой ключ А; В на полевом транзисторе IRF Исполнительные устройства дек г В на полевом транзисторе IRF MOSFET для Arduino , описание, схемы , транзисторе IRF и предназначен для включения выключения скорость работы электродвигателя или яркость светодиодной Подключение трехфазного двигателя к Electroshemaru electroshemaru Энергетика Кроме того, затруднён запуск двигателя под нагрузкой В предлагаемой статье описан метод подключения двигателя без потери мощности Электрические схемы Проводка в квартире и доме своими руками remontrushemaphp Похожие эл схем Например, электрическая схема подключения трехфазных двигателей Основные схемы подключения транзисторов полевых и биполярных Типовые схемы Схемы подключения трёхфазных электродвигателей Датчик вращения Схема самодельного датчика контролирующего wwwtexnicrukonstravtomatikaavtomatikahtml Похожие Датчик вращения двигателя схема на транзисторах Датчик вращения Электродвигатель подключается к самодельной конструкции строго с Электропривод просто, как раз, два, три Часть wwwkiteruarticlespowerel__php автор С Волошин Драйвер мощных транзисторов с полевым управлением предназначен для Рис Схемы включения драйверов Модули драйвера МД, МД, Управление реле с помощью ArduinoArduinodiycom arduinodiycom Arduino для начинающих Похожие Используем транзистор , реле и внешний источник питания для управления мощными внешними Схема подключения транзистора и реле к Arduino Драйверы униполярного и биполярного шагового двигателя mypracticrudrajveryshagovogodvigatelyaunipolyarnyjbipolyarnyjlnhtml Похожие февр г На биполярных транзисторах ключи с такими параметрами создать не Схема подключения униполярного шагового двигателя Частотный преобразователь принцип работы, схема onlineelektrikru Электрооборудование Электродвигатели Похожие Электродвигатель при пуске потребляет большой ток, который Частотный преобразователь принцип работы, схемы подключения и критерии выбора специальные микросхемы управления или инвертор на транзисторах Транзистор Википедия Похожие Транзи́стор англ transistor, полупроводнико́вый трио́д радиоэлектронный компонент Для включения в схему транзистор должен иметь четыре вывода два входных и два выходных накаливания и нагревательных приборов, а также импульсные источники питания, приводы электродвигателей Устройства для пуска электродвигателей или электромашинных wwwfreepatentru МПК Раздел H H HP HP Похожие Коллекторы нечетных транзисторов и эмиттеры четных транзисторов каждого Техническим результатом является упрощение схемы подключения Управление реверсивным электродвигателем Архив Форум АСУ ТП окт г сообщения авторов Имеется асинхронный реверсивный электродвигатель РД Вы привели заводскую схему подключения А про транзисторы Схемы подключения трехфазных электродвигателей дек г Схемы подключения трехфазных электродвигателей Изменение направления вращения электродвигателя Схема реверса Не найдено транзисторах Вместе с схема подключения электродвигателя на транзисторах часто ищут подключение мотора к ардуино через транзистор управление двигателем постоянного тока с помощью arduino arduino управление мощным двигателем управление двигателем постоянного тока реверс управление двигателем постоянного тока шим реверс двигателя постоянного тока на полевых транзисторах arduino драйвер двигателя arduino реверс двигателя Документы Blogger Hangouts Keep Jamboard Подборки Другие сервисы

В отличие от ранее рассматриваемых аналогичных устройств, в данном устройстве обеспечена стабильная частота 50 Гц, мощность потребителей может достигать 600Вт, форма напряжения на выходе синусоида (не идеальная), но электродвигатели мощностью до 600Вт работают устойчиво. Современные преобразователи частоты предлагают гибкий выбор законов регулирования частоты и напряжения на электродвигателе. Порядок выполнения работы Перед выполнением заданий необходимо собрать схему, показанную на рис. 8. Силовые преобразователи в электроснабжении: Методические указания к выполнению лабораторных работ. Страница 3Читать бесплатно книгу онлайн без регистрации в электронном виде на сайте полнотекстовой электронной библиотеки Единое окно для учащихся ВУЗов… quot;ELDINquot; – Ярославский электромашиностроительный завод. Производство электродвигателей, генераторов, комплектных электроприводов, бытовых вентиляторов, насосов. Продажа промышленных насосов, технические характеристики. Предлагаемое устройство собрано на микроконтроллере ATmega853516PI и управляет дверным замком на основе соленоида или электродвигателя. Даны схемы исполнительных устройств для подключения соленоида или электродвигателя, питаемых постоянным напряжение 12 В… Конденсаторные двигатели разновидность асинхронных двигателей , в обмотки которого включены конденсаторы для создания сдвига фазы тока. 1 Подключаются в однофазную сеть посредством специальных схем. Вывод одной обмотки электродвигателя подключается к фазовому… От его местоположения вдоль платы зависит степень генерируемого импульса на ключ, роль ключа выполняет полевой транзистор (на фото выше обозначен как регулятор скорости вращения). Солнечной шестерни, которая закреплена на валу электродвигателя; Для управления же дискретными приборами и модулями других производителей, требующих отрицательного смещения на затворе, может быть рекомендована схема, изображенная на рис. 4.

Управление электродвигателем

Автор: admin

3 Июн

Решение «все-в-одном» от компании Infineon для разработки беспроводного электроинструмента

Набор включает в себя транзисторы на основе технологии OptiMOS™ с напряжением сток-исток 40/60 В, схему управления EiceDRIVER™ и микроконтроллер XMC1302 на базе ядра Cortex-M0^TM.

Получите преимущества от использования инструментального набора для построения схемы управления электродвигателем мощностью 300 Вт посредством быстрого макетирования и тестирования, а также всесторонней технической поддержки. Завершенное системное решение для беспроводных электроинструментов позволяет разработать оптимизированную по размерам и стоимости схему с максимальной плотностью мощности и высокой энергоэффективностью. Системное решение компании Infenion на основе собственных MOSFET-транзисторов, драйверов и микроконтроллера позволит разработчикам снизить до 30% стоимости конечного продукта.

Комментарии отключены
Рубрика: Infineon

Автор: admin

3 Июн

Семейство микроконтроллеров Kinetis KV1x представляют первые приборы в серии устройств Kinetis V, созданных специально для схем управления электродвигателями.

Интеграция самого производительного в отрасли процессора ARM Cortex-M0+, улучшенные АЦП и система тактирования и синхронизации позволяют создавать на основе этих микроконтроллеров мощные конкурентоспособные решения для управления бесколлекторными двигателями постоянного тока (BLDC) и синхронными двигателями с возбуждением от постоянных магнитов (PMSM).

Комментарии отключены
Рубрика: Freescale

Автор: admin

3 Апр

Новые микроконтроллеры обработки смешанных сигналов сертифицированы для автомобильных приложений в соответствии со стандартом AEC-Q100 Grade 0 и поддерживают рабочую температуру окружающей среды от -40°C до +150°C.

Хотите отказаться от коллекторных двигателей постоянного тока в пользу бесколлекторных? Вы хотите максимально использовать пространство печатной платы? Вы используете технологию управления ориентацией магнитного поля для построения эффективных схем управления PMSM двигателем с плавным пуском? Хотите воспользоваться готовым программным обеспечением и ускорить разработку конечного решения? Необходимо большей гибкости подключения к сетям LIN или CAN протоколов? И используете MATLAB при модельно-ориентированном проектировании?

Комментарии отключены
Рубрика: Freescale

Автор: admin

12 Мар

DRV8303 — это интегральная схема драйвера затворов силовых транзисторов для систем управления трехфазными электродвигателями, отличающаяся сверхнизким энергопотреблением, оснащенная двумя токовыми шунтирующими усилителями и поддерживающая широкий диапазон рабочих напряжений.

DRV8303 оснащен тремя полумостовыми драйверами, каждый из которых способен управлять двумя N-канальными MOSFET-транзисторами (одним верхнего плеча и одним нижнего плеча). Устройство подерживает ток стока до 2.3 А, ток истока до 1.7 А и способно работать от однополярного источника питания в широком диапазоне напряжений от 6 В до 60В. Для питания прибор необходим однополярный источник с диапазоном напряжения от 6 В до 60 В. В DRV8303 используется схема управления затворами с компенсационной обратной связью и частичной подзарядкой, что позволяет задействовать 100% рабочий цикл. Помимо этого, для предотвращения сквозного тока через силовые транзисторы полумоста предусмотрен механизм автоматического контроля момента переключения каждого из них.

Автор: admin

3 Апр

STK681-300 – это толстопленочная гибридная микросхема реверсивного драйвера коллекторного электродвигателя.

Устройство предназначено для управления коллекторным электродвигателем постоянного тока и обеспечивает четыре режима работы: вперед, назад, торможение и стоп. Допустимый рабочий выходной ток составляет 2.9 А, допустимый пиковый входной ток при торможении двигателя (режим «торможение») составляет 5 А. STK681-300 интегрирует резистор датчика тока электродвигателя, позволяя уменьшить размер готового решения и снизить его стоимость за счет уменьшения количества внешних компонентов. Кроме того, интегрированный датчик тока избавляет разработчика от необходимости рассчитывать мертвое время между моментами закрытия и открытия интегрированных силовых ключей верхнего и нижнего плеча при изменении направления вращения двигателя.

Автор: admin

3 Апр

Микросхема LV8761V компании ON Semiconductor представляет собой полный Н–мостовой драйвер коллекторного электродвигателя постоянного тока, реализующий четыре режима работы: вперед, назад, стоп и режим ожидания.

Малое сопротивление интегрированных силовых ключей в открытом состоянии, нулевой ток покоя в режиме ожидания и высокая энергоэффективность делают данное устройство идеальным для применения в системах управления коллекторными двигателями постоянного тока в офисном оборудовании.

Автор: admin

27 Фев

Микросхема LV8804FV компании ON Semiconductor предназначена для управления бесколлекторными двигателями постоянного тока в вентиляторах персональных компьютеров, серверов и холодильников.

LV8804FV представляет собой бездатчиковый драйвер трехфазного электродвигателя, обеспечивающий малое энергопотребление и низкий уровень вибрации. Отсутствие необходимости применения датчика Холла позволяет уменьшить размер готового решения. Драйвер LV8804FV ориентирован на применение в приложениях, требующих высокой надежности при длительном сроке эксплуатации, таких как вентиляторы серверов и холодильников.

Автор: admin

27 Фев

Гибридные микросхемы семейства STK672 компании ON Semiconductor представляют собой микрошаговые драйверы униполярного двухфазного шагового двигателя, оснащенные интегрированными силовыми ключами на MOSFET транзисторах.

Архитектура устройств базируется на униполярном ШИМ–контроллере со стабилизацией тока нагрузки и включает интегрированный контроллер микрошагов, обеспечивая широкий выбор режимов возбуждения: 2-фазный, 1-2-фазный, W1-2-фазный, 2W1-2-фазный и 4W1-2–фазный. Кроме того, устройства обеспечивают вращение ротора двигателя в прямом и обратном направлении с функцией деления шагов с разрешением до 1:16, позволяя регулировать скорость вращения простым изменением частоты тактового сигнала. Применение микросхем семейства STK672 позволяет разработчикам проектировать решения, обеспечивающие высокий крутящий момент двигателя, низкий уровень вибрации, быстрый отклик и высокий КПД приложения.

Автор: admin

24 Янв

Пиковый ток до 5 А, деление шагов до 1:16

Компания Toshiba Electronics расширила свое семейство микрошаговых контроллеров шаговых двигателей новым устройством — TB6600HG, отличающимся пиковым выходным током до 5 А и возможностью выбора разрешения микрошагов.

Высокая степень интеграции функциональных узлов обеспечивает возможность сокращения количества компонентов при применении TB6600HG в оргтехнике, промышленных системах и других приложениях, требующих точности и повторяемости позиционирования ротора двигателя, а также длительной эксплуатации без технического обслуживания.

Комментарии отключены
Рубрика: Toshiba

Автор: admin

24 Янв

Идеально подходит для применения в устройствах с питанием от аккумуляторной батареи

DRV8837 представляет собой высокоинтегрированный драйвер маломощного коллекторного электродвигателя, ориентированный на применение в камерах, потребительских товарах, игрушках и других устройствах с низковольтным питанием или с питанием от аккумуляторной батареи, осуществляющих управление механическим перемещением исполнительных элементов.

Драйвер оснащен одним H-мостовым выходным каскадом и предназначен для управления одним коллекторным электродвигателем постоянного тока или одной обмоткой шагового двигателя, а также другими устройствами, такими как соленоиды. Выходные каскады драйвера управления обмоткой двигателя построены на N-канальных силовых MOSFET транзисторах, сконфигурированных как полный Н–мост. Интегрированная схема подкачки заряда (charge pump) обеспечивает необходимое напряжение для управления затворами MOSFET транзисторов.

Драйвер шагового двигателя 3h3080 | Контролеры

Информация об устройстве:

3h3080 – новое поколение драйверов шаговых двигателей. Позволяет управлять биполярным трехфазным шаговым двигателем. Тестирование и использование этих драйверов на практике, показали стабильную и качественную работу. Обеспечивает высокий крутящий момент. Кроме того, с его использованием, значительно уменьшено шум, вибрации и нагрева двигателя. Питание драйвера – AC110V-220V. Управление двигателем может происходить в режиме 1/64 шага. Максимальный шаг – 12800 шагов / оборот. Диапазон рабочего тока составляет от 2,4А к 9.2A. Автоматическое деление тока (½) на холостом ходу. Защита от перенапряжения и короткого замыкания. Микрокрокови контроллеры применяются в различных автоматизированных машинах и механизмах под управлением ЧПУ. Рекомендовано для использования в оборудовании, которое требует низкой вибрации с низким уровнем шума, высокой точностью и высокой скоростью.

