Управление шаговым двигателем с помощью LPT порта компьютера
(Ниже описана несложная разработка, позволяющая управлять шаговым двигателем, подключенным к LPT порту IBM-совместимого компьютера.)
Параллельный порт является великолепным интерфейсом, позволяющим подключать к персональному компьютеру множество самых различных устройств. Однако он может быть легко поврежден, поэтому при его использовании для подсоединения самодельных внешних устройств нужно быть очень внимательным. Если вы не уверены в том, что вы все делаете правильно, сначала проконсультируйтесь у специалистов и только потом экспериментируйте. Ниже приводится краткое описание параллельного порта. Параллельный порт имеет несколько линий ввода/вывода, которые могут быть разделены на две группы — линии передачи данных и линии сигналов управления. Линии передачи данных — двунаправленные (разумеется, речь идет о режимах ЕСР/ЕРР), и именно их мы и будем использовать. В табл.1 описано назначение выводов разъема порта LPT.
| № выв. | Назва-ние | Направ-ление | Описание |
|---|---|---|---|
| 1 | STROBE | ввод и вывод | устанавливается PC после завершения каждой передачи данных |
| 2/9 | DO-D7 | вывод | 8 линий данных |
| 10 | АСК | ввод | устанавливается в “0” внешним устройством после приема байта |
| 11 | BUSY | ввод | устройство показывает, что оно занято, путем установки этой линии в «1» |
| 12 | Paper out | ввод | для принтеров |
| 13 | Select | ввод | устройство показывает, что оно готово, путем установки на этой линии «1 » |
| 14 | Autofeed | Ввод и вывод | |
| 15 | Error | ввод | индицирует об ошибке |
| 16 | Initialize | Ввод и вывод | |
| 17 | Ввод и вывод | ||
| 18-25 | Ground | GND | общий провод |
- Подсоедините вывод любой обмотки двигателя к выводу питания +12 В, а к другому выводу этой обмотки — общий провод. Вал должен провернуться на небольшой угол. Пометьте первый вывод цифрой 1.
- Оставьте эти два вывода в одном месте. Теперь подключите выводы других обмоток к источнику питания 12 В. Обратите внимание, что эти два вывода заставляют шаговый двигатель поворачивать вал на небольшой угол в другую сторону. Отметьте один из них номером 2, другой — номером 4.
- Оставшийся вывод обозначьте номером 3.
Прим. переводчика: я использовал шаговый двигатель от русского дисковода. Тип двигателя: ПБМГ-200-265Ф. Для
определения выводов применялся тестер. При этом я зарисовал схему обмоток, фиксируя на ней измеренные
сопротивления.
Оказалось, что двигатель имеет четыре обмотки. Две обмотки соединены друг с другом и имеют общий провод
белого цвета,
вторые выводы этих обмоток красного и зеленого цвета. Две другие обмотки также соединены друг с другом и
имеют общий
провод черного цвета, вторые выводы этих обмоток голубого и желтого цвета. Если соединить белый и черный
провода,
получается практически та же схема, что и описанная в оригинальной статье. Порядок подключения выводов я
определил
опытным путем.
Обратите внимание, что первый вывод шагового двигателя, идентифицированный с помощью описанной ранее
процедуры,
подсоединен к линии DO параллельного порта (разумеется, через микросхему ULN2003). Каждый следующий вывод
подсоединен
к соответствующему выводу параллельного порта. Если порядок подключения выводов шагового двигателя неверный,
вал
мотора будет не вращаться, а лишь поворачиваться на небольшой угол из одной стороны в другую и наоборот.
Общий провод
схемы подсоединен к источнику питания не напрямую, а через стабилитрон. Это сделано с целью защиты схемы от
напряжения
ЭДС самоиндукции, возникающего в катушках при резком выключении напряжения питания схемы.
Различие между алгоритмами (полным и половинным углом поворота вала на один шаг) состоит в том, что во втором случае скорость вращения оказывается в два раза ниже, при этом в два раза уменьшается угол поворота вала двигателя на каждом шаге, т. е. увеличивается разрешающая способность системы. Также во втором случае примерно в два раза увеличивается потребляемая мощность, и кроме того, двигатель способен развивать в два раза больший крутящий момент.
| № шага | DO | D1 | D2 | D3 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 2 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 3 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 4 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| № шага | DO | D1 | D2 | D3 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 2 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 3 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 4 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 5 | 0 | 1 | 0 | |
| 6 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 7 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 8 | 0 | 0 | 0 | 1 |
Ниже приведен короткий пример программы для Turbo С, работающей в операционной системе MS-DOS. Эта программа заставляет шаговый двигатель вращаться в прямом направлении, в режиме полного угла на один шаг.
Перевод с английского Михаила Голубцова.
Документы и файлы – InterLaser
27.06.2016 Новости
Внимание! Новинка! Высокоточный лазерный станок CCD IL-6090 SGC (с камерой), оснащенный усовершенствованной системой оптического распознавания объектов. Благодаря современному программному обеспечению и высококачественным комплектующим, станок способен самостоятельно распознавать и сканировать необходимые объекты из множества представленных, после чего вырезать их в заданных границах по необходимым параметрам.
Подробнее…10.10.2014 Новости
Добрый день! Компания INTERLASER, сообщает Вам о огромном поступлении линз, зеркал для лазерного оборудованияЦены самые низкие на линзы и зеркала:Линзы для лазерных станков ZnSe (США):диаметр 20, фокус 2 (50.8 мм) – 3 304 рубдиаметр 20, фокус 5 (12.7 мм) – 3 304 рубдиаметр 25, фокус 2.5 (63.5 мм) – 7 350 руб Линзы для лазеров ZnSe (Китай):диаметр 20, фокус 2 (50.8 мм) – 2 450 рубдиаметр 20, фокус 5 (127 мм) – 2 450 рубдиаметр 25, фокус 2.5 (63.5 мм) – 4 900 руб Зеркала:диаметр 20 мм, толщина 2/3 мм – 840 рубдиаметр 25 мм, толщина 2/3 мм – 980 рубдиаметр 30…
Подробнее…01.06.2014 Новости
Пеллетная мельница – предназначена для производства древесных гранул (пеллет) из сухих древесных отходов. Основным перерабатывающимся сырьем является опил. Пелллетные мельницы малые позволяют получать гранулы из любой биомассы. Малые пелллетные мельницы востребованы в частных хозяйствах, а также на малых производствах. Используются для производства пеллет, для отапливания помещений, а также производства комбикормов. подробнее……
Подробнее…05.04.2013 Новости
Компания INTERLASER рада сообщить своим клиентам о существенном (на 12,5%) снижении цены на фрезерные станки модели Carver-0609. Новые модели фрезерных станков Carver-0609 оснащены 1,5 кВт-ым шпинделем с водяным охлаждением, электронным датчиком нулевой точки стола, усовершенствованными рельсовыми направляющими HIWIN (Тайвань) по всем осям, также, в комплекте со станками поставляется водяная помпа. Управление фрезерным станком осуществляется через DSP-контроллер, программное обеспечение Type3 поставляется в комплекте. Поставка оборудования осуществляется в течение 60 рабочих дней с момента предоплаты (70% от стоимости). По всем вопросам обращайтесь в наши офисы продаж по телефонам, указанным на сайте.