Технические характеристики

Параметры	Min	Typical	Max	Unit
Выходной ток	2.4	–	9.2	Amps
Напряжение питания	80	110	220	VAC
Импульсный вход частоты	0	–	200	KHz
Охлаждение	Естественное охлаждение или принудительная конвекция
Окружающая среда	Пространство		Избегайте пыли, масла, морозов и коррозионных газов
	Температура окружающей среды		0°C－50°C
	Влажность		40 －80%RH
	Вибрация		5.9m/s² Max
Температура хранения	-10°C －80°C
Параметры	Typical
Вес	Approx. 1750gram

Размеры

Выбор тока

A	SW1	SW2	SW3
2.4	OFF	OFF	OFF
3.3	ON	OFF	OFF
4.3	OFF	ON	OFF
5.3	ON	ON	OFF
6.3	OFF	OFF	ON
7.3	ON	OFF	ON
8.3	OFF	ON	ON
9.2	ON	ON	ON

Деление на микрокрок

Pulse/Rev	SW5	SW6	SW7	SW8
200	OFF	OFF	OFF	OFF
400	ON	OFF	OFF	OFF
500	OFF	ON	OFF	OFF
800	ON	ON	OFF	OFF
1000	OFF	OFF	ON	OFF
1250	ON	OFF	ON	OFF
1600	OFF	ON	ON	OFF
2000	ON	ON	ON	OFF
2500	OFF	OFF	OFF	ON
3200	ON	OFF	OFF	ON
4000	OFF	ON	OFF	ON
5000	ON	ON	OFF	ON
6400	OFF	OFF	ON	ON
8000	ON	OFF	ON	ON
10000	OFF	ON	ON	ON
12800	ON	ON	ON	ON

* SW4: ON = Полный ток, SW4: OFF = Половина тока

Функции

Функции драйвера	Описание функции
Функция автоматического уменьшения тока	Пользователи могут установить функцию половина тока драйвера переключатель – SW4. «OFF» указывает на то, что ток покоя установлен на половину динамического тока, через 0.5 секунды после прекращения импульса, ток снижается примерно до половины автоматически. “ОN” указывает, что ток покоя и динамичный тока, одинаковы. Пользователь может установить SW4 в положение “OFF”, с тем чтобы уменьшить нагрев двигателя и драйвера и повысить надежность.
Интерфейс сигналов	PUL + и PUL – шаг; DIR + и DIR – направление; ENA + и ENA- вкл. или выкл. сигнала
Підключення двигуна	А + и A- первая фазы двигателя; В + и B- вторая фаза двигателя
Индикация	зеленый – питание; красный – ошибка

Назначение контактов

Сигнал	Функции и описание
GND	DC Power Ground
AC1 AC2	Power Supply, AC80V -220V
A+, A-
B+, B-

Детали интерфейса сигналов

Выходные цепи драйвера оптоизолированные. Сопротивления R на схеме является внешним ограничительным резистором и является продуктивной защитой от заклинивания.

Управляющий сигнал и внешний резистор

Сигнал	Внешний резистор для ограничения тока R
5V	без R
12V	R=1K(Power>0.125W)
24V	R=2K(Power>0.125W)

Схема работы шагового двигателя – Клуб строителей

Предшественником шагового двигателя является серводвигатель.

Шаговые (импульсные) двигатели непосредственно преобразуют управляющий сигнал в виде последовательности импульсов в пропорциональный числу импульсов и фиксированный угол поворота вала или линейное перемещение механизма без датчика обратной связи. Это обстоятельство упрощает систему привода и заменяет замкнутую систему следящего привода (сервопривода) разомкнутой, обладающей такими преимуществами, как снижение стоимости устройства (меньше элементов) и увеличение точности в связи с фиксацией ротора шагового двигателя при отсутствии импульсов сигнала.

Очевиден и недостаток привода с шаговым двигателем: при сбое импульса дальнейшее слежение происходит с ошибкой в угле, пропорциональной числу пропущенных импульсов [2].

Поэтому в задачах, где требуются высокие характеристики (точность, быстродействие) используются серводвигатели. В остальных же случаях из-за более низкой стоимости, простого управления и неплохой точности обычно используются шаговые двигатели.

Конструкция шагового электродвигателя

Шаговый двигатель, как и любой вращающийся электродвигатель, состоит из ротора и статора. Статор – неподвижная часть, ротор – вращающаяся часть.

Шаговые двигатели надежны и недороги, так как ротор не имеет контактных колец и коллектора. Ротор имеет либо явно выраженные полюса, либо тонкие зубья. Реактивный шаговый двигатель – имеет ротор из магнитомягкого материала с явно выраженными полюсами. Шаговый двигатель с постоянными магнитами имеет ротор на постоянных магнитах. Гибридный шаговый двигатель имеет составной ротор включающий полюсные наконечники (зубья) из магнитомягкого материала и постоянные магниты. Определить имеет ротор постоянные магниты или нет можно посредством вращения обесточенного двигателя, если при вращении имеется фиксирующий момент и/или пульсации значит ротор выполнен на постоянных магнитах.

Статор шагового двигателя имеет сердечник с явно выраженными полюсами, который обычно делается из ламинированных штампованных листов электротехнической стали для уменьшения вихревых токов и уменьшения нагрева. Статор шагового двигателя обычно имеет от двух до пяти фаз.

Характеристики

Так как шаговый двигатель не предназначен для непрерывного вращения в его параметрах не указывают мощность. Шаговый двигатель – маломощный двигатель по сравнению с другими электродвигателями.

Одним из определяющих параметров шагового двигателя является шаг ротора, то есть угол поворота ротора, соответствующий одному импульсу. Шаговый двигатель делает один шаг в единицу времени в момент изменения импульсов управления. Величина шага зависит от конструкции двигателя: количества обмоток, полюсов и зубьев. В зависимости от конструкции двигателя величина шага может меняться в диапазоне от 90 до 0,75 градусов. С помощью системы управления можно еще добиться уменьшения шага пополам используя соответствующий метод управления.

Типы шаговых двигателей

реактивный;
с постоянными магнитами;
гибридный.

Реактивный шаговый двигатель

Реактивный шаговый двигатель – синхронный реактивный двигатель. Статор реактивного шагового двигателя обычно имеет шесть явновыраженных полюсов и три фазы (по два полюса на фазу), ротор – четыре явно выраженных полюса, при такой конструкции двигателя шаг равен 30 градусам. В отличии от других шаговых двигателей выключенный реактивный шаговый двигатель не имеет фиксирующего (тормозящего) момента при вращении вала.

Ниже представлены осциллограммы управления для трехфазного шагового двигателя.

где N_R – количество полюсов ротора;
N_S – количество полюсов статора.

ротор из магнитомягкого материала с явно выраженными полюсами;
наименее сложный и самый дешевый шаговый двигатель;
отсутствует фиксирующий момент в обесточенном состоянии;
большой угол шага.

Шаговый двигатель с постоянными магнитами

Шаговый двигатель с постоянными магнитами имеет ротор на постоянных магнитах. Статор обычно имеет две фазы.

По сравнению с реактивными, шаговые двигатели с активным ротором создают большие вращающие моменты, обеспечивают фиксацию ротора при снятии управляющего сигнала. Недостаток двигателей с активным ротором — большой угловой шаг (7,5—90°). Это объясняется технологическими трудностями изготовления ротора с постоянными магнитами при большом числе полюсов. Если угол фиксации находится в диапазоне от 7,5 до 90 градусов скорее всего это шаговый двигатель с постоянными магнитами нежели гибридный шаговый двигатель.

Обмотки могут иметь ответвление в центре для работы с однополярной схемой управления. Двухполярное управление требуется для питания обмоток без центрального ответвления.

Униполярный (однополярный) шаговый двигатель

Униполярный шаговый двигатель с постоянными магнитами имеет одну обмотку на фазу с ответвлением в центре. Каждая секция обмотки включается отдельно.

Таким образом расположение магнитных полюсов может быть изменено без изменения направления тока, а схема коммутации может быть выполнена очень просто (например на одном транзисторе) для каждой обмотки. Обычно центральное ответвление каждой фазы делается общим, в результате получается три вывода на фазу и всего шесть для обычного двухфазного двигателя.

Легкое управление однополярными двигателями сделало их популярными для любителей, они возможно являются наиболее дешевым способом чтобы получить точное угловое перемещение.

Биполярный шаговый двигатель

Двухполярные двигатели имеют одну обмотку на фазу. Для того чтобы изменить магнитную полярность полюсов необходимо изменить направление тока в обмотке, для этого схема управления должна быть более сложной, обычно с H-мостом. Биполярный шаговый двигатель имеет два вывода на фазу и не имеет общего вывода. Так как пространство у биполярного двигателя используется лучше, такие двигатели имеют лучший показатель мощность/объем чем униполярные. Униполярный двигатель имеет двойное количество проводников в том же объеме, но только половина из них используется при работе, тем не менее биполярный двигатель сложнее в управление.

Управление шаговым двигателем с постоянными магнитами

Для управления шаговым двигателем на постоянных магнитах к его обмоткам прикладывается сфазированный переменный ток. На практике это почти всегда прямоугольный сигнал сгенерированный от источника постоянного тока. Биполярная система управления генерирует прямоугольный сигнал изменяющийся от плюса к минусу, например от +2,5 В до -2,5 В. Униполярная система управления меняет направление магнитного потока катушки посредством двух сигналов, которые поочереди подаются на противоположные выводы катушки относительно ее центрального ответвления.

Волновое управление

Простейшим способом управления шаговым двигателем является волновое управление. При таком управлении в один момент времени возбуждается только одна обмотка. Но такой способ управления не обеспечивает максимально возможного момента.

Шаговый двигатель с постоянными магнитами может иметь разную схему соединения обмоток статора.

На рисунке выше представлены схема биполярного шагового двигателя и двухполюсные осциллограммы управления. При таком управлении обе полярности (“+” и “-“) подаются на двигатель. Магнитное поле катушки поворачивается за счет того, что полярность токов управления меняется.

На рисунке выше представлены схема униполярного шагового двигателя и однополюсные осциллограммы управления.Так как для управления униполярным шаговым двигателем требуется только одна полярность это существенно упрощает схему системы управления. При этом требуется генерация четырех сигналов так как необходимо два однополярных сигнала для создания переменного магнитного поля катушки.

Необходимое для работы шагового двигателя переменное магнитное поле может быть создано как униполярным так и биполярным способом. Однако для униполярного управления катушки двигателя должны иметь центральное ответвление.

Шаговый двигатель с постоянными магнитами может иметь разную схему соединения обмоток статора. Схемы соединения шагового двигателя показаны на рисунке ниже.

Шаговый двигатель с 4 выводами может управляться только биполярным способом. 6-выводной двигатель предназначен для управления униполярным способом, несмотря на то, что он также может управляться биполярным способом если игнорировать центральные выводы. 5-выводной двигатель может управляться только униполярным способом, так как общий центральный вывод соединяет обе фазы. 8-выводная конфигурация двигателя встречается редко, но обеспечивает максимальную гибкость. Такой двигатель может быть подключен для управления также как 6- или 5- выводной двигатель. Пара обмоток может быть подключена последовательно для высоковольтного биполярного управления с малыми токами или параллельно для низковольтного управления с большими токами.

униполярной;
биполярной с последовательным соединением. Больше индуктивность, но ниже ток обмотки;
биполярной с параллельным соединением. Больше ток, но ниже индуктивность;
биполярной с одной обмоткой на фазу. Метод использует только половину обмоток двигателя при работе, что уменьшает доступный момент на низких оборотах, но требует меньше тока.

Полношаговое управление

Полношаговое управление обеспечивает больший момент, чем волновое управление так как обе обмотки двигателя включены одновременно. Положение ротора при полношаговом управлении показано на рисунке ниже.

Полношаговое биполярное управление показанное на рисунке выше имеет такой же шаг как и при волновом управлении. Униполярное управление (не показано) потребует два однополярных управляющих сигнала для каждого биполярного сигнала. Однополярное управление требует менее сложной и дорогой схемы управления. Дополнительная стоимость биполярного управления оправдана когда требуется более высокий момент.

Полушаговое управление

Шаг для данной геометрии шагового двигателя делится пополам. Полушаговое управление обеспечивает большее разрешение при позиционировании вала двигателя.

Полушаговое управление – комбинация волнового управления и полношагового управления с питанием по очереди: сначала одной обмотки, затем с питанием обоих обмоток. При таком управлении количество шагов увеличивается в двое по сравнению с другими методами управления.

Гибридный шаговый двигатель

Гибридный шаговый двигатель был создан с целью объединить лучшие свойства обоих шаговых двигателей: реактивного и с постоянными магнитами, что позволило добиться меньшего угла шага. Ротор гибридного шагового двигателя представляет из себя цилиндрический постоянный магнит, намагниченный вдоль продольной оси с радиальными зубьями из магнитомягкого материала.

Статор обычно имеет две или четыре фазы распределенные между парами явно выраженных полюсов. Обмотки статора могут иметь центральное ответвление для униполярного управления. Обмотка с центральным ответвлением выполняется с помощью бифилярной намотки .

Заметьте что 48 зубьев на одной секции ротора смещены на половину зубцового деления λ относительно другой секции (рисунок ниже). Из-за этого смещения ротор фактически имеет 96 перемежающихся полюсов противоположной полярности.