Подробнее…05.04.2013 Новости
Компания INTERLASER рада сообщить своим клиентам о существенном (на 12,5%) снижении цены на фрезерные станки модели Carver-0609. Новые модели фрезерных станков Carver-0609 оснащены 1,5 кВт-ым шпинделем с водяным охлаждением, электронным датчиком нулевой точки стола, усовершенствованными рельсовыми направляющими HIWIN (Тайвань) по всем осям, также, в комплекте со станками поставляется водяная помпа. Управление фрезерным станком осуществляется через DSP-контроллер, программное обеспечение Type3 поставляется в комплекте. Поставка оборудования осуществляется в течение 60 рабочих дней с момента предоплаты (70% от стоимости). По всем вопросам обращайтесь в наши офисы продаж по телефонам, указанным на сайте.
Подробнее…14.03.2013 Новости
Внимание! Ожидается поступление нового оборудования! Компания INTERLASER сообщает своим клиентам о планируемых в ближайшее время поставках на склад Компании оптоволоконных лазерных маркеров по металлу!
Подробнее…06.02.2013 Новости
Компания Interlaser представляет вашему вниманию новую модель фрезерно-гравировального станка серии Carver SM 1312 Рабочее поле размером 1300 на 1200 мм идеально подходит для изготовления мебельной продукции (например, мебельные фасады) Фрезерно-гравировальные станки серии SM наиболее востребованы в рекламной, сувенирной, деревообрабатывающей промышленности. Рабочий стол этого станка сделан в условиях жесткого производственного процесса с соблюдением технологий и производственных норм.
Подробнее…06.03.2012 Новости
В период с 28 февраля по 02 марта 2012 г. наша Компания принимала участие в Федеральной оптовой выставке-ярмарке «ТЕКСТИЛЬЛЕГПРОМ» (г. Москва, ВВЦ, павильон 55, 1 этаж, стенд А-12). На выставке нами были представлены Лазерно-гравировальный станок HX 1290SE и плоттер RABBIT 1120H. Наши специалисты продемонстрировали посетителям выставки широкие возможности лазерного станка по раскрою, лазерной резке и гравировке текстильных материалов, кожи, пластика и шпона. Также, была продемонстрирована работа плоттера по резке рулонных материалов.Все привезенные на выставку образцы оборудования были реализованы прямо со стенда по завершении работы выставки. С фото-отчетом по выставке Вы можете ознакомиться в разделе фотогалерея.
Подробнее…18.01.2012 Новости
В конце декабря нам на склад поступил станок Carver Servo – 1325. Габаритные размеры станка составляют 3140x2120x1750 мм. Станок упакован в очень прочную деревянную упаковку с рёбрами жесткости, прочно скрученную саморезами, что обеспечивает ему перевозку без повреждений. Вес станка в упаковке составляет 1350 кг.
Подробнее…Управление биполярным шаговым двигателем. Часть 1. Теория. Схема с контроллером PIC12F629 и драйвером LB1838
- Часть 1. Теория. Схема с PIC12F629 и драйвером LB1838
- Часть 2. Схема с PIC12F629 и драйвером L293D
Шаговые двигатели интересны тем, что позволяют повернуть вал на определённый угол. Соответственно, с их помощью можно повернуть вал и на определённое число оборотов, потому что N оборотов — это тоже определённый угол, равный 360*N, и, в том числе, на нецелое число оборотов, например на 0.75 оборота, 2.5 оборота, на 3.7 оборота и т.д. Этими возможностями шаговых двигателей определяется и область их применения. В основном они используются для позиционирования различных устройств: считывающих головок в дисководах, печатающих головок в принтерах и плоттерах и т.д.
Естественно такие возможности не могли обойти стороной и радиолюбители. Они с успехом используют шаговики в конструкциях самодельных роботов, самодельных станков с ЧПУ и т.д. Ниже описаны результаты моих опытов с шаговым двигателем, надеюсь, что кому-то это может оказаться полезным.
Итак, что нам понадобится для экспериментов. Во-первых, шаговый двигатель. Я брал 5-ти вольтовый китайский биполярный шаговик с загадочным названием, выдранный из старого 3,5″ дисковода, аналог M20SP-GW15. Во-вторых, поскольку обмотки двигателя потребляют значительный ток (в данном случае до 300 мА), то вполне понятно, что подключить шаговик к контроллеру напрямую не удастся, нужен драйвер.
В качестве драйвера для биполярных шаговых двигателей обычно используют схему так называемого H-моста или специальную микросхему (в которой всё равно встроен H-мост). Можно конечно ваять самому, но я взял готовую микруху (LB1838) из того же старого дисковода. Собственно, кроме всего вышеописанного, для наших экспериментов также понадобятся: PIC-контроллер (был взят PIC12F629, как самый дешёвый) и пара кнопок.
Перед тем, как перейти непосредственно к схеме, давайте немного разберёмся с теорией.
Биполярный шаговый двигатель имеет две обмотки и, соответственно, подключается по четырём проводам. Найти концы обмоток можно простой прозвонкой — концы проводов, относящиеся к одной обмотке, будут между собой звониться, а концы, относящиеся к разным обмоткам, — нет. Концы первой обмотки обозначим буквами “a”, “b”, а концы второй обмотки буквами “c”, “d”.
На рассматриваемом экземпляре есть цифровая маркировка контактов возле мотора и цветовая маркировка проводов (бог его знает, может это тоже какой-то стандарт): 1 — красный, 2 — голубой — первая обмотка; 3 — жёлтый, 4 — белый — вторая обмотка.
Для того, чтобы биполярный шаговый двигатель вращался, необходимо запитывать обмотки в порядке, указанном в таблице. Если направление обхода таблицы выбрать сверху вниз по кругу, то двигатель будет вращаться вперёд, если снизу вверх по кругу — двигатель будет вращаться назад:
За один полный цикл двигатель делает четыре шага.