Зубья на полюсах статора соответствуют зубьям ротора, исключая отсутствующие зубья в пространстве между полюсами. Таким образом один полюс ротора, скажем южный полюс, можно выровнять со статором в 48 отдельных положениях. Однако зуб южного полюса ротора смещен относительно северного зуба на половину зубцового деления. Поэтому ротор может быть выставлен со статором в 96 отдельных положениях.

Соседние фазы статора гибридного шагового двигателя смещены друг относительно друга на одну четверть зубцового деления λ. В результате ротор перемещается с шагом в четверть зубцового деления во время переменного возбуждения фаз. Другими словами для такого двигателя на один оборот приходится 2×96=192 шага.

шаг меньше, чем у реактивного двигателя и двигателя с постоянными магнитами;
ротор – постоянный магнит с тонкими зубьями. Северные и южные зубья ротора смещены на половину зубцового деления для уменьшения шага;
полюсы статора имеют такие же зубья как и ротор;
статор имеет не менее чем две фазы;
зубья соседних полюсов статора смещены на четверть зубцового деления для создания меньшего шага.

Для работы практически всех электрических приборов, необходимы специальные приводные механизмы. Предлагаем рассмотреть, что такое шаговый двигатель, его конструкцию, принцип работы и схемы подключения.

Что такое шаговый двигатель?

Преимущества и недостатки шагового электродвигателя

К преимуществам эксплуатации шагового двигателя можно отнести:

В шаговых электродвигателях угол поворота соответствует числу поданных электрических сигналов, при этом, после остановки вращения сохраняется полный момент и фиксация;
Точное позиционирование – обеспечивает 3 – 5% от установленного шага, которая не накапливается от шага к шагу;
Обеспечивает высокую скорость старта, реверса, остановки;
Отличается высокой надежностью за счет отсутствия трущихся компонентов для токосъема, в отличии от коллекторных двигателей;
Для позиционирования шаговому двигателю не требуется обратной связи;
Может выдавать низкие обороты для непосредственно подведенной нагрузки без каких-либо редукторов;
Сравнительно меньшая стоимость относительно тех же сервоприводов;
Обеспечивается широкий диапазон управления скоростью оборотов вала за счет изменения частоты электрических импульсов.

К недостаткам применения шагового двигателя относятся:

Может возникать резонансный эффект и проскальзывание шагового агрегата;
Существует вероятность утраты контроля из-за отсутствия обратной связи;
Количество расходуемой электроэнергии не зависит от наличия или отсутствия нагрузки;
Сложности управления из-за особенности схемы

Устройство и принцип работы

На рисунке 1 изображены 4 обмотки, которые относятся к статору двигателя, а их расположение устроено так, что они находятся под углом 90º относительно друг друга. Из чего следует, что такая машина характеризуется размером шага в 90º.

В момент подачи напряжения U1 в первую обмотку происходит перемещение ротора на те же 90º. В случае поочередной подачи напряжения U2, U3, U4 в соответствующие обмотки, вал продолжит вращение до завершения полного круга. После чего цикл повторяется снова. Для изменения направления вращения достаточно изменить очередность подачи импульсов в соответствующие обмотки.

Типы шаговых двигателей

Для обеспечения различных параметров работы важна как величина шага, на который будет смещаться вал, так и момент, прилагаемый для перемещения. Вариации данных параметров достигаются за счет конструкции самого ротора, способа подключения и конструкции обмоток.

По конструкции ротора

Вращаемый элемент обеспечивает магнитное взаимодействие с электромагнитным полем статора. Поэтому его конструкция и технические особенности напрямую определяют режим работы и параметры вращения шагового агрегата. Чтобы на практике определить тип шагового мотора, при обесточенной сети необходимо провернуть вал, если ощущаете сопротивление, то это свидетельствует о наличии магнита, в противном случае, это конструкция без магнитного сопротивления.

Реактивный

Реактивный шаговый двигатель не оснащается магнитом на роторе, а выполняется из магнитомягких сплавов, как правило, его набирают из пластин для уменьшения потерь на индукцию. Конструкция в поперечном разрезе напоминает шестерню с зубцами. Полюса статорных обмоток запитываются противоположными парами и создают магнитную силу для перемещения ротора, который двигается от попеременного протекания электрического тока в обмоточных парах.

С переменным магнитным сопротивлением

Весомым плюсом такой конструкции шагового привода является отсутствие стопорящего момента, образуемого полем по отношению к арматуре. По факту это тот же синхронный двигатель, в котором поворот ротора идет в соответствии с полем статора. Недостатком является снижение величины вращающего момента. Шаг для реактивного двигателя колеблется от 5 до 15°.

С постоянными магнитами

В этом случае подвижный элемент шагового двигателя собирается из постоянного магнита, в котором может быть два и большее количеством полюсов. Вращение ротора обеспечивается притяжением или отталкиванием магнитных полюсов электрическим полем при подаче напряжения в соответствующие обмотки. Для этой конструкции угловой шаг составляет 45-90°.

С постоянным магнитом

Гибридные

Был разработан с целью объединения лучших качеств двух предыдущих моделей, за счет чего агрегат обладает меньшим углом и шагом. Его ротор выполнен в виде цилиндрического постоянного магнита, который намагничен по продольной оси. Конструктивно это выглядит как два круглых полюса, на поверхности которых расположены зубцы ротора из магнитомягкого материала. Такое решение позволило обеспечить отличный удерживающий и крутящий момент.

По виду обмоток

На практике шаговый двигатель представляет собой многофазный мотор. Плавность работы в котором напрямую зависит от количества обмоток – чем их больше, тем плавне происходит вращение, но и выше стоимость. При этом крутящий момент от числа фаз не увеличивается, хотя для нормальной работы их минимальное число на статоре электродвигателя должно составлять хотя бы две. Количество фаз не определяет числа обмоток, так двухфазный шаговый двигатель может иметь четыре и более обмотки.

Униполярный

Униполярный шаговый двигатель отличается тем, что в схеме подключения обмотки имеется ответвление от средней точки. Благодаря чему легко меняются магнитные полюса. Недостатком такой конструкции является использование только одной половины доступных витков, из-за чего достигается меньший вращающий момент. Поэтому они отличаются большими габаритами.

Униполярный ШД

Для использования всей мощности катушки средний вывод оставляют не подключенным. Рассмотрите конструкции униполярных агрегатов, они могут содержать 5 и 6 выводов. Их количество будет зависеть от того, выводится срединный провод отдельно от каждой обмотки двигателя или они соединяются вместе.

Схема а) с различными, б) с одним выводом

Биполярный

Биполярный шаговый двигатель подключается к контроллеру через 4 вывода. При этом обмотки могут соединяться внутри как последовательно, так и параллельно. Рассмотрите пример его работы на рисунке.

Биполярный шаговый двигатель

В конструктивной схеме такого двигателя вы видите с одной обмоткой возбуждения в каждой фазе. Из-за этого смена направления тока требует использовать в электронной схеме специальные драйверы (электронные чипы, предназначенные для управления). Добиться подобного эффекта можно при помощи включения Н-моста. В сравнении с предыдущим, биполярное устройство обеспечивает тот же момент при гораздо меньших габаритах.

Подключение шагового двигателя

В зависимости от схемы подключения должны применяться те или другие выводы шагового агрегата. При различных вариантах подведения тех или иных клемм к выходному сигналу постоянного тока получается определенная скорость вращения, шаг или микрошаг линейного перемещения в плоскости. Так как для одних задач нужна низкая частота, а для других высокая, один и тот же двигатель может задавать параметр за счет драйвера.

Типичные схемы подключения ШД

Схемы подключения различных типов шаговых двигателей

Выводы однозначно подводятся к соответствующим клеммам устройства. При последовательном соединении обмоток увеличивает индуктивность обмоток, но понижает ток.
Обеспечивает паспортное значение электрических характеристик. При параллельной схеме увеличивается ток и снижается индуктивность.
При подключении по одной фазе на обмотку снижется момент на низких оборотах и уменьшает величину токов.
При подключении осуществляет все электрические и динамические характеристики согласно паспорта, номинальный токи. Значительно упрощается схема управления.
Выдает куда больший момент и применяется для больших частот вращения;
Как и предыдущая предназначена для увеличения момента, но применяется для низких частот вращения.

Управление шаговым двигателем

Волновое управление

Полношаговое управление

Полушаговое управление

Без контроллера

Схема Н-моста

С контроллером

Подключение через контроллер однополярного шагового двигателя

Простейший драйвер шагового двигателя своими руками

Схема простейшего драйвера

Шаговые двигатели – принцип работы

Принцип работы шаговых двигателей, характеристики шаговых двигателей, типы ШД и ключевые различия.

Принцип работы шаговых двигателей

Принцип работы шаговых двигателей можно изложить кратко. ШД, как и все типы двигателей, состоят из статора (состоящего из катушек (обмоток)) и ротора, на котором установлены постоянные магниты.

На картинке изображены 4 обмотки, расположенные на статоре под углом в 90 градусов относительно друг друга. Тип обмотки зависит от конкретного типа подключения шагового двигателя (как подключить шаговый двигатель).На примере выше обмотки двигателя не соединены, что означает, что двигатель с такой схемой имеет шаг поворота в 90 градусов. Обмотки задействуются поочередно по часовой стрелке, а направление вращения вала двигателя обусловлен порядком задействования обмоток. Через обмотки протекает ток с интервалом 1 сек. Вал двигателя вращается на 90 градусов каждый раз, когда через очередную катушку протекает ток.

Шаговые двигатели – применение

Шаговые двигатели: принцип работы и отличия от двигателей постоянного тока

Двигатели постоянного тока (ДПТ) с постоянными магнитами Lenze начинают работать сразу, как только к якорной обмотке будет приложено постоянное напряжение. Переключение направления тока через обмотки ротора осуществляется механическим коммутатором — коллектором. Постоянные магниты при этом расположены на статоре.

Шаговый двигатель (ШД) может быть рассмотрен как ДПТ без коллекторного узла. Обмотки ШД являются частью статора. На роторе расположен постоянный магнит или, для случаев с переменным магнитным сопротивлением, зубчатый блок из магнитомягкого материала. Все коммутации производятся внешними схемами. Обычно система мотор — контроллер разрабатывается так, чтобы была возможность вывода ротора в любую, фиксированную позицию, то есть система управляется по положению. Цикличность позиционирования ротора зависит от его геометрии.

Принято различать шаговые двигатели и серводвигатели. Принцип их действия во многом похож, и многие контроллеры могут работать с обоими типами. Основное отличие заключается в шаговом (дискретном) режиме работы шагового двигателя (n шагов на один оборот ротора) и плавности вращения синхронного двигателя. Серводвигатели требуют наличия в системе управления датчика обратной связи по скорости и/или положению, в качестве которого обычно используется резольвер или sin/cos энкодер. Шаговые двигатели преимущественно используются в системах без обратных связей, требующих небольших ускорений при движении. В то время как синхронные сервомоторы обычно используются в скоростных высокодинамичных системах.

Шаговые двигатели (ШД) делятся на две разновидности: двигатели с постоянными магнитами и двигатели с переменным магнитным сопротивлением (гибридные двигатели). С точки зрения контроллера отличие между ними отсутствует. Двигатели с постоянными магнитами обычно имеют две независимые обмотки, у которых может присутствовать или отсутствовать срединный отвод (см. рис. 1).

Биполярные шаговые двигатели с постоянными магнитами и гибридные двигатели сконструированы более просто, чем униполярные двигатели, обмотки в них не имеют центрального отвода (см. рис. 2).

За это упрощение приходится платить более сложным реверсированием полярности каждой пары полюсов мотора.

Шаговые двигатели имеют широкий диапазон угловых разрешений. Более грубые моторы обычно вращаются на 90° за шаг, в то время как прецизионные двигатели могут иметь разрешение 1,8° или 0,72° на шаг. Если контроллер позволяет, то возможно использование полушагового режима или режима с более мелким дроблением шага (микрошаговый режим), при этом на обмотки подаются дробные значения напряжений, зачастую формируемые при помощи ШИМ-модуляции.

Если в процессе управления используется возбуждение только одной обмотки в любой момент времени, то ротор будет поворачиваться на фиксированный угол, который будет удерживаться пока внешний момент не превысит момента удержания двигателя в точке равновесия.

Для правильного управления биполярным шаговым двигателем необходима электрическая схема, которая должна выполнять функции старта, стопа, реверса и изменения скорости. Шаговый двигатель транслирует последовательность цифровых переключений в движение. «Вращающееся» магнитное поле обеспечивается соответствующими переключениями напряжений на обмотках. Вслед за этим полем будет вращаться ротор, соединенный посредством редуктора с выходным валом двигателя.

Каждая серия содержит высокопроизводительные компоненты, отвечающие все возрастающим требованиям к характеристикам современных электронных применений.

Схема управления для биполярного шагового двигателя требует наличия мостовой схемы для каждой обмотки. Эта схема позволит независимо менять полярность напряжения на каждой обмотке.

На рисунке 3 показана последовательность управления для режима с единичным шагом.

На рисунке 4 показана последовательность для полушагового управления.

Максимальная скорость движения определяется исходя из физических возможностей шагового двигателя. При этом скорость регулируется путем изменения размера шага. Более крупные шаги соответствуют большей скорости движения.

В системах управления электроприводами для отработки заданного угла или перемещения используют датчики обратной связи по углу или положению выходного вала исполнительного двигателя.

Если в качестве исполнительного двигателя использовать синхронный шаговый двигатель, то можно обойтись без датчика обратной связи (Дт) и упростить систему управления двигателем (СУ), так как отпадает необходимость использования в ней цифро%аналоговых (ЦАП) и аналого-цифровых (АЦП) преобразователей.

Шаговыми двигателями называются синхронные двигатели, преобразующие команду, заданную в виде импульсов, в фиксированный угол поворота двигателя или в фиксированное положение подвижной части двигателя без датчиков обратной связи.

Мощность шаговых двигателей лежит в диапазоне от единиц ватт до одного киловатта.Шаговый двигатель имеет не менее двух положений устойчивого равновесия ротора в пределах одного оборота. Напряжение питания обмоток управления шагового двигателя представляет собой последовательность однополярных или двуполярных прямоугольных импульсов, поступающих от электронного коммутатора (К). Результирующий угол соответствует числу переключений коммутатора, а частота вращения двигателя соответствует частоте переключений электронного коммутатора.

Шаговые двигатели различаются по конструктивным группам: активного типа (с постоянными магнитами), реактивного типа и индукторные.

Шаговые синхронные двигатели активного типа

В отличие от синхронных машин непрерывного вращения шаговые двигатели имеют на статоре явно выраженные полюса, на которых расположены катушки обмоток управления.Принцип действия шагового двигателя активного типа рассмотрим на примере двухфазного двигателя.

Различают два вида коммутации обмотки шагового двигателя: симметричная и несимметричная.

При симметричной системе коммутации на всех четырех тактах возбуждается одинаковое число обмоток управления.

При несимметричной системе коммутации четным и нечетным тактам соответствует различное число возбужденных обмоток управления.

Ротор у шагового двигателя активного типа представляет собой постоянный магнит, при числе пар полюсов больше 1, выполненный в виде «звездочки».

Число тактов K_T системы управления называют количеством состояний коммутатора на периоде его работы T. Как видно из рисунков для симметричной системы управления K_T=4, а для несимметричной K_T=8.

В общем случае число тактов K_T зависит от числа обмоток управления (фаз статора) m_у и может быть посчитано по формуле:

где: n₁=1 — при симметричной системе коммутации;

n₁=2 — при несимметричной системе коммутации;

n₂=1 — при однополярной коммутации;

n₂=2 — при двуполярной коммутации.

При однополярной коммутации ток в обмотках управления протекает в одном направлении, а при двуполярной — в обеих. Синхронизирующий (электромагнитный) момент машины является результатом взаимодействия потока ротора с дискретно вращающимся магнитным полем статора. Под действием этого момента ротор стремится занять такое положение в пространстве машины, при котором оси потоков ротора и статора совпадают. Мы рассмотрели шаговые синхронные машины с одной парой полюсов (р=1). Реальные шаговые микродвигатели являются многополюсными (р>1). Для примера приведем двуполюсный трехфазный шаговый двигатель.

Двигатель с р парами полюсов имеет зубчатый ротор в виде звездочки с равномерно расположенными вдоль окружности 2р постоянными магнитами. Для многополюсной машины величина углового шага ротора равна:

Чем меньше шаг машины, тем точнее (по абсолютной величине) будет отрабатываться угол. Увеличение числа пар полюсов связано с технологическими возможностями и увеличением потока рассеяния. Поэтому р=4…6. Обычно величина шага ротора активных шаговых двигателей составляет десятки градусов.

Реактивные шаговые двигатели

У активных шаговых двигателей есть один существенный недостаток: у них крупный шаг, который может достигать десятков градусов.

Реактивные шаговые двигатели позволяют редуцировать частоту вращения ротора. В результате можно получить шаговые двигатели с угловым шагом, составляющим доли градуса.

Отличительной особенностью реактивного редукторного двигателя является расположение зубцов на полюсах статора.

При большом числе зубцов ротора Z_р его угол поворота значительно меньше угла поворота поля статора.

Величина углового шага редукторного реактивного шагового двигателя определится выражением:

В выражении для KT величину n2 следует брать равной 1, т.к. изменение направления поля не влияет на положение ротора.

Электромагнитный синхронизирующий момент реактивного двигателя обусловлен, как и в случае обычного синхронного двигателя, разной величиной магнитных сопротивлений по продольной и поперечной осям двигателя.

Основным недостатком шагового реактивного двигателя является отсутствие синхронизирующего момента при обесточенных обмотках статора.

Повышение степени редукции шаговых двигателей, как активного типа, так и реактивного, можно достичь применением двух, трех и многопакетных конструкций. Зубцы статора каждого пакета сдвинуты относительно друг друга на часть зубцового деления. Если число пакетов два, то этот сдвиг равен 1/2 зубцового деления, если три, то — 1/3, и т.д. В то же время роторы-звездочки каждого из пакетов не имеют пространственного сдвига, т.е. оси их полюсов полностью совпадают. Такая конструкция сложнее в изготовлении и дороже однопакетной, и, кроме того, требует сложного коммутатора.

Индукторные (гибридные) шаговые двигатели. Стремление совместить преимущества активного шагового двигателя (большой удельный синхронизирующий момент на единицу объема, наличие фиксирующего момента) и реактивного шагового двигателя (малая величина шага) привело к созданию гибридных индукторных шаговых двигателей.

В настоящее время имеется большое число различных конструкций индукторных двигателей, различающихся числом фаз, размещением обмоток, способом фиксации ротора при обесточенном статоре и т.д. Во всех конструкциях индукторных шаговых двигателей вращающий момент создается за счет взаимодействия магнитного поля, создаваемого обмотками статора и постоянного магнита в зубчатой структуре воздушного зазора. При этом синхронизирующий момент шагового индукторного двигателя по природе является реактивным и создается намагничивающей силой обмоток статора, а постоянный магнит, расположенный либо на статоре, либо на роторе, создает фиксирующий момент, удерживающий ротор двигателя в заданном положении при отсутствии тока в обмотках статора.

По сравнению с шаговым двигателем реактивного типа у индукторного шагового двигателя при одинаковой величине шага больше синхронизирующий момент, лучшие энергетические и динамические характеристики

Линейные шаговые синхронные двигатели

При автоматизации производственных процессов весьма часто необходимо перемещать объекты в плоскости (например, в графопостроителях современных ЭВМ и т.д.). В этом случае приходится применять преобразователь вращательного движения в поступательное с помощью кинематического механизма.

Линейные шаговые двигатели преобразуют импульсную команду непосредственно в линейное перемещение. Это позволяет упростить кинематическую схему различных электроприводов.

Статор линейного шагового двигателя представляет собой плиту из магнитомягкого материала. Подмагничивание магнитопроводов производится постоянным магнитом.

Зубцовые деления статора и подвижной части двигателя равны. Зубцовые деления в пределах одного магнито-провода ротора сдвинуты на половину зубцового деления t/2. Зубцовые деления второго магнитопровода сдвинуты относительно зубцовых делений первого магнитопровода на четверть зубцового деления t/4. Магнитное сопротивление потоку подмагничивания не зависит от положения подвижной части.

Принцип действия линейного шагового двигателя не отличается от принципа действия индукторного шагового двигателя. Разница лишь в том, что при взаимодействии потока обмоток управления с переменной составляющей потока подмагничивания создается не момент, а сила FС, которая перемещает подвижную часть таким образом, чтобы против зубцов данного магнитопровода находились зубцы статора, т.е. на четверть зубцового деления t/4.

где K_t — число тактов схемы управления.

Для перемещения объекта в плоскости по двум координатам применяются двухкоординатные линейные шаговые двигатели.

В линейных шаговых двигателях применяют магнито-воздушную подвеску. Ротор притягивается к статору силами магнитного притяжения полюсов ротора. Через специальные форсунки под ротор нагнетается сжатый воздух, что создает силу отталкивания ротора от статора. Таким образом, между статором и ротором создается воздушная подушка, и ротор подвешивается над статором с минимальным воздушным зазором. При этом обеспечивается минимальное сопротивление движению ротора и высокая точность позиционирования.

Режимы работы синхронного шагового двигателя

Шаговый двигатель работает устойчиво, если в процессе отработки угла при подаче на его обмотки управления серии импульсов не происходит потери ни одного шага. Это значит, что в процессе отработки каждого из шагов ротор двигателя занимает устойчивое равновесие по отношению к вектору результирующей магнитной индукции дискретно вращающегося магнитного поля статора.

Режим отработки единичных шагов соответствует частоте импульсов управления, подаваемых на обмотки шагового двигателя, при котором шаговый двигатель отрабатывает до прихода xследующего импульса заданный угол вращения. Это значит, что в начале каждого шага угловая скорость вращения двигателя равна 0.

При этом возможны колебания углового вала двигателя относительно установившегося значения. Эти колебания обусловлены запасом кинетической энергии, которая была накоплена валом двигателя при отработке угла. Кинетическая энергия преобразуется в потери: механические, магнитные и электрические. Чем больше величина перечисленных потерь, тем быстрее заканчивается переходный процесс отработки единичного шага двигателем.

В процессе пуска ротор может отставать от потока статора на шаг и более; в результате может быть расхождение между числом шагов ротора и потока статора.

Основными характеристиками шагового двигателя являются: шаг, предельная механическая характеристика и приемистость.

Предельная механическая характеристика — это зависимость максимального синхронизирующего момента от частоты управляющих импульсов.

Приемистость — это наибольшая частота управляющих импульсов, при которой не происходит потери или добавления шага при их отработке. Она является основным показателем переходного режима шагового двигателя. Приемистость растет с увеличением синхронизирующего момента, а также с уменьшением шага, момента инерции вращающихся (или линейно перемещаемых) частей и статического момента сопротивления.

Приемистость падает с увеличением нагрузки.

“>

Цифровой драйвер шагового двигателя, 3 фазы, 100-220 В переменного тока, 2-7,5 А

Контакт	Характеристика	Инструкция по эксплуатации
PWR	Индикатор питания	При включении горит зеленый свет.
OC	Индикатор перегрузки по току / пониженному напряжению / перенапряжению	Слишком высокий ток, слишком высокое или слишком низкое напряжение, световой индикатор горит.
УЕ +	Положительная клемма фотоэлектрической развязки входного сигнала	Подключите мощность сигнала 5 В-24 В.
УЕ-	SW15 = ВЫКЛ, это импульсный сигнал обратного шага SW15 = ВКЛ, это импульсный сигнал прямого шага	Задний фронт действителен, и двигатель делает один шаг каждый раз, когда импульс идет от высокого к низкому. Требования: низкий уровень 0-0,5 В, высокий уровень 4-5 В, ширина импульса> 2.5 мкс.
DR +	Положительная клемма фотоэлектрической развязки входного сигнала	Подключите мощность сигнала 5 В-24 В.
DR-	SW15 = ВЫКЛ – импульсный сигнал прямого шага SW15 = ВКЛ – импульсный сигнал обратного шага	Задний фронт действителен, и двигатель делает один шаг каждый раз, когда импульс идет от высокого к низкому. Требования: низкий уровень 0-0,5 В, высокий уровень 4-5 В, ширина импульса> 2.5 мкс.
МФ +	Положительная клемма фотоэлектрической развязки входного сигнала	Подключите мощность сигнала 5 В-24 В.
МФ-	Сигнал выключения двигателя	Когда ток обмотки двигателя отключен, двигатель свободен.
FL +	Положительная клемма фотоэлектрической развязки при перегрузке по току / пониженному напряжению / перенапряжению	FL + подключить к резистору ограничения выходного тока.
FL-	Отрицательная клемма фотоэлектрической развязки при перегрузке по току / пониженному напряжению / перенапряжению	FL- подключение к выходу, максимальный ток привода 50мА, максимальное напряжение 50В.
TM +	Начало положительной клеммы выходов фотоэлектрической развязки	TM + подключить к резистору ограничения выходного тока.
TM-	Исходный вывод отрицательной клеммы фотоэлектрической развязки	TM – подключение к выходу, максимальный ток привода 50мА, максимальное напряжение 50В.
AC	Мощность	110-220 В переменного тока
Примечание: Входным сигналом по умолчанию является импульсный сигнал 5 В. Если требуется входной сигнал 24 В, подключите его последовательно с сопротивлением 2,8–2 кОм.
U	Электропроводка двигателя
В
Вт

Джонс о схемах управления шаговыми двигателями

В этом разделе руководства по шаговым двигателям рассматривается основной заключительный этап. схема привода шаговых двигателей.Эта схема сконцентрирована на одном выпуск, включение и выключение тока в каждой обмотке двигателя и управление его направление. Схема, обсуждаемая в этом разделе, подключается напрямую к обмоткам двигателя и источнику питания двигателя, и эта схема управляется цифровой системой, которая определяет, когда переключатели повернуты включен или выключен.

В этом разделе рассматриваются все типы двигателей, начиная с необходимой элементарной схемы. для управления электродвигателем с переменным сопротивлением к схеме H-моста, необходимой для управлять биполярным двигателем с постоянными магнитами.Каждый класс схемы привода проиллюстрированы практическими примерами, но эти примеры не предназначены для использования в качестве исчерпывающий каталог имеющихся в продаже схем управления, а также информация, представленная здесь, предназначена для замены найденной информации в технических паспортах изготовителя упомянутых деталей.

В этом разделе рассматриваются только самые элементарные схемы управления для каждого класс мотора. Все эти схемы предполагают, что источник питания двигателя обеспечивает напряжение привода не выше номинального напряжения двигателя, и это значительно ограничивает характеристики мотора.Следующий раздел о текущих ограниченных Схема привода, охватывает практические высокопроизводительные схемы привода.

Типовые контроллеры для шаговых двигателей с переменным сопротивлением являются вариациями схемы, показанной на Рисунке 3.1:

  Рисунок 3.1

На рисунке 3.1 прямоугольники используются для обозначения переключателей; контроль блок, не показанный, отвечает за подачу управляющих сигналов на открытие и включите переключатели в подходящее время, чтобы вращать двигатели. Во многих случаях блоком управления будет компьютер или программируемый интерфейс. контроллер, с программным обеспечением, непосредственно генерирующим выходы, необходимые для управления переключатели, но в других случаях вводится дополнительная схема управления, иногда безвозмездно!