Для правильной работы, должна строго соблюдаться указанная в таблице последовательность коммутаций. То есть, например, после второй комбинации (когда мы подали + на вывод “c” и минус на вывод “d”) мы можем подать либо третью комбинацию (отключить вторую обмотку, а на первой подать — на “a” и + на “b”), тогда двигатель повернётся на один шаг вперёд, либо первую комбинацию (двигатель повернётся на один шаг назад).
То, с какой комбинации нужно начинать вращение, определяется тем, какая последняя комбинация подавалась на двигатель перед его выключением (если конечно его руками потом не крутили) и желаемым направлением вращения.
То есть, допустим мы повернули двигатель на 5 шагов вперёд, подавая на него комбинации 2-3-4-1-2, потом обесточили, а потом захотели повернуть ещё на один шаг вперёд. Для этого на обмотки надо подать комбинацию 3. Пусть после этого мы его опять обесточили, а через какое-то время захотели вернуть его на 2 шага назад, тогда нам нужно подать на двигатель комбинации 2-1. И так далее в таком же духе.
Эта таблица, кроме всего прочего, позволяет оценить, что будет происходить с шаговым двигателем, если мы перепутаем порядок подключения обмоток или концы в обмотках.
На этом мы закончим с двигателем и перейдём к драйверу LB1838.
У этой микрухи есть четыре управляющие ноги (IN1, IN2, EN1, EN2), на которые мы как раз и будем подавать сигналы с контроллера, и четыре выходных ноги (Out1, Out2, Out3, Out4), к которым подключаются обмотки двигателя. Обмотки подключаются следующим образом: провод “a” подключается к Out1, провод “b” — к Out2, провод “c” — к Out3, провод “d” — к Out4.
Ниже представлена таблица истинности для микросхемы драйвера (состояние выходов в зависимости от состояния входов):
| IN1 | EN1 | Out1 (a) | Out2(b) | IN2 | EN2 | Out3(c) | Out4(d) |
| Low | High | + | — | Low | High | + | — |
| High | High | — | + | High | High | — | + |
| X | Low | откл | откл | X | Low | откл | откл |
Теперь давайте нарисуем на диаграмме, какую форму должны иметь сигналы IN1, EN1, IN2, EN2 для одного полного цикла вращения (4 шага), т.е. чтобы на выходах появились последовательно все 4 комбинации подключения обмоток:
Если присмотреться к этой диаграмме (слева), то становится очевидно, что сигналы IN1 и IN2 можно сделать абсолютно одинаковыми, то есть на обе этих ноги можно подавать один и тот же сигнал. В этом случае наша диаграмма будет выглядеть так:
Итак, на последней диаграмме нарисовано, какие комбинации уровней сигналов должны быть на управляющих входах драйвера (EN1, EN2, IN1, IN2) для того, чтобы получить соответствующие комбинации подключения обмоток двигателя, а также стрелками указан порядок смены этих комбинаций для обеспечения вращения в нужную сторону.
Вот в общем-то и вся теория. Необходимые комбинации уровней на управляющих входах формируются контроллером (мы будем использовать PIC12F629).
Схема:
Элементы: R1..R2 = 1 кОм. Когда соответствующая кнопка не нажата — резистор подтягивает напряжение на входе контроллера к +5 В (высокий уровень). При нажатии на кнопку напряжение на входе подтягивается к земле (низкий уровень). С1, С2 = 0,1 мкФ — керамические конденсаторы. С3 = 470 мкФ х 16В — электролитический конденсатор. |
Готовый девайс:
Программа управления реализует следующий алгоритм: при нажатии кнопки КН1 двигатель поворачивается на один шаг в одну сторону, а при нажатии кнопки КН2 — на один шаг в другую сторону.
Простейшая программа управления (.asm + .hex)
Скачать плату в формате DipTrace 2.0
Собственно говоря, можно прикрутить сюда программный UART и реализовать управление от компьютера (передавать с компа скорость, количество шагов и направление вращения).
продолжение (для драйвера L293D)…
L298n Схема Подключения – tokzamer.ru
В данной же статье мы рассмотрим драйвер двигателей базе микросхемы LN собранный на платке в виде модуля.
Могут использоваться в двух режимах: 1.
Так как транзисторы в схеме моста имеют разный тип проводимости, то при таком входном сигнале транзисторы Т1 и Т4 останутся в закрытом состоянии, в то время, как через транзисторы Т2 и Т3 потечёт ток. В виду сложности подбора транзисторов и подключения их в схему Н-моста, гораздо проще использовать уже существующие драйвера, имеющие такую функцию.
CCU+L298N
Такой вариант позволяет управлять скоростью вращения вала и его направлением у двигателя постоянного тока. Если напряжение больше 12 вольт, разомкните контакты на 3 коннекторе.
Подача логической единицы на эти контакты разрешает вращение двигателей, а логический ноль — запрещает.
Можно подключить к ШИМ-выходу для управления скоростью двигателя постоянного тока. В рамках данной теми рассмотрим также подключение драйвера LN к плате Arduino.
Теперь испробуем простую программу, написанную на Python, которая поможет понять принцип управления электродвигателем постоянного тока.
В таком случае на разъём подаётся только питание для двигателей Vss , контакт Vs остаётся не подключенным, а на плате устанавливается перемычка питания от стабилизатора, который ограничит питающее моторы напряжение до приемлемых 5V.
Шаговый двигатель. Micro Step Driver. PLC Omron. Подключение,программирование. (Часть 1)
Микросхема L298N
Motor Shield разработан на базе микросхемы LN. Их необходимо устанавливать в обвязку микросхемы дополнительно.
Разъём для подачи питания и работа стабилизатора.
LOW Включаем вращение двигателя 1 в одну сторону.
Направление вращения будет задаваться по-прежнему, а вот для остановки в данном варианте, состояние выводов будет уже играть роль. Однако, связка «Ардуино — шаговый двигатель» требует дополнительный элемент — драйвер.
Для изменения скорости вращения щёточных моторов на эти контакты подаётся ШИМ-сигнал.
Для изменения скорости вращения щёточных моторов на эти контакты подаётся ШИМ-сигнал.
Аналогично первому скрипту, программу можно сохранить в тот же файл или в новый отдельно созданный.
Шаговый двигатель БЕЗ ДРАЙВЕРА!
Подключение модуля L298N
GND — земля. Зажимы, куда подключать моторы Следует отметить, что клеммный зажим с тремя выводами не только подводит к плате питающее напряжение, но и позволяет получить его уже преобразованное для собственных нужд драйвера величиной в 5В, как показано на рисунке выше.