Обмотки двигателя, соленоиды и подобные устройства являются индуктивными нагрузками.В качестве таким образом, ток через обмотку двигателя нельзя ни включить, ни выключить мгновенно, без бесконечных напряжений! Когда переключатель управляющая обмотка двигателя замкнута, позволяя току течь, в результате из этого – медленный рост тока. Когда переключатель, управляющий двигателем обмотка разомкнута, результатом этого является скачок напряжения, который может серьезно повредить переключатель, если с ним не позаботятся должным образом.

Есть два основных способа справиться с этим скачком напряжения.Один должен соедините обмотку двигателя диодом, а другой – мостом двигателя. обмотка с конденсатором. Рисунок 3.2 иллюстрирует оба подхода:

  Рисунок 3.2

Диод, показанный на рисунке 3.2, должен пропускать полный ток. через обмотку двигателя, но каждый раз выключатель выключен, так как ток через обмотку затухает. Если относительно медленные диоды, такие как обычное семейство 1N400X, используются вместе с быстрым переключением может потребоваться добавить небольшой конденсатор в параллельно диоду.

Конденсатор, показанный на рис. 3.2, создает более сложные проблемы при проектировании! Когда переключатель замкнут, конденсатор разряжается через переключатель. к земле, и переключатель должен быть в состоянии справиться с этим кратковременным всплеском ток разряда. Резистор последовательно с конденсатором или последовательно с блоком питания ограничит этот ток. Когда переключатель открыт, запасенная в обмотке двигателя энергия заряжает конденсатор до напряжение значительно выше напряжения питания, и переключатель должен быть способен выдерживать это напряжение.Чтобы определить размер конденсатора, приравняем две формулы для запасенной энергии в резонансном контуре:

P = C V ²/2
P = L I ²/2

Где:

P – накопленная энергия в ватт-секундах или кулоновских вольтах
C – емкость, фарады
В – напряжение на конденсаторе
L – индуктивность обмотки двигателя, Генри
I – ток через обмотку двигателя

Решение для минимального размера конденсатора, необходимого для предотвращения перенапряжения на переключателе довольно просто:

C > L I ² / ( V _b– V _s) ²

Где:

В _б – напряжение пробоя переключателя
В _с – напряжение питания

Двигатели с переменным сопротивлением имеют переменную индуктивность, которая зависит от угол вала.Следовательно, для выбора конденсатор. Кроме того, индуктивность двигателя часто плохо документируется, если вообще.

Конденсатор и обмотка двигателя вместе образуют резонансный контур. Если система управления приводит двигатель в движение на частотах, близких к резонансной частота этой цепи, ток двигателя через обмотки двигателя, и, следовательно, крутящий момент, развиваемый двигателем, будет совершенно другим. от установившегося крутящего момента при номинальном рабочем напряжении! Резонансный частота:

f = 1 / (2π ( L C ) ^0.5)

Опять же, электрическая резонансная частота для электродвигателя с переменным сопротивлением будет зависеть от угла вала! При работе электродвигателей с переменным сопротивлением с возбуждающими импульсами вблизи резонанса, осциллирующий ток в обмотка двигателя приведет к возникновению магнитного поля, которое стремится к нулю в два раза резонансная частота, и это может серьезно снизить доступный крутящий момент!

Типовые контроллеры для униполярных шаговых двигателей являются вариациями схемы, показанной на рисунке 3.3:

  Рисунок 3.3

На рис. 3.3, как и на рис. 3.1, прямоугольники используются для обозначения переключателей; блок управления (не показан) отвечает за подачу управляющих сигналов открывать и закрывать переключатели в нужное время, чтобы вращать двигатели. Блок управления обычно компьютерный или программируемый. контроллер интерфейса, с программным обеспечением, непосредственно генерирующим необходимые выходы для управления переключателями.

Как и в случае схемы привода для двигателей с переменным сопротивлением, мы должны иметь дело с индуктивный толчок, возникающий при выключении каждого из этих переключателей.Опять же, мы можем зашунтировать индуктивный удар с помощью диодов, но теперь 4 диода. требуются, как показано на рисунке 3.4:

  Рисунок 3.4

Дополнительные диоды необходимы, потому что обмотка двигателя не является двумя независимыми. индукторы, это одиночный индуктор с центральным отводом с центральным отводом на фиксированное напряжение. Это действует как автотрансформатор! Когда один конец мотора обмотка опущена, другой конец взлетит вверх, и наоборот. Когда выключатель размыкается, индуктивная отдача приводит в движение этот конец обмотки двигателя. к плюсовому питанию, где он зажат диодом.Противоположный конец полетит вниз, и если он не плавает при напряжении питания на время, он упадет под землю, меняя напряжение на переключателе на противоположное. что конец. Некоторые переключатели невосприимчивы к таким реверсам, но другие могут быть серьезно поврежден.

Конденсатор также может использоваться для ограничения напряжения отдачи, как показано на Рисунок 3.5:

  Рисунок 3.5

Правила определения размеров конденсатора, показанные на рисунке 3.5, такие же, как и для правила подбора конденсатора показаны на рисунке 3.2, но эффект резонанс совсем другой! С двигателем с постоянными магнитами, если конденсатор приводится в действие на резонансной частоте или около нее, крутящий момент будет увеличиваться до почти вдвое больше крутящего момента на малых оборотах! Полученная кривая зависимости крутящего момента от скорости может быть довольно сложным, как показано на рисунке 3.6:

  Рисунок 3,6

На рисунке 3.6 показан пик доступного крутящего момента при электрическом резонансе. частота и впадина на механической резонансной частоте. Если электрическая резонансная частота помещается соответственно выше того, что могло бы была скорость отсечки для двигателя, использующего драйвер на основе диода, эффект может значительно увеличить эффективную скорость отсечки.

Механическая резонансная частота зависит от крутящего момента, поэтому, если механическая резонансная частота находится где-то рядом с электрическим резонансом, он будет сдвинут электрическим резонансом! Кроме того, ширина механического резонанса зависит от местного наклона кривая зависимости крутящего момента от скорости; если крутящий момент падает со скоростью, механический резонанс будет более острым, а если крутящий момент растет со скоростью, он будет быть более широким или даже разделенным на несколько резонансных частот.

В приведенных выше схемах детали необходимых переключателей были сознательно игнорируется.Любая коммутационная техника, от тумблеров до МОП-транзисторы будут работать! Рисунок 3.7 содержит некоторые предложения по реализация каждого переключателя, с обмоткой двигателя и защитным диодом включены в ознакомительных целях:

  Рисунок 3,7

Каждый из переключателей, показанных на рисунке 3.7, совместим с входом TTL. Источник питания 5 В, используемый для логики, включая открытый коллектор 7407. Драйвер, используемый на рисунке, должен хорошо регулироваться. Мощность мотора, обычно от 5 до 24 вольт, требует лишь минимального регулирования.это Стоит отметить, что эти схемы переключения мощности подходят для приводные соленоиды, двигатели постоянного тока и другие индуктивные нагрузки, а также для вождения шаговые двигатели.

Транзистор SK3180, показанный на рис. 3.7, является мощным транзистором Дарлингтона с текущий прирост более 1000; таким образом, 10 миллиампер, протекающих через 470 Ом резистора смещения более чем достаточно, чтобы позволить транзистору переключить несколько усиливает ток через обмотку двигателя. Буфер 7407, используемый для управления Дарлингтона можно заменить любой высоковольтной микросхемой с открытым коллектором, которая может просесть минимум на 10 миллиампер.В случае выхода из строя транзистора, высоковольтный драйвер с открытым коллектором служит для защиты остальная часть логической схемы от источника питания двигателя.

IRC IRL540, показанный на рисунке 3.7, представляет собой силовой полевой транзистор. Он может выдерживать токи до 20 ампер и выходит из строя. неразрушающим способом при 100 вольт; в результате этот чип может поглощать индуктивные шипы без защитных диодов, если к нему приложен достаточно большой нагрев раковина. Этот транзистор имеет очень быстрое время переключения, поэтому защита диоды должны быть сравнительно быстродействующими или обходиться небольшими конденсаторами.Это особенно важно для диодов, используемых для защиты транзистора против обратного уклона! В случае выхода из строя транзистора стабилитрон диод и резистор 100 Ом защищают схему TTL. Резистор 100 Ом также несколько замедляет время переключения транзистора.

Для приложений, где каждая обмотка двигателя потребляет менее 500 мА, то ULN200x семейство массивов Дарлингтона от Аллегро Микросистемы, также доступен как DS200x из National Semiconductor и как Массив Дарлингтона Motorola MC1413 будет ездить несколько обмоток двигателя или другие индуктивные нагрузки непосредственно от логических входов.На рисунке 3.8 показана распиновка широко доступной микросхемы ULN2003, массив из 7 транзисторов Дарлингтона с TTL-совместимыми входами:

  Рисунок 3.8

Базовый резистор на каждом транзисторе Дарлингтона соответствует стандарту. биполярные выходы TTL. Каждый NPN Дарлингтон связан со своим эмиттером. подключен к контакту 8, предназначенному как контакт заземления, каждый Транзистор в этом корпусе защищен двумя диодами, один из которых замыкает эмиттер к коллектору, защищая от обратных напряжений на транзистор, и один соединяющий коллектор с выводом 9; если контакт 9 подключен к плюсовому питанию двигателя, этот диод защитит транзистор от индуктивные шипы.

Микросхема ULN2803 по сути такая же, как описанная микросхема ULN2003. выше, за исключением того, что он находится в 18-выводном корпусе и содержит 8 Дарлингтонов, позволяя использовать один чип для управления парой общих униполярных двигатели с постоянным магнитом или с переменным магнитным сопротивлением.

Для двигателей, потребляющих менее 600 мА на обмотку, UDN2547B четырехъядерный драйвер питания от Allegro Microsystems обрабатывает все 4 обмотки общего униполярного шаговые двигатели. Для двигателей, потребляющих менее 300 мА на обмотку, Texas Instruments SN7541, 7542 и 7543 с двойным питанием драйверы – хороший выбор; обе эти альтернативы включают некоторую логику с драйверами питания.

С биполярными шаговыми двигателями с постоянными магнитами дело обстоит сложнее потому что у них нет центральных отводов на обмотках. Следовательно, чтобы отменить направление поля, создаваемого обмоткой двигателя, нам нужно поменять местами ток через обмотку. Мы могли бы использовать двухполюсный двойной бросок переключатель, чтобы сделать это электромеханически; электронный эквивалент такого Коммутатор называется H-мостом и показан на рисунке 3.9:

  Рисунок 3.9

Как и в случае с униполярными схемами возбуждения, рассмотренными ранее, используемые переключатели в H-образном мосту необходимо защитить от скачков напряжения, вызванных поворотом отключение питания в обмотке двигателя.Обычно это делается с помощью диодов, как показано на рисунке. на рисунке 3.9.

Стоит отметить, что H-мосты применимы не только для контроля биполярные шаговые двигатели, а также для управления двигателями постоянного тока, двухтактные соленоиды (с плунжерами с постоянными магнитами) и многие другие приложения.

Базовый H-мост с 4 переключателями предлагает 16 возможных режимов работы, 7 из которых закорачивают питание! Следующий Представляют интерес режимы работы:

Прямой режим , переключатели A и D замкнуты.

Обратный режим , переключатели B и C замкнуты.

Это обычные рабочие режимы, позволяющие току течь от питание через обмотку двигателя и далее на землю. На рисунке 3.10 показан прямой режим:

  Рисунок 3.10

Режим быстрого спада или режим выбега , все переключатели разомкнуты.

Любой ток, протекающий через обмотку двигателя, будет работать против полное напряжение питания плюс два падения диода, поэтому ток будет спадать быстро.В этом режиме динамическое торможение незначительно или отсутствует вовсе. ротор двигателя, поэтому ротор будет свободно выбегать, если все обмотки двигателя работает в этом режиме. На рис. 3.11 показано протекание тока сразу после переключения с режим прямого бега в режим быстрого распада.

  Рисунок 3.11

Режимы медленного распада или Режимы динамического торможения .

В этих режимах ток может рециркулировать через обмотку двигателя. с минимальным сопротивлением.В результате, если в двигателе течет ток обмотка при входе в один из этих режимов ток будет медленно затухать, и если ротор двигателя вращается, он индуцирует ток, который будет действовать как тормоз ротора. На рис. 3.12 показан один из многих полезных медленные режимы с замкнутым переключателем D; если обмотка двигателя недавно находился в режиме движения вперед, состояние переключателя B может быть разомкнутым или закрыто:

  Рисунок 3.12

Большинство H-образных мостов спроектированы таким образом, что логика, необходимая для предотвращения короткого замыкания Схема включена в проект на очень низком уровне.Рисунок 3.13 иллюстрирует, что, вероятно, является лучшим расположением:

  Рисунок 3.13

Здесь доступны следующие режимы работы:

XY ABCD Режим
00 0000 быстрый распад
01 1001 вперед
10 0110 реверс
11 0101 медленный распад

XY	ABCD	Режим

00	0000	быстрый распад
01	1001	вперед
10	0110	реверс
11	0101	медленный распад

Преимущество такой схемы в том, что все полезные режимы работы сохраняются, и они кодируются минимальным количеством бит; последний важно при использовании микроконтроллера или компьютерной системы для управления H-мост, потому что многие такие системы имеют только ограниченное количество доступных бит для параллельного вывода.К сожалению, несколько интегрированных микросхем H-моста на плате На рынке такая простая схема управления.