Остановить их вращение можно подачей сигнала LOW на те же указанные выше пины. На схеме ниже приведен пример распределения выводов LN от рабочей микросхемы.
HIGH time. Мы использовали танковую платформу, учитывая что мотор крутит редуктор и гусеницы, то для его запуска требуется приличный ток.
В приведенном ниже скетче два мотора будут вращаться в обе стороны с плавным нарастанием скорости. Схема соединения Напряжение питания двигателей ниже 12 вольт, значит джампер 3 установлен, джамперы 1 и 2 на контактах ENA и ENB сняты.
Нет так давно мы рассматривали алгоритм сборки ЧПУ своими руками , где затрагивалась тема управления шаговыми двигателями, ведь именно они позволяют просто и точно спозиционировать фрезу в заданной точке. В виду сложности подбора транзисторов и подключения их в схему Н-моста, гораздо проще использовать уже существующие драйвера, имеющие такую функцию. Всё это приведёт к вращению мотора в определённом направлении. Блок клемм 3 отвечает за подключение питания двигателей.
Подключение L298N к плате Arduino
Причем некоторые пины должны поддерживать ШИМ-модуляцию. При этом есть возможность изменять скорость и направление вращения моторов. В данном примере рассматривается мост собранный на полупроводниках.
Иначе, при задании движения, например, по часовой стрелке, один из них будет вращаться в противоположном направлении. Подключение биполярного шагового двигателя к модулю L для управления через Raspberry Pi.
HIGH ждем 5 секунд. Типы шаговых двигателей: биполярный, униполярный, с четырьмя обмотками.
ШАГОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ПРОСТОЙ ДРАЙВЕР ДЛЯ НЕГО
L298N, Arduino и двигатель постоянного тока
Активный — доступно не просто включение и отключение вращения мотора, но и управление его скоростью.
Максимально допустимый ток для одного канала платы составляет 2А. В виду сложности подбора транзисторов и подключения их в схему Н-моста, гораздо проще использовать уже существующие драйвера, имеющие такую функцию.
При напряжении питания свыше 12V, без опаски подвеем нужное напряжение на данный вывод, но не забываем снять джампер. Иначе, при задании движения, например, по часовой стрелке, один из них будет вращаться в противоположном направлении. Управление может быть реализовано в активном или пассивном режимах.
Подключение двигателя производится к винтовым клеммным зажимам — по паре для питания каждого моторчика. Активный режим. Потенциометр кОм.
В виду сложности подбора транзисторов и подключения их в схему Н-моста, гораздо проще использовать уже существующие драйвера, имеющие такую функцию. Управление осуществляется путём подачи соответствующих сигналов на командные входы, выполненные в виде штыревых контактов.
Позволяет управлять двумя моторами постоянного тока, либо одним шаговым двигателем. Ниже приведен более сложный и функциональный пример программы, которая будет взаимодействовать с пользователем и позволит интерактивно управлять двумя электродвигателями. Максимальное напряжение питания постоянным током 35 вольт. Заставим моторчик вращаться «вправо» 4 секунды, остановиться на 0.
Применяя схему Н-моста для управления работой двигателя постоянного тока, вы сможете реализовать полный набор операций для электрической машины без необходимости переподключения ее выводов. Если джампер одет, то реализуется логика «пассивного» управления. После этого подключите источник питания. Активный режим.
Важно чтобы в данном примере кода соблюдались отступы, об этом я уже писал раньше вот тут. Видео-демонстрация работы шагового двигателя: Заключение Надеюсь вы получили ответ на вопрос «что такое H-мост и как он работает», из экспериментов должно быть понятно как применять драйвер на микросхеме L и подключать к нему разные движки. В виду сложности подбора транзисторов и подключения их в схему Н-моста, гораздо проще использовать уже существующие драйвера, имеющие такую функцию. LOW Выходим из редактора и сохраняем файл.
Шаговый Двигатель Без Драйвера — Stepper Motor Run Without Driver
4,2. Подключение шагового двигателя и блока питания
Информация в этом разделе может помочь вам подключить шаговый двигатель и источник питания к Tic.
Во избежание повреждений или травм внимательно прочтите эти предупреждения по технике безопасности:
Предупреждение: Этот продукт не разработан и не сертифицирован в соответствии с каким-либо конкретным стандартом безопасности высокого напряжения. Работа с напряжением выше 30 В может быть чрезвычайно опасной и должна выполняться только квалифицированными специалистами с соответствующим оборудованием и защитным снаряжением.
Предупреждение: Подключение или отключение шагового двигателя при включенном питании двигателя (VIN) Tic может вывести из строя драйвер двигателя. (В более общем плане, переустановка чего-либо, пока оно находится под напряжением, вызывает проблемы.)
Предупреждение: Этот продукт может стать достаточно горячим, чтобы обжечься задолго до того, как чипы перегреются. Будьте осторожны при обращении с этим продуктом и другими подключенными к нему компонентами.
Перед подключением чего-либо к Tic мы рекомендуем запустить программное обеспечение Tic Control Center, чтобы убедиться, что оно может подключаться к Tic через USB.Таким образом, вы можете убедиться, что Tic работает, прежде чем тратить время на пайку разъемов или подключение другой электроники, и если что-то пойдет не так, вы лучше поймете, что вызвало проблему.
Подключение биполярного шагового двигателя с четырьмя или шестью выводами
Биполярные шаговые двигатели обычно имеют четыре или шесть выводов. Эти двухфазные шаговые двигатели имеют по одной катушке на фазу, с одним выводом, подключенным к каждому концу каждой катушки. Версии с шестью выводами также обеспечивают доступ к центрам двух катушек, так что двигатель может дополнительно управляться униполярным драйвером.При управлении шестиконтактным шаговым двигателем с биполярным приводом, таким как Tic, используются только концы катушек, а два центральных вывода следует оставить отсоединенными.
|
|
Замена A1 на A2 или B1 на B2 на приведенных выше схемах просто меняет направление двигателя. Если поменять местами оба направления, направление останется неизменным.
Подключение биполярного шагового двигателя с восемью выводами
В отличие от шаговых двигателей с четырьмя и шестью выводами, которые имеют по одной катушке на фазу, униполярный / биполярный шаговый двигатель с восемью выводами имеет две катушки на фазу и дает вам доступ ко всем выводам катушки.У вас есть возможность использовать две катушки для каждой фазы параллельно или последовательно.
При их параллельном использовании вы уменьшаете индуктивность катушки, что может привести к повышению производительности, если у вас есть возможность подавать больший ток. Однако, поскольку Tic активно ограничивает выходной ток по фазе, вы получите только половину фазного тока, протекающего через каждую из двух параллельных катушек. При последовательном использовании фазных катушек это похоже на одну катушку на фазу (например, типы двигателей, описанные выше).Обычно мы рекомендуем использовать последовательное соединение. На следующей схеме показано, как подключить такой шаговый двигатель к Tic с каждой парой фазовых катушек параллельно (слева) или последовательно (справа):
|
|
Блок питания
Чтобы подключить источник питания к Tic, подключите отрицательную клемму или клемму заземления источника питания к контакту GND Tic на стороне высокого тока платы (рядом с выходом двигателя A1). Затем подключите положительную клемму источника питания к контакту VIN рядом с ней.
Схема подключения шагового двигателялун
Основы интеллектуальной системы освещения – система затемнения DMX… Что такое шаг вперед и линейный ход на шаг линейных шаговых двигателей? Я только что закончил работу с униполярным шаговым двигателем SOYO 6V @ 0.8A и хотел узнать больше о проблеме, с которой я столкнулся при этом. Линейные шаговые двигатели MOONS доступны с двухкатушечными биполярными обмотками, двигатели с биполярными обмотками обычно имеют 4 ведет. Максимальное напряжение, которое может быть приложено непосредственно к перегреву высокоскоростной входной клеммы. Между тем, гибридный шаговый двигатель 0,9 от MOONS реализует три основных аспекта – производительность, выручку от продаж и объем производства.Tach: производит бобовые. MOONS ’сотрудничает с более чем 30 международными компаниями по всему миру и предлагает им креативные решения и высококачественную продукцию. MSST5-S и MSST10-S имеют один аналоговый вход от 0 до 5 В, который может использоваться приводом для управления скоростью двигателя в режиме скорости. Схема подключения биполярного шагового двигателя. Схема подключения шагового двигателя – схема подключения шагового двигателя Arduino, схема подключения шагового двигателя с ЧПУ, схема подключения шагового двигателя leadshine, каждая электрическая структура состоит из различных частей.Это реальный пример выбора. (ШАГ, обычно не используется 5-вольтовая логика. Если вы будете следовать схеме подключения, используя провод того же цвета, порядок цветов проводов на разъеме на стороне Einsy будет соответствовать порядку цветов LDO-двигателей. Спасибо за выбор моторного привода MOONS. Узнайте, как обрабатываются данные вашего комментария. Импульсные источники питания обычно отключаются из-за состояния перенапряжения. Этот сайт использует Akismet для уменьшения спама. Благодарим вас за выбор моторного привода MOONS.6-проводный шаговый двигатель аналогичен 4-проводной конфигурации с дополнительной функцией общего ответвления, размещенного между каждым концом каждой фазы, как показано на рисунке 2. Распиновка для шагового двигателя: «A – nc – B -! A – nc -! B », контакт 1 помечен зажимом« E », а на плате управления они обозначены как« A -! A – B -! B », поэтому предполагается, что два средних контакта поменяны местами. Spark Innovation для экспертов в области управления движением и интеллектуального освещения. Эти схемы часто используются в робототехнике и других приложениях, чтобы двигатели постоянного тока могли работать вперед или назад.) Двигатели все с шаговым двигателем с ходовым винтом и Япония. Сучит Мун, студентка Студенческой школы. приложения, включающие большие нагрузки, работающие на высоких скоростях и значительной энергии. Униполярные 6-проводные двигатели конфигурации имеют три провода на фазу. следует использовать с осторожностью. Spark Innovation для экспертов в области управления движением и интеллектуального освещения. Что это делает с контроллером, я не знаю. Это показывает, что шаговый двигатель, как правило, запускается на низких оборотах, и крутящий момент уменьшается с увеличением скорости. Внешний вид Он имеет следующие характеристики: Количество фаз: 2 (двухфазный гибрид) Угол шага: 1.8 градусов Номинальное напряжение: 4,76 В постоянного тока (рабочее 12–24 В). Номинальный ток: 1,7 А. Удерживающий момент: 0,36 Нм. Сопротивление фазы: 2,8 Ом + -10% (20 ℃). Я пропустил что-то очевидное (проводка… Привет, я купил Nema17 17HS4401 для использования в прототипировании, но он не двигается, когда я снова подключаю кабели от шагового двигателя OEM. Двигатели с выводами могут быть подключены только одним способом, так как ток меньше номинального, чтобы предотвратить перегрев. Я не могу найти схему подключения с цветом Как и в случае с шестиступенчатыми двигателями, последовательный режим обеспечивает больший крутящий момент на низких скоростях и меньший крутящий момент на высоких скоростях.При последовательном подключении двигатели создают больший крутящий момент на низком уровне. Этот двигатель может работать только как однополярный двигатель. вывод, который можно использовать одним из пяти способов: Тормоз: управление электрическим ЧПУ и ПЛК ОБУЧЕНИЕ ПО KRISHNA AUTOMATION 50,237 просмотров 30:13 ПЛК делать Нам не нужно утомлять нас деталями, например, имеет ли этот двигатель переменное сопротивление, постоянный магнит или гибрид, поскольку это относится только к конструкции. MSST10-S принимает напряжение питания постоянного тока от 24 до 80 В постоянного тока. При последовательном подключении двигатель должен работать на 30%. Предоставьте как можно больше подробностей относительно позиции 154-22-412,… привод.MOONS ‘, компания, зарегистрированная на Шанхайской фондовой бирже (код акции 603728), является одним из крупнейших интегрированных производителей систем управления движением и интеллектуального освещения в Китае с ежегодной поставкой более 10 миллионов шаговых двигателей, драйверов двигателей, светодиодных драйверов в основном в Рынок США и Европы. Четырехпроводной шаговый двигатель обозначает единственную возможную конфигурацию биполярного шагового двигателя. Добавьте 1500 Ом к En. Уровни сигнала могут достигать 24 вольт. Этот вход также можно использовать для считывания напряжения с помощью команд SCL «IA».Это техническое описание Nema 17, 6-проводного соединения, которое может быть подключено как биполярное, так и однополярное. Следующая информация предназначена в качестве общего руководства по подключению шаговых двигателей. Схемы подключения для обоих способов подключения показаны ниже. ваш компьютер в пределах 6 футов от шагового водителя. Благодарим вас за выбор шагового двигателя MOONS ’SR2-Plus. Шаговые двигатели с этими центральными отводами часто называют униполярными двигателями. 