На рынке есть ряд интегрированных драйверов H-моста, но это по-прежнему полезно смотреть на реализации дискретных компонентов для понимания о том, как работает H-мост. Антонио Рапозо ([email protected]) предложил схему Н-моста, показанную на рис. 3.14;

  Рисунок 3.14

Входы X и Y в этой цепи могут управляться открытым коллектором. Выходы TTL как в униполярной схеме управления Дарлингтоном на рисунке 3.7. Обмотка двигателя будет запитана, если ровно одна из входы X и Y имеют высокий уровень и ровно один из них низкий. Если оба низкий уровень, оба понижающих транзистора будут выключены. Если оба высоки, оба подтягивающих транзистора будут выключены. В результате эта простая схема переводит двигатель в режим динамического торможения. в обоих состояниях 11 и 00 и не предлагает режим движения накатом.

Схема на рисунке 3.14 состоит из двух одинаковых половинок, каждая из которых может быть правильно охарактеризован как двухтактный драйвер. Термин полушаровидный мост иногда применяется к этим схемам! Также стоит отметить, что полумостовой мост имеет схему, очень похожую на схему выходного привода. используется в логике TTL.Фактически, линейные драйверы с тремя состояниями TTL, такие как 74LS125A 74LS244 можно использовать как полумосты для небольших нагрузок, как показано на рисунке. на рисунке 3.15:

  Рисунок 3.15

Эта схема эффективна для двигателей с сопротивлением около 50 Ом на обмотка при напряжении примерно до 4,5 вольт с использованием источника питания 5 вольт. Каждый буфер с тремя состояниями в LS244 может потреблять примерно в два раза больше тока, чем он. может быть источником, а внутреннее сопротивление буферов достаточно, когда источник тока, чтобы равномерно разделить ток между драйверами, которые работают параллельно.Этот моторный привод допускает все полезные состояния достигается драйвером на рис. 3.13, но эти состояния не кодируются как эффективно:

XYE Режим
–1 быстрый распад
000 более медленный распад
010 вперед
100 обратный
110 медленный распад

XYE		Режим

–1		быстрый распад
000		более медленный распад
010		вперед
100		обратный
110		медленный распад

Второй режим динамического торможения, XYE = 110, обеспечивает немного более слабое торможение. эффект, чем первый из-за того, что драйверы LS244 могут просадить больше тока, чем они могут быть источником.

Microchip (ранее Telcom Semiconductor) TC4467 Драйвер Quad CMOS – еще один пример драйвера общего назначения. которые можно использовать как 4 независимых полумоста. В отличие от более ранних драйверов, в паспорте этого драйвера даже предлагается использовать его для управления двигателем. приложения, с напряжением питания до 18 вольт и до 250 мА на обмотку двигателя.

Одна из проблем с коммерчески доступным управлением шаговым двигателем микросхем заключается в том, что многие из них имеют относительно короткий срок службы на рынке.Для Например, серия микросхем Seagate IPxMxx с двойным H-мостом (от IP1M10 до IP3M12) были очень хорошо продуманы, но, к сожалению, похоже, что Компания Seagate сделала их только тогда, когда использовала шаговые двигатели для позиционирования головы. в дисках Seagate. Двойной H-мостовой драйвер Toshiba TA7279 будет еще один отличный выбор для моторов под 1 ампер, но опять же это похоже, был сделан только для внутреннего использования.

В SGS-Томпсон (и другие) L293 двойной H-мост – близкий конкурент для вышеперечисленных микросхем, но в отличие от них не содержит защитных диодов.L293D Чип, представленный позже, совместим по выводам и включает в себя эти диоды. Если используется более ранний L293, каждая обмотка двигателя должна быть установлена через мост. выпрямитель (эквивалент 1N4001). Использование внешних диодов позволяет последовательно резистор, который должен быть помещен в путь рециркуляции тока, чтобы ускорить распад ток в обмотке двигателя при его выключении; это может быть желательно в некоторых приложениях. Семейство L293 предлагает отличный выбор для вождения. небольшие биполярные шаговые двигатели, потребляющие до одного А на обмотку двигателя при токе до 36 вольт.На рисунке 3.16 показана распиновка, общая для микросхем L293B и L293D:

  Рисунок 3.16

Этот чип можно рассматривать как 4 независимых полумоста, включенных попарно, или как два полных H-образных моста. Это силовой DIP-корпус с контактами 4, 5, 12. и 13 предназначены для отвода тепла к печатной плате или к внешнему радиатору.

В SGS-Томпсон (и другие) L298 двойной H-мост очень похож на выше, но может выдерживать до 2 ампер на канал и упакован как силовая составляющая; Как и в случае с LS244, можно безопасно подключить два Н-образных моста. в корпусе L298 в один H-мост на 4 А (паспорт этого чипа дает конкретные советы, как это сделать).Одно предупреждение уместно относительно L298; этот чип очень быстро переключается, достаточно быстро, чтобы обычные защитные диоды (эквивалент 1N400X) не работают. Вместо, используйте диод типа BYV27. Компания National Semiconductor LMD18200 H-мост – еще один хороший пример; это обрабатывает до 3 ампер и имеет встроенный защитные диоды.

В то время как встроенные H-мосты недоступны для очень высоких токов или очень высокое напряжение, на рынке есть хорошо спроектированные компоненты, упрощающие построение H-мостов из дискретных выключателей.Например, International Rectifier продает линейку полумостовые драйверы; два из этих чипов плюс 4 переключающих транзистора MOSFET Достаточно построить H-образный мост. В IR2101, IR2102 а также IR2103 являются основными драйверами полумоста. Каждый из этих чипов имеет 2 логических входа для напрямую управляют двумя переключающими транзисторами на одном плече H-моста. В IR2104 а также IR2111 имеют аналогичную логику на стороне выхода для управления переключателями H-моста, но они также включают логику на стороне ввода, которая в некоторых приложениях может уменьшить потребность во внешней логике.В частности, 2104 имеет вход разрешения, поэтому что 4 микросхемы 2104 плюс 8 переключающих транзисторов могут заменить L293 без нужна дополнительная логика.

Паспорт на Microchip (ранее Telcom Semiconductor) TC4467 семейство четырехъядерных драйверов CMOS включает информацию о том, как использовать драйверы в этом семейство для управления силовыми полевыми МОП-транзисторами H-мостов, работающих от напряжения до 15 В.

Ряд производителей делают сложные микросхемы H-моста, которые включают ток ограничивающая схемотехника; это тема следующего раздела.Также стоит отметить, что имеется ряд драйверов трехфазного моста. рынок, подходящий для вождения Y или дельта-конфигурации 3-фазный постоянный магнитные степперы. Таких моторов мало, и этих фишек не было. разработан с учетом шаговых двигателей. Тем не менее, Toshiba TA7288P, GL7438, TA8400 и TA8405 – это чистые конструкции, и 2 таких чипа с один из 6 полумостов, игнорируемых, будет чисто управлять 5-витками 10 шаг на оборот двигателя.

Драйверы шагового двигателя New Pentagon

Шаговые двигатели Oriental Motor с углом шага 0.36 ° или 0,72 ° намотаны в биполярной конфигурации New Pentagon и, следовательно, требуют драйвера биполярного типа. Биполярный драйвер New Pentagon позволяет управлять шаговым двигателем с полным шагом, полушагом и даже микрошагом, обеспечивая при этом максимальный крутящий момент, создаваемый двигателем на каждом шаге. Это уникальное преимущество для шаговых двигателей 0,36 ° или 0,72 °. Метод биполярного привода New Pentagon также обеспечивает чрезвычайно плавное движение, а также поддерживает точность крутящего момента и шага независимо от разрешения шага.

Система двигатель / привод New Pentagon может достичь этой производительности, потому что все обмотки двигателя соединены между собой, как показано на рисунке ниже. Поскольку все катушки соединены между собой, для работы двигателя требуется только одна цепь обмотки. Имея только одну цепь для управления, драйвер может лучше управлять величиной тока в двигателе, что приводит к лучшей стабильности крутящего момента и без потери точности позиционирования при увеличении разрешения микрошага.

Для водителя Нового Пентагона, есть 10 полных шагов в электрическом цикле с 4 фазами, включенными в любой момент времени. Каждый полный шаг приводит к вращению вала на 0,72 ° (0,36 °). Таблица 4-фазных состояний возбуждения приведена в таблице 1 ниже. Буква «H» означает, что соответствующий полевой МОП-транзистор активен.

Полушаг, или 0,36 ° / шаг (0,18 ° / шаг), возможен при попеременном включении 4-х фазных и затем 5-фазных. Последовательность включения 4 ~ 5 фаз имеет 20 шагов в своем электрическом цикле и показана в таблице 2 ниже.Буква «H» означает, что соответствующий полевой МОП-транзистор активен.

Схема выходной цепи драйвера New Pentagon показана на рисунке 2 ниже. Биполярный драйвер New Pentagon использует 10 транзисторов, которые показаны ниже. Проще говоря, 5 транзисторов, показанные в верхнем ряду, определяют, с каких катушек двигателя напряжение будет поступать на обмотки двигателя (сторона высокого напряжения), а 5 транзисторов, показанных в нижнем ряду, определяют, через какие катушки двигателя будет проходить напряжение на землю.

Когда драйвер впервые включается или сбрасывается, состояние возбуждения устанавливается на шаг 0.Обратившись к таблице состояний возбуждения 1, мы можем увидеть, что ток будет течь через двигатель, как показано на рисунке 3. Рисунки 4 и 5 показывают протекание тока для полных шагов 1 и 2, соответственно.

Текущий поток для первых трех шагов полушагового режима показан на рисунках 6, 7 и 8.

Oriental Motor предлагает несколько различных вариантов биполярного драйвера New Pentagon. Какой вариант драйвера вы можете выбрать, зависит от нескольких факторов

1.Какое входное напряжение доступно? Доступны драйверы

2. Какая скорость вала двигателя требуется? Более высокие скорости вала требуют более высокого напряжения на обмотках двигателя. Версии драйверов Oriental Motor с входом питания переменного тока подают на обмотки двигателя приблизительно 162 В постоянного тока, что позволяет двигателю создавать полезные уровни крутящего момента, превышающие 4000 об / мин. Пункты 1 и 2 идут рука об руку.В некоторых случаях драйвер ввода переменного тока может быть единственным вариантом в зависимости от требований к скорости.

3. Какой выходной крутящий момент требуется?

4. Какое разрешение двигателя требуется? Число шагов на оборот, которое должен сделать двигатель, также сузит поиск того, какой драйвер использовать.Можно выбрать драйвер полного / половинного шага или драйвер микрошага.

5. Должен ли водитель быть «умным»? Драйверы будут либо принимать команды шага и направления от отдельного контроллера / генератора импульсов, либо его можно запрограммировать на создание собственных профилей движения.

6. Сколько места доступно для драйвера? Драйверы могут быть установлены независимо или встроены в конструкцию печатной платы.

Ник Йохантген
Североамериканский менеджер по техническим продуктам и обучению
Oriental Motor USA Corporation

Принципиальная схема шагового двигателя (шесть типов двухфазного шагового двигателя / трехфазного реактивного двигателя / схема привода lt2221)

Схема привода шагового двигателя 1: Схема привода двухфазного шагового двигателя

В этой статье представлена расчетная схема однополярной и биполярной схемы возбуждения, которые обычно используются в двухфазных шаговых двигателях общего назначения.Он в принципе воплощает метод управления двухфазным шаговым двигателем и увеличивает гибкость конструкции схемы управления шаговым двигателем. Два типа схемы управления двухфазным шаговым двигателем – это однокристальный микрокомпьютер AT89S52, который может быть запрограммирован в режиме онлайн в качестве контроллера, и схема, состоящая из силового транзистора Дарлингтона TIP142 в качестве драйвера. Конструкция схемы проста, а идея дизайна ясна.

Схема униполярного привода

Схема биполярного привода

Схема 2: трехфазный реактивный шаговый двигатель

Схема привода трехфазного реактивного шагового двигателя

Схема привода шагового двигателя 3: Схема привода 4-проводного шагового двигателя

Обратите внимание, что входное напряжение подходит для цепи 12 В.Если приложено высокое напряжение, для питания полевого транзистора требуется отдельное напряжение.

Схема привода шагового двигателя 4: lb1836m составляет схему привода шагового двигателя

Контакты inl, in2, in3 и in4 – это входные клеммы шагового импульса. Out1, out2, out3, out4 – это выходные клеммы ступенчатого импульса, которые соответственно связаны с a, Na, B, Nb, соответствующими двигателю в термопечатающей головке. Логическая взаимосвязь между out [1: 4] и in [1: 4]: out = in.Выходное управляющее напряжение регулируется выводом в зависимости от напряжения, определяющего рабочий ток шагового двигателя, влияющего на скорость работы шагового двигателя и определяющего скорость подачи бумаги. Четыре шаговых импульса на входе lbl836m могут генерироваться четырьмя каналами PWM однокристального микрокомпьютера, а именно pwm0, pwml, pwm2 и pwm3. Фазовое соотношение четырех схем ШИМ состоит в том, что pwm0 и pwm2 поменяны местами, pwml и pwm3 поменяны местами, а разность фаз между pwm0 и pwml составляет π / 2.Схема привода шагового двигателя состоит из lb1836m

Принципиальная схема привода шагового двигателя 5: Цепь привода шагового двигателя с цифровым кодированием

Светодиодный дисплей можно увидеть на оси вращения шагового двигателя с помощью схемы управления с цифровым кодированием шагового двигателя. Выберите поворотный энкодер как цифровой входной цифровой код.