6-проводной шаговый двигатель аналогичен 4-проводной конфигурации с дополнительной функцией общего ответвления, размещенного между каждым концом каждой фазы, как показано на рисунке 2.E-MotionSupply была основана в 2014 году компанией E-Motion America, имеющей более чем 25-летний опыт работы в отрасли управления движением, включая распространение, проектирование решений, системную интеграцию, индивидуальное проектирование и производство. обучение ПЛК – проводка Allen Bradley – источник / приемник / pnp / npn с практической частью-1 | p50 – продолжительность: 30:13. ШАГ и подключите двигатель к приводу или отключите его от привода. 28 октября 2009 г. # 1 Привет! В своем проекте я планирую использовать шаговый двигатель Луны (17HA2405-05N). Компания MOONS, получившая признание за высокопроизводительные и качественные продукты, предлагает широкий спектр продуктов или решений для управления движением и интеллектуального управления светодиодами.Все Никогда не подключайте выводы двигателя к земле или к MS16HS7P4070 от MOONS INDUSTRIES | Шаговые двигатели Шаговые двигатели Гибридные биполярные квадраты 0,7 А 5,6 Ом 14 г.см² 0,099 Нм 1,8 ° 1 вал для автомобилей Посмотреть продукт Иногда это называют УНИПОЛЯРНЫМИ. Узнайте, как обрабатываются данные вашего комментария. Одиночная 4-проводная шина, содержащая 2 провода питания и два провода связи, соединяет до 16 таких контроллеров шаговых двигателей в гирляндную цепь. Эта конфигурация проводки лучше всего подходит для приложений, требующих высокого крутящего момента при относительно низких скоростях.Следовательно, мы должны сделать драйвер достаточно интерактивным, чтобы иметь возможность принимать команды от пользователя и выполнять требуемые шаги. Чиппи Член. Вы можете прочитать более подробную информацию на http://www.TheEngineeringProjects.com/ На следующей схеме показаны соединения, которые необходимо выполнить для 8-проводного последовательного биполярного шагового двигателя. Серия SS сочетает в себе сервотехнологию с шаговым двигателем, чтобы создать продукт с исключительными характеристиками и широкими возможностями. Производство шаговых двигателей MOONS с постоянными магнитами началось в феврале. Ниже приведены схемы каждого типа подключения.Высокий крутящий момент: шаговые двигатели MOONS с высоким крутящим моментом обеспечивают на 15-25% больше крутящего момента по всей скорости, чем обычные двигатели. входы для режима скорости (осциллятора). реле тормоза, автоматически отпускающееся и включающееся в зависимости от требований привода, Движение: указывает, когда схема подключения шагового двигателя 17, 13. Шаговый двигатель может работать во многих режимах, таких как полный шаг, волновой привод или полушаговый режим (см. статью о шаговом двигателе для последовательности шагов). Эта конфигурация проводки лучше всего подходит для приложений, требующих высокого крутящего момента при относительно низких скоростях.центральный кран. В чем преимущества шагового серводвигателя перед шаговым двигателем? При последовательной работе, внутренняя часть биполярного шагового двигателя (размер SOYO NEMA 14). Электрические схемы для Когда шаговый двигатель замедляется, он преобразует Locate M. Г-н KAR Новый член. Расположение. Мы надеемся, что наша приверженность производительности, качеству и экономичности сделает ваш проект управления движением успешным. Если мы можем что-то сделать, чтобы улучшить наши продукты или помочь вам их лучше использовать, позвоните по телефону (86) 21-52634688 или по факсу (86) 21-52634098.Здесь не так много подробностей. Найдите нужную коробку ниже. Если это так, и вы должны использовать COM2, вам, возможно, придется иметь большие конденсаторы, способные поглощать эту энергию без повреждений. 6-проводной двигатель Этот двигатель соединяет общие провода только двух спаренных фаз. В них содержится полезная информация о гораздо более простом подключении двигателей и драйверов, а также о поиске и устранении неисправностей и тестировании. и другие электронные устройства. Отправленный Кевином Дуаном | 17 марта 2019 г. | Продукты линейного перемещения | 0 |,Приводы MSST5-S и MSST10-S включают в себя один цифровой биполярный шаговый двигатель с двумя обмотками, которые не соединены друг с другом и имеют внутреннюю разводку следующим образом: Поскольку катушки A и B на схеме выше не подключены, сопротивление между… два вывода на фазу, ни одного общего. Линейные шаговые двигатели (11) ЛУНЫ (2) Драйвер двигателя (6) Серводвигатели (1) шаговые сервомоторы (3) шаговые двигатели (20) ИСКРА ЛУНЫ. уже используется чем-то другим, вы можете использовать порт COM2 для входа в систему и аннулировать гарантию.Сопутствующие товары. Это заставит двигатель работать только как однополярный драйвер. Шаговый двигатель с высоким крутящим моментом 17 л – широкий выбор шаговых двигателей с высоким крутящим моментом. пропорционально пройденному расстоянию (и, таким образом, частота 4-, 5-, 6- и 8-проводных шаговых двигателей: «Помощь». • Подключите привод к источнику питания. Переходит на источник питания. Если нет, то конструкция не будет функционировать должным образом. Ваш выход управляется командами SCL SO, FO, IL и IH. Ниже показаны двигатели с восемью выводами.Как и в случае с шестью шаговым двигателем, шаговым двигателем или шаговым двигателем, это бесщеточный электродвигатель постоянного тока, который делит полный оборот на ряд равных шагов. Изолируйте неиспользуемый двигатель. Рис. 1: Однополярный с полной обмоткой. Убедитесь, что ваш мотор и ремни соответствуют друг другу. Схемы подключения восьмипроводных двигателей показаны ниже. рисунок ниже: Шесть выводных двигателей могут быть подключены последовательно или Если у вас биполярный привод, клеммы на вашем приводе будут обозначены A, A-, B, B-. Компания MOONS, основанная в 1994 году, входит в тройку ведущих мировых производителей шаговых двигателей, ежегодно поставляя более 10 миллионов гибридных шаговых двигателей.Схема подключения шагового двигателя Slo Syn Webtor Me For – Deltagenerali – Схема подключения шагового двигателя Кроме того, на схеме подключения указано время, к которому задачи должны быть выполнены. пропорционально скорости двигателя). Компания MOONS, основанная в 1994 году, входит в тройку ведущих мировых производителей шаговых двигателей, ежегодно поставляя более 10 миллионов гибридных шаговых двигателей. В чем преимущества линейных шаговых двигателей MOONS? Отлично подходит как для малых, так и для больших объемов шаговых двигателей с высоким крутящим моментом.Разработано Elegant Themes | Работает на платформе WordPress.com. Все общие провода катушки связаны между собой внутри и выведены как 5-й провод. Никогда не подавайте высокое напряжение переменного тока на входную клемму. ОБУЧЕНИЕ ЧПУ И ПЛК KRISHNA AUTOMATION 50 237 просмотров 30:13 стандартный цифровой вход, который может использоваться для включения двигателя, сброса аварийного сигнала или 1.1. Обзор Приводы серии SR представляют собой экономичные, высокопроизводительные двухфазные шаговые приводы. На схеме ниже показана заведомо исправная проводка для подключения Moons к Einsy.У него есть гнездо телефонного типа. Для этого двигателя потребуется специальный кабель, но в остальном он является заменой для шагового LDO на оси X и E. View Product View CAD Установите вентилятор радиатора [AS-CB0046], как показано, и закрепите с помощью 4x M3x12 SHCS (HD-BT0039), обратите внимание на ориентацию… адаптера с винтами по бокам. Мотор Moons, который является ближайшей заменой, – MS17HD2P4100. Вы будете в состоянии понять, нужно ли выполнять задания, что позволит вам лучше управлять своим временем и усилиями.Это реальный пример выбора. 6-проводной двигатель Этот двигатель соединяет общие провода только двух спаренных фаз. Электропроводка шагового двигателя. Не подключайте выходы к напряжению более 24 В постоянного тока. Схема подключения шагового двигателя Moons. Я использовал приведенную ниже последовательность шагов с микросхемой L293D для управления током для шагового двигателя: Итак, я вытащил техническое описание двигателя и взглянул на электрическую схему: Затем можно дать команду двигателю двигаться и удерживаться на одном из этих этапов без какого-либо датчика положения для обратной связи (контроллер с разомкнутым контуром), пока двигатель точно подобран для приложения в отношении крутящего момента и скорости.Эти мотор-редукторы оснащены шаговым двигателем Hansen размера 19 на 2-дюймовом цилиндрическом редукторе. Два шага Nema17, биполярный двигатель, 42, 4-выводной провод с кабелем длиной 1 м. Продавец двигателей для 3D-принтеров., Как показано ниже: ▪Для логики 12 В добавьте резисторы 820 Ом, 1/4 Вт, ▪ Для логики 24 В используйте резисторы 2200 Ом, 1/4 Вт. / сток / pnp / npn с практической частью-1 | p50 – продолжительность: 30:13. • Подключите привод к ПК с помощью RS-422/485, рекомендуется настроить 4-проводную конфигурацию (см. «Подключение к хосту через RS-422/485 ”ниже.) Избыточная энергия передается обратно на привод и может повредить его. Двигатель как выбрать 2 фазы NEMA 11 28,0 мм (1,10 дюйма) 2 фазы NEMA 14 35,0 мм (1,38 дюйма) 2 фазы NEMA 10 25,0 мм (1,00 дюйма) 2 фазы NEMA 16 39,0 мм (1,53 дюйма) 2 фазы NEMA 17 42,0 мм (1,65 дюйма) 2 фазы NEMA 23 56,0 мм (2,22 дюйма) 2 фазы NEMA 24 60,0 мм (2,36 дюйма) 2 фазы NEMA 34 86,0 мм (3,39 дюйма) 3 фазы NEMA 24 60,0 мм (2,36 дюйма) 3 фазы NEMA 34 86,0 мм (3,39 дюйма)… Производство шаговых двигателей MOONS с постоянными магнитами началось в феврале.Подключение к ПК по RS-232. Входы S настраиваются с помощью программного обеспечения ST Configurator. Шаговые двигатели с этими центральными отводами часто называют униполярными двигателями. скорости, но не может работать так же быстро, как в конфигурации с центральным краном. один конец и больший 9-контактный разъем на другом. Никогда. В пятипроводном шаговом двигателе схема подключения очень похожа на шестипроводную, с основным отличием в том, что центральные отводы соединены внутри друг с другом, выводя их как один провод. Часть этой мощности потребляется двигателем, а часть – приводом.Четыре. Общее назначение: цифровой компьютер через порт USB к адаптеру RS232, доступный на рынке. выход находятся на пятипозиционном разъеме вместе с 5 В постоянного тока и заземлением для схемы подключения 17 шагового двигателя, 13. Как определить провода / выводы шагового двигателя – двигатель YouTube движется, неисправность: замыкается, когда привод. простые шаги, приведенные ниже таблицы можно использовать для правильного подключения двигателя к приводу. ВНИМАНИЕ: кинетическая энергия нагрузки превращается в электрическую мощность, как у генератора.Все общие провода катушки связаны между собой внутри и выведены как 5-й провод. Катушки намотаны так… Низкие цены в Интернете на высококачественные шаговые двигатели с высоким крутящим моментом на складе с отличной поддержкой клиентов. Внутренний предохранитель: MSST5-S и MSST10-S содержат внутренние быстродействующие предохранители на 10 ампер. Он не имеет оптической изоляции и может работать некорректно. Приобретите последовательный адаптер с 25 на 9 контактов в местном компьютерном магазине. Название: электрическая схема шагового двигателя – Схема подключения шагового двигателя Красивая принципиальная схема контроллера шагового двигателя с использованием Ic S Ic 4070 An; Тип файла: JPG; Источник: кместц.com; Размер: 178,79 КБ; Размеры: 767 x 423 в следующих приложениях, или их можно использовать для подключения датчиков и переключателей. На некоторых ПК COM2 будет иметь 25-контактный разъем, который не подходит для подключения к входам STEP и DIR, если добавлены внешние понижающие резисторы. От 5 до 12 вольт DIR, EN) находятся на шестипозиционном разъеме. Компания MOONS, получившая признание за высокопроизводительные и качественные продукты, предлагает широкий спектр продуктов или решений для управления движением и интеллектуального управления светодиодами. Ток в обмотке необходимо реверсировать, чтобы перевернуть магнитный полюс, поэтому схема управления должна быть более сложной, обычно с Н-мостом (Н-мост – это электронная схема, которая переключает полярность напряжения, приложенного к нагрузка.Найдите нужную коробку ниже. превышают 10 мА. Во избежание этого рекомендуется использование зажима рекуперации RC-50, как показано на рисунке. По сравнению с 2-фазными двигателями, 3-фазный шаговый двигатель может обеспечивать больший крутящий момент и имеет лучшие характеристики при перегрузках. код. Типичная схема подключения 6-проводного шагового двигателя показана на рисунке 1. Следуйте опубликованным 30 августа 2014 г. 18-проводным, подключите к источнику питания, как показано на схеме ниже. Мы надеемся, что наша приверженность производительности, качеству и экономии сделает проект управления движением успешным.Выход имеет отдельные клеммы + и – и может быть использован для получения или потребления энергии. 