Схема привода шагового двигателя 6: Схема привода шагового двигателя lt2221

Операция подачи бумаги в сердечник термопринтера lt2221 завершается шаговым двигателем в сердечнике.Схема управления состоит из микросхемы драйвера шагового двигателя a3967. A3967 – это законченная микросхема драйвера шагового двигателя со встроенным логическим преобразованием. Интерфейсные сигналы схемы управления описаны в таблице ниже. Когда приходит нарастающий фронт входного ступенчатого сигнала микросхемы драйвера двигателя, двигатель вращается на один шаг. Цепь привода шагового двигателя Lt2221:

просмотров публикации:
13

Схема контроллера скорости трехфазного асинхронного двигателя

В этом посте мы обсуждаем создание простой схемы контроллера скорости трехфазного асинхронного двигателя, которая также может применяться для однофазного асинхронного двигателя или буквально для любого типа двигателя переменного тока.

Когда дело доходит до управления скоростью асинхронных двигателей, обычно используются матричные преобразователи, включающие множество сложных ступеней, таких как LC-фильтры, двунаправленные массивы переключателей (с использованием IGBT) и т. Д.

Все они используются для достижения в конечном итоге прерванный сигнал переменного тока, рабочий цикл которого можно регулировать с помощью сложной схемы микроконтроллера, что в конечном итоге обеспечивает необходимое управление скоростью двигателя.

Однако мы можем поэкспериментировать и попытаться осуществить регулирование скорости трехфазного асинхронного двигателя с помощью гораздо более простой концепции, используя усовершенствованные ИС оптопары детектора перехода через нуль, силовой симистор и схему ШИМ.

Использование оптопары с детектором перехода через ноль

Благодаря серии оптопар MOC, которые сделали схемы управления симисторами чрезвычайно безопасными и простыми в настройке, а также обеспечивают беспроблемную интеграцию ШИМ для предполагаемых элементов управления.

В одном из своих предыдущих постов я обсуждал простую схему контроллера двигателя с плавным пуском с ШИМ, в которой реализована микросхема MOC3063 для обеспечения эффективного плавного пуска подключенного двигателя.

Здесь мы также используем идентичный метод для обеспечения соблюдения предлагаемой схемы регулятора скорости трехфазного асинхронного двигателя, на следующем изображении показано, как это можно сделать:

На рисунке мы видим три идентичных каскада оптопары MOC, сконфигурированных в их стандартном симисторе. режим регулятора, а входная сторона интегрирована с простой схемой ШИМ IC 555.

3 цепи MOC сконфигурированы для обработки трехфазного входного переменного тока и подачи его на подключенный асинхронный двигатель.

Вход ШИМ на стороне управления изолированными светодиодами оптического блока определяет коэффициент прерывания трехфазного входа переменного тока, который обрабатывается MOC ICS.

Использование ШИМ-контроллера IC 555 (переключение при нулевом напряжении)

Это означает, что, регулируя потенциометр ШИМ, связанный с микросхемой 555, можно эффективно управлять скоростью асинхронного двигателя.

Выход на его выводе №3 имеет переменный рабочий цикл, который, в свою очередь, соответствующим образом переключает выходные симисторы, что приводит либо к увеличению среднеквадратичного значения переменного тока, либо к его уменьшению.

Увеличение RMS с помощью более широких PWM позволяет получить более высокую скорость двигателя, в то время как уменьшение RMS переменного тока с помощью более узких PWM производит противоположный эффект, то есть вызывает пропорциональное замедление двигателя.

Вышеупомянутые функции реализованы с большой точностью и безопасностью, поскольку ИС имеют множество внутренних сложных функций, специально предназначенных для управления симисторами и тяжелыми индуктивными нагрузками, такими как асинхронные двигатели, соленоиды, клапаны, контакторы, твердотельные реле и т. Д.

IC также обеспечивает идеально изолированную работу для каскада постоянного тока, что позволяет пользователю выполнять настройки, не опасаясь поражения электрическим током.

Этот принцип также можно эффективно использовать для управления скоростью однофазного двигателя, используя одну MOC IC вместо 3.

Конструкция фактически основана на теории пропорционального по времени симистора. Верхняя схема ШИМ IC555 может быть отрегулирована для получения 50% рабочего цикла при гораздо более высокой частоте, в то время как нижняя схема ШИМ может использоваться для реализации операции управления скоростью асинхронного двигателя посредством регулировок соответствующего потенциометра.

Рекомендуется, чтобы эта микросхема 555 имела относительно более низкую частоту, чем верхняя схема микросхемы 555. Это можно сделать, увеличив емкость конденсатора на выводе 6/2 примерно до 100 нФ.

ПРИМЕЧАНИЕ: ДОБАВЛЕНИЕ ПОДХОДЯЩИХ ИНДУКТОРОВ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО С ФАЗОВЫМИ ПРОВОДАМИ МОЖЕТ СРАЗУ УЛУЧШИТЬ ХАРАКТЕРИСТИКИ УПРАВЛЕНИЯ СКОРОСТЬЮ СИСТЕМЫ.

Лист данных для MOC3061

Предполагаемая форма волны и управление фазой с использованием вышеуказанной концепции:

Вышеописанный метод управления трехфазным асинхронным двигателем на самом деле довольно груб, поскольку он не имеет управления В / Гц .

Он просто использует включение / выключение сети с разной скоростью для выработки средней мощности двигателя и управления скоростью, изменяя этот средний переменный ток двигателя.

Представьте, что вы включаете / выключаете двигатель вручную 40 или 50 раз в минуту. Это приведет к тому, что ваш двигатель замедлится до некоторого относительного среднего значения, но будет двигаться непрерывно. Вышеупомянутый принцип работает точно так же.

Более технический подход заключается в разработке схемы, которая обеспечивает надлежащий контроль соотношения В / Гц и автоматически регулирует его в зависимости от скорости скольжения или любых колебаний напряжения.

Для этого мы в основном используем следующие этапы:

Схема драйвера H-Bridge или полного моста IGBT
Трехфазный генераторный каскад для питания полной мостовой схемы
В / Гц ШИМ-процессор

Использование полного моста Схема управления IGBT

Если процедуры настройки вышеупомянутой конструкции на основе симистора выглядят пугающими, можно попробовать следующее управление скоростью асинхронного двигателя на основе полного моста с ШИМ:

В схеме, показанной на рисунке выше, используется один полный кристалл. -мостовой драйвер IC IRS2330 (последняя версия – 6EDL04I06NT), который имеет все встроенные функции для обеспечения безопасной и безупречной работы трехфазного двигателя.

ИС требуется только синхронизированный трехфазный логический вход через его выводы HIN / LIN для генерации необходимого трехфазного колебательного выхода, который, в конечном итоге, используется для работы полной мостовой IGBT-сети и подключенного трехфазного двигателя.

ШИМ-инжектор с регулировкой скорости реализуется через 3 отдельных полумостовых каскада драйверов NPN / PNP, управляемых с помощью SPWM-питания от генератора ШИМ IC 555, как было показано в наших предыдущих разработках. Этот уровень ШИМ может в конечном итоге использоваться для управления скоростью асинхронного двигателя.

Прежде чем мы изучим фактический метод управления скоростью для асинхронного двигателя, давайте сначала разберемся, как автоматическое регулирование В / Гц может быть достигнуто с помощью нескольких схем IC 555, как описано ниже

Схема автоматического процессора ШИМ В / Гц (Замкнутый контур)

В приведенных выше разделах мы изучили конструкции, которые помогут асинхронному двигателю двигаться со скоростью, указанной производителем, но он не будет регулироваться в соответствии с постоянным соотношением В / Гц, если не будет следующая ШИМ процессор интегрирован с входным каналом H-Bridge PWM.

Вышеупомянутая схема представляет собой простой генератор ШИМ, использующий пару IC 555. IC1 генерирует частоту ШИМ, которая преобразуется в треугольные волны на выводе №6 IC2 с помощью R4 / C3.

Эти треугольные волны сравниваются с синусоидальной пульсацией на выводе № 5 микросхемы IC2. Эти пульсации образца получаются путем преобразования трехфазной сети переменного тока в пульсации переменного тока 12 В и подаются на вывод № 5 микросхемы IC2 для необходимой обработки.

Путем сравнения двух сигналов, SPWM соответствующего размера генерируется на выводе № 3 IC2, который становится управляющим PWM для сети H-моста.

Как работает схема В / Гц

При включении питания конденсатор на выводе №5 начинает с передачи нулевого напряжения на выводе №5, что вызывает наименьшее значение SPWM в Н-мостовой схеме, что, в свою очередь, включает асинхронный двигатель для запуска с медленным плавным пуском.

По мере того как этот конденсатор заряжается, потенциал на выводе № 5 повышается, что пропорционально увеличивает SPWM и позволяет двигателю постепенно набирать скорость.

Мы также можем видеть цепь обратной связи тахометра, которая также интегрирована с контактом № 5 микросхемы IC2.

Этот тахометр контролирует скорость ротора или скорость скольжения и генерирует дополнительное напряжение на выводе № 5 IC2.

Теперь, когда скорость двигателя увеличивается, скорость скольжения пытается синхронизироваться с частотой статора, и в процессе она начинает набирать скорость.

Это увеличение индукционного скольжения пропорционально увеличивает напряжение тахометра, что, в свою очередь, заставляет IC2 увеличивать выходной сигнал SPWM, что, в свою очередь, дополнительно увеличивает скорость двигателя.

Приведенная выше настройка пытается поддерживать отношение В / Гц на довольно постоянном уровне до тех пор, пока, наконец, SPWM от IC2 не сможет увеличиваться дальше.

В этот момент скорость скольжения и скорость статора достигают установившегося состояния, и это поддерживается до тех пор, пока входное напряжение или скорость скольжения (из-за нагрузки) не изменятся. В случае их изменения схема процессора V / Hz снова вступает в действие и начинает регулировать соотношение для поддержания оптимального отклика скорости асинхронного двигателя.

Тахометр

Цепь тахометра также может быть дешево построена с использованием следующей простой схемы и интегрирована с описанными выше этапами схемы:

Как реализовать контроль скорости

В предыдущих параграфах мы поняли процесс автоматического регулирования, который может eb достигается за счет интеграции обратной связи тахометра в цепь автоматического регулируемого контроллера SPWM.

Теперь давайте узнаем, как можно управлять скоростью асинхронного двигателя, изменяя частоту, что в конечном итоге заставит SPWM упасть и поддерживать правильное соотношение В / Гц.

На следующей схеме поясняется каскад управления скоростью:

Здесь мы видим схему трехфазного генератора, использующую микросхему IC 4035, частоту сдвига фазы которой можно изменять, изменяя тактовый сигнал на его выводе №6.

Трехфазные сигналы подаются на вентили 4049 IC для создания требуемых HIN, LIN-каналов для полной мостовой драйверной сети.

Это означает, что, соответствующим образом изменяя тактовую частоту IC 4035, мы можем эффективно изменить рабочую трехфазную частоту асинхронного двигателя.

Это реализуется через простую нестабильную схему IC 555, которая подает регулируемую частоту на вывод № 6 микросхемы IC 4035 и позволяет регулировать частоту с помощью подключенного потенциометра 100K. Конденсатор C необходимо рассчитать таким образом, чтобы регулируемый диапазон частот соответствовал характеристикам подключенного асинхронного двигателя.

Когда потенциометр частоты изменяется, эффективная частота асинхронного двигателя также изменяется, что соответственно изменяет скорость двигателя.

Например, когда частота уменьшается, вызывает снижение скорости двигателя, что, в свою очередь, вызывает пропорциональное снижение напряжения на выходе тахометра.

Это пропорциональное уменьшение выходного сигнала тахометра заставляет SPWM сужаться и, таким образом, пропорционально снижает выходное напряжение на двигатель.

Это действие, в свою очередь, обеспечивает поддержание соотношения В / Гц при управлении скоростью асинхронного двигателя посредством управления частотой.

Предупреждение. Вышеупомянутая концепция основана только на теоретических предположениях, действуйте с осторожностью.

Если у вас есть какие-либо сомнения относительно конструкции контроллера скорости трехфазного асинхронного двигателя, вы можете опубликовать то же самое в своих комментариях.

Китай Трехфазный драйвер шагового двигателя, напряжение постоянного тока Производитель, поставщик и завод

Иллюстрация драйвера трехфазного шагового двигателя 3TD682S

Характеристики продукта: трехфазный драйвер шагового двигателя постоянного тока

1.Напряжение: 24 ~ 75 В постоянного тока, пиковый ток 8,2 А

2. Применение алгоритма сопротивления векторного резонанса магнитной связи и арифметики низкоскоростной вибрации с электронным демпфированием

3. Автоматическое распознавание параметров двигателя и автоматическая настройка параметров управления при включенном питании

4 .Встроенный алгоритм микрошаговой сегментации для достижения низкого микрошагового управляющего воздействия, высокого микрошагового действия электрический уровень совместим 4.5 В ~ 28 В постоянного тока, нет необходимости подключать внешний резистор

7. Установите положительный фронт, отрицательный фронт, одиночный импульс, двойной импульс и начальное направление двигателя через последовательный порт

8. Управляющая команда Максимальная частота импульсов составляет 500 кГц (по умолчанию 200 кГц)

9. Обеспечьте настройку значения микрошага с 15 передачами, чтобы установить 200 ~ 51200 микрошагов через последовательный порт

10.Иметь последовательный порт RS-232 или RS-485, можно устанавливать или управлять параметрами привода

11. Надежно, сигнальный порт с оптической развязкой

12.Защита от перенапряжения, перегрузки по току, пониженного напряжения

Применение продукта: трехфазный драйвер шагового двигателя постоянного напряжения

Его можно использовать в различных машинах, таких как фрезерные станки с ЧПУ, лазерные резаки, лазерные маркеры, высокие прецизионные столы XY, этикетировочные машины, медицинское оборудование, 3D-принтер, электронное устройство, упаковочная машина, робот и т. д. Его уникальные особенности делают 3TD682S идеальным решением для приложений, требующих как низкого уровня шума, так и высоких скоростей.