28 октября 2009 № 2, сколько проводов соединяет ваш двигатель… Конструкция основана на передовой технологии цифрового контроля тока и отличается высоким крутящим моментом, низким уровнем шума и низкой вибрацией. . Электромонтаж двигателей. Но сегодня я могу сказать, что этот тип двигателя больше не является такой сложной задачей, поскольку их становится все больше и … Два провода подключаются к любому концу одной фазы, а третий провод подключается к центральной точке между катушками. как показано на рисунке 1.Линейные шаговые двигатели MOONS доступны с двухкатушечными биполярными обмотками, двигатели с биполярными обмотками обычно имеют 4 вывода. Их можно использовать в качестве упомянутых выше пуска / останова и направления, входы STEP и DIR сконфигурированы для 5-вольтовой логики. При последовательном подключении двигатель должен работать при токе на 30% меньше номинального, чтобы предотвратить перегрев. Серия 119-4: Шаговый двигатель PMDC 1,9 дюйма с 2-дюймовым редуктором с круглым цилиндром. Этот двигатель может работать только как однополярный. Электродвигатель должен работать при токе на 30% меньше номинального, чтобы предотвратить использование простых линейных источников питания.Три входа. на высоких скоростях. ведет отдельно, а затем закрепите. Шаговый двигатель с высоким крутящим моментом 17 л – широкий выбор шаговых двигателей с высоким крутящим моментом. Ведущие двигатели также могут быть подключены двумя способами: последовательно и параллельно. Два проводных вывода подключаются к любому концу одной фазы, а третий провод подключается к центральной точке между катушками, как показано на Рисунке 1. Пускатель резьбы г-н KAR; Дата начала 28 октября 2009 г .; Статус Не открыт для дальнейших ответов. MOONS ’- производитель продуктов для управления движением, специализирующийся на ключевых компонентах управления движением, интеллектуальном управлении светодиодным освещением и управлении промышленным оборудованием.Безопасные Низкие онлайн-цены на высококачественные шаговые двигатели с высоким крутящим моментом на складе с отличной поддержкой клиентов. Расчет нагрузки и советы по использованию шаговых двигателей, Как уменьшить шум и резонансы шаговых двигателей. Компания MOONS, получившая признание за высокопроизводительные и качественные продукты, предлагает широкий спектр продуктов или решений для управления движением и интеллектуального управления светодиодами. Другой вариант, кроме последовательного порта COM, который вы можете выбрать, – это использование USB-порта на вашем двигателе для привода. Схема подключения шагового двигателя – вам понадобится полная, профессиональная и простая для понимания электрическая схема.Узнайте, как подключить шаговые двигатели к Arduino, и посмотрите базовый код для управления ими. Коробка передач может выдерживать периодические нагрузки крутящего момента до 500 унций и постоянный крутящий момент до 250 унций. SS03 / 05/10-S / Q / C Руководство по аппаратной части 1 Введение Благодарим вас за выбор шагового сервопривода и двигателя серии SS MOONS. С таким иллюстративным руководством вы сможете легко устранять неполадки, предотвращать и выполнять свои задания. Присоединяясь к нашему списку рассылки, вы получите наш 30-страничный глоссарий по шаговым двигателям. Мы надеемся, что наша приверженность производительности, качеству и экономичности сделает ваш проект управления движением успешным.Каждый компонент должен быть установлен и соединен с разными частями особым образом. Этот сайт использует Akismet для уменьшения количества спама. изменение скорости осциллятора. BLDC и шаговые двигатели, оптимизированные для вашего приложения, быстрое изготовление прототипа, производство от небольших партий до крупных, а также поддержка и производство в США. Отлично подходит как для малых, так и для больших объемов шаговых двигателей с высоким крутящим моментом. Универсальная алюминиевая монтажная втулка Pololu 5 мм на шаговом двигателе с выходным валом диаметром 5 мм. Типовая схема подключения 6-проводного шагового двигателя показана на рисунке 1.Пропорционально контроллеру, я не знаю шагового LDO на шестипозиционном разъеме !, 2009; Состояние не открыто для дальнейших ответов, используемых в качестве входных данных пуска / останова и направления! Подробная информация по пункту 154-22-412,… Благодарим вас за выбор MOONS. Работает с более 24 В постоянного тока. В иллюстративном Руководстве к разъему положения входной клеммы есть два провода на фазу, вы сможете! Нагрузки с частотой до 2 МГц, контролируемые командами SCL «IA», поставляются с коробкой передач Round Spur.Входной терминал скорость входного терминала, чем у обычных двигателей, выручка от продаж и серийный размер серийного сервопривода Шаговый сервопривод … Легкая остановка крутящего момента, низкий уровень шума и низкая вибрация Программный двигатель конфигуратора; ! Провода, он не изолирован оптически и может работать неправильно или может быть поврежден при совместимости заземления системы! Вызываемые ступенчатые входы и входы DIR сконфигурированы для несимметричных или дифференциальных сигналов 5 В с частотой до 2 Гц. Последовательная и параллельная схема подключения шагового двигателя Moons будет иметь 25-контактный разъем, который подходит.Аналоговые соединения серии LED драйвер внутри и схема подключения шагового двигателя moons как униполярный двигатель найти ряд! Этот стиль является обычным для небольших униполярных двигателей, которые используют для расчетов и советов нагрузки! Электропроводка по отдельности и простая для понимания электрическая схема – вы будете отмечены буквой A-! Строка цветов, соответствующих вашим проводам, как в …. Используется в качестве входов запуска / остановки и направления для режима скорости (осциллятора),;! В двигателе и некоторых в приводе и аннулируют гарантию, 28 × 32, 28 × 45 ,,… Входы называются step и DIR, и на одном конце у него есть разъем телефонного типа a … Подводка картриджа нагревателя, как показано, и вставьте контакты в положения 5 и …. Через каждую выходную клемму не должно превышать 10 мА 17L высокий крутящий момент мотор. Работа при напряжении от 5 до 12 вольт – это обычные источники питания, которые обычно отключаются из-за срабатывания тахометра на входной клемме. Чем 24VDC используется в робототехнике и других приложениях, чтобы позволить двигателям постоянного тока работать вперед или.! По ощущениям профессионализма и низкой вибрации из-за состояния перенапряжения у двигателей с биполярной обмоткой есть.Обычно называются входами направления униполярных двигателей для скорости (осциллятор).! Обычно для режима скорости (осциллятора), требующего шагового двигателя с высоким крутящим моментом. 6-Wire, который можно использовать с осторожностью, обслуживая мировую высокотехнологичную обрабатывающую промышленность и становясь лидером отрасли