ДИП Описание: трехфазный драйвер шагового двигателя постоянного напряжения

Привод серии TD использует 8 DIP для установки микрошага, рабочего тока и половинного / полного тока, ниже представлена деталь модели 3TD682S:

Настройка тока Half / Full-Current Micro -шаговая настройка

НАСТРОЙКА ТОКА ПРОДУКТА: напряжение постоянного тока драйвера трехфазного шагового двигателя

Пиковый ток

Действительный ток

SW7

000

9000

SW7

По умолчанию

3.0A (PK)

ВЫКЛ.

4.2A

3.0A

ВЫКЛ.

4.9A

3.5A

ВЫКЛ

ВКЛ

ВЫКЛ

5.6A

ВКЛ

ВЫКЛ

6.3A

4.5A

ВЫКЛ

7.0A

5.0A

OFF

7.8A

5.6A

ВЫКЛ.

ВКЛ.

8.20A

6.0A

ВКЛ.

Микрошаговая настройка: трехфазный драйвер шагового двигателя, напряжение постоянного тока

ВКЛ. 9 0004

ВЫКЛ.

Step / R

SW5

SW6

SW7

9016 По умолчанию

ВКЛ.

400

ВЫКЛ.

500

ВКЛ

ВЫКЛ 90 150

ВКЛ.

800

ВЫКЛ.

ВКЛ.

ВЫКЛ.

ВКЛ.

3200

ВЫКЛ.

ВКЛ.

ВЫКЛ.

ВКЛ.

12000

ВЫКЛ.

1000

ВКЛ

Вкл.

ВЫКЛ.

5000

ВЫКЛ.

ВКЛ.

ВЫКЛ.

10000

ВЫКЛ.

20000

ВКЛ

ВЫКЛ.

25000

ВЫКЛ.

Размер продукта:

Гарантия на продукт:

Shenzhen ECON Technology Co., Ltd. гарантирует в своей продукции отсутствие дефектов материалов и изготовления в течение 12 месяцев с момента отгрузки с завода. В течение гарантийного периода технология ECON по своему усмотрению отремонтирует или заменит продукты, которые оказались дефектными.

Исключения

Вышеупомянутая гарантия не распространяется на какой-либо продукт, поврежденный по причине неправильного или ненадлежащего обращения со стороны покупателя, неправильного или несоответствующего подключения покупателя, несанкционированной модификации или неправильного использования или эксплуатации, выходящей за рамки электрических характеристик продукта и / или эксплуатации, выходящей за рамки экологических спецификаций продукта.

Получение гарантийного обслуживания

Для получения гарантийного обслуживания номер разрешения на возврат материалов (RMA) должен быть получен в отделе обслуживания клиентов по электронной почте: [email protected] перед возвратом продукта для обслуживания. Заказчик должен внести предоплату за доставку продуктов, возвращаемых технологии ECON для гарантийного обслуживания, а технология ECON оплачивает возврат продуктов заказчику.

Ограничения гарантии

Технология ECON не дает никаких других гарантий, явных или подразумеваемых, в отношении продукта.Технология ECON прямо отказывается от подразумеваемых гарантий товарной пригодности и пригодности для определенной цели. В некоторых юрисдикциях не допускается ограничение срока действия подразумеваемой гарантии, поэтому вышеуказанное ограничение или исключение может не относиться к вам. Однако любая подразумеваемая гарантия товарной пригодности или пригодности ограничена 12-месячным сроком действия данной письменной гарантии.

Доставка и оплата продукта:

Наша компания применяет различные способы оплаты, такие как T / T, L / C; для некоторых мелких покупателей мы принимаем Paypal, Western Union.Мы можем организовать экспресс-доставку, доставку по воздуху и морю, у нас есть профессиональная команда, которая занимается логистикой. Условия поставки: EXW, FOB, CFR, CIF, DDU и так далее.

Hot Tags: трехфазный драйвер шагового двигателя постоянного напряжения, производитель, поставщик, завод

Q3HB64MA Драйвер трехфазного шагового двигателя – каталог продукции

Арт.︰	Q3HB64MA
Фирменное наименование	JB
Страна происхождения︰	Китай
Цена за единицу︰	–
Минимальный заказ︰	1 шт.

Всего 20 Связанные статьи

Авто следующая страница: 12345678910 секунд

Q3HB64MA – это шаговый двигатель с постоянным углом и постоянным крутящим моментом.Диапазон управляемых напряжений от DC12V до 40V. Он подходит для 3-фазных гибридных шаговых двигателей с номинальным током менее 5,8 А и диаметром вала от 42 до 86 мм. Благодаря биполярной цепи постоянного прерывания, он может сделать двигатели малошумными и плавно работать при низкой скорости; крутящий момент намного больше, чем у 2-фазного и 5-фазного шагового двигателя при высокой скорости. Он широко используется в малогабаритных устройствах с числовым программным управлением, таких как медицинские машины, роботы, измерительные приборы, изгибающие машины, лазерные этикетировочные машины, внутренние лазерные изгибающие машины.

● Высокая производительность, низкая цена

● 16 каналов с постоянным углом и постоянным крутящим моментом, максимальное деление составляет 60000 с / об

● Специальная схема управления

● Максимальная частота отклика: 200 тыс. Пакетов в секунду

● Ток фазы двигателя снижается примерно до 50% от установленного значения тока через 100 мс после получения последнего фронта импульса

● Биполярная схема прерывания постоянного тока

● Оптоизолированный вход / выход

● Управляемый ток плавно регулируется от 0.5A / фаза до 5,8A / фаза

● Один источник питания, напряжение от 12 до 40 В постоянного тока.

1. Не переключайте блок питания, напряжение питания не должно превышать 40 В постоянного тока.

2. Входной управляющий сигнал – 5В, при превышении 5В необходимо подключить токоограничивающее сопротивление.

3. Загорается аварийный индикатор, и привод отключается, если температура привода превышает 70 ℃. Он не работает, пока температура не упадет до 50 ℃. Радиатор нужен при перегреве.

4. Аварийный индикатор загорается при возникновении перегрузки по току (короткого замыкания). Пожалуйста, проверьте соединение двигателя и другие короткие замыкания и включите питание после устранения неисправности.

5. Аварийный индикатор загорается при пониженном напряжении (напряжение ниже 12 В постоянного тока).

Q3HB64MA с / р

400

500

600

800

1000

1200

2000

3000

4000

5000

6000

10000

12000

20000

30000

60000

Q3HB64MB s / r

400

800

1600

3200

6400

12800

25600

51200

ПО

ВЫКЛ

ПО

ВЫКЛ

ПО

ВЫКЛ

ПО

ВЫКЛ

ПО

ВЫКЛ

ПО

ВЫКЛ

ПО

ВЫКЛ

ПО

ВЫКЛ

ПО

ВЫКЛ

ПО

ВЫКЛ

ПО

ВЫКЛ

ПО

ВЫКЛ

ПО

ВЫКЛ

ПО

ВЫКЛ

ПО

ВЫКЛ

ВКЛ, двойной импульс: PU – положительный импульсный сигнал, DR – отрицательный импульсный сигнал

ВЫКЛ, одиночный импульс: PU – импульсный сигнал, DR – сигнал направления

Переключатель самодиагностики (ВЫКЛ .: прием импульсного входа, ВКЛ .: отправка 7.Импульс 5 кГц. Деление должно быть между 2000-10000 сек / р)

Функция терминала

Марка	Функция	Спецификация
TM	Индикатор рабочий	Зеленый индикатор загорается, когда сигнал TM активен.
О.H	Индикатор тревоги	Красный индикатор загорается при перегрузке по току, пониженном напряжении, перегреве.
Im	Поворотный переключатель для регулировки тока двигателя	Отрегулируйте фазный ток двигателя. При повороте против часовой стрелки ток будет уменьшаться, а при повороте по часовой стрелке – увеличится.
+	Положительный из оптоизолированных	Подключен к источнику питания + 5В.Диапазон управляемых напряжений от + 5В до + 24В. Токоограничивающее сопротивление необходимо, когда более 5В.
УЕ	D4 = ВЫКЛ, ПУ – импульсный сигнал	При заднем фронте сигнала PU двигатель выполняет угловой шаг. Входное сопротивление 220 Ом. Низкое напряжение 0-0,5 В, высокое напряжение 4-5 В, ширина импульса> 2,5 мкс.
УЕ	D4 = ВКЛ, ПУ – положительный импульсный сигнал
+	Положительный из оптоизолированных	Подключен к источнику питания + 5В.Диапазон управляемых напряжений от + 5В до + 24В. Токоограничивающее сопротивление необходимо, когда более 5В.
DR	D4 = ВЫКЛ, DR – сигнал направления	Измените направление вращения двигателя. Входное сопротивление 220 Ом. Низкое напряжение 0-0,5 В, высокое напряжение 4-5 В, ширина импульса> 2,5 мкс
DR	D4 = ON, DR – отрицательный импульсный сигнал
+	Положительный из оптоизолированных	Подключен к источнику питания + 5В.Диапазон управляемых напряжений от + 5В до + 24В. Токоограничивающее сопротивление необходимо, когда более 5В.
SM	Сигнал выбора подразделения	Работает как деление, заданное D0-D3 при высоком напряжении, и как полушаг (600 с / об) при низком уровне.
+	Положительный из оптоизолированных	Подключен к источнику питания + 5В. Диапазон управляемых напряжений от + 5В до + 24В.Токоограничивающее сопротивление необходимо, когда более 5В.
MF	Сигнал без двигателя	Ток двигателя будет отключен, и привод перестанет работать при его воздействии.
+	Положительный из оптоизолированных	Когда ток двигателя включен, двигатель находится в исходном положении; оптоизолированный выход (высокий уровень)
TM	Отрицательный оптоизолированный	Подключить + к предельному сопротивлению выходного сигнала, TM к массе.Максимальный ток 50 мА, максимальное напряжение 50 В
+ V	Положительный силовой	DC12 ～ 40 В
-В	Отрицательная сила	DC12 ～ 40 В
U	Соединение
В
Вт

Условия оплаты︰

Paypal, банковский перевод, TT / LC / DP / DA

Изображение продукта

Сопутствующие товары

Схема драйвера трехфазного шагового двигателя: Драйвер трехфазного бесколлекторного двигателя JYQD_V7.3E2, 12-36В, 15А

Драйверы от TI: Управляй любым электродвигателем

Типы электродвигателей, способы управления и возникающие сложности

Коллекторные двигатели

Бесколлекторные двигатели

Преимущества двигателей BLDC:

Особенности применения двигателей BLDC:

Шаговые двигатели

Достоинства шаговых двигателей:

Особенности применения шаговых двигателей:

Традиционные решения для управления электродвигателями

Решения для управления электродвигателями от TI

Драйверы TI для шаговых двигателей

Драйверы TI для BDC

Драйверы TI для BLDC

Заключение

Наши информационные каналы

Wantai Motor

Применение шаговых двигателей

Использование шаговых двигателей в производстве

Устройство шагового электродвигателя

Принцип работы шагового электродвигателя

Принцип работы шаговых двигателей

Биполярные и униполярные шаговые двигатели

Что такое шаговый двигатель?

Преимущества и недостатки шагового электродвигателя

Чип управления шаговым двигателем SAA1027

Преимущества и недостатки

Реактивный шаговый двигатель

Подключение шагового двигателя

Типичные схемы подключения ШД

Область применения шагового электродвигателя

Управление шаговым двигателем

Без контроллера

С контроллером

Популярные схемы управления ШД

Простейший драйвер шагового двигателя своими руками

▶▷▶▷ схема подключения электродвигателя на транзисторах

мощность потребителей может достигать 600Вт

Управление электродвигателем

Драйвер шагового двигателя 3h3080 | Контролеры

Схема работы шагового двигателя – Клуб строителей

Конструкция шагового электродвигателя

Характеристики

Типы шаговых двигателей

Реактивный шаговый двигатель

Шаговый двигатель с постоянными магнитами

Униполярный (однополярный) шаговый двигатель

Биполярный шаговый двигатель

Управление шаговым двигателем с постоянными магнитами

Волновое управление

Полношаговое управление

Полушаговое управление

Гибридный шаговый двигатель

Что такое шаговый двигатель?

Преимущества и недостатки шагового электродвигателя

Устройство и принцип работы

Типы шаговых двигателей

По конструкции ротора

Реактивный

С постоянными магнитами

Гибридные

Униполярный

Биполярный

Подключение шагового двигателя

Типичные схемы подключения ШД

Управление шаговым двигателем

Без контроллера

С контроллером

Популярные схемы управления ШД

Простейший драйвер шагового двигателя своими руками

Шаговые двигатели – принцип работы

Принцип работы шаговых двигателей

Шаговые двигатели – применение

Шаговые двигатели: принцип работы и отличия от двигателей постоянного тока

Шаговые синхронные двигатели активного типа

Реактивные шаговые двигатели

Линейные шаговые синхронные двигатели

Режимы работы синхронного шагового двигателя

Цифровой драйвер шагового двигателя, 3 фазы, 100-220 В переменного тока, 2-7,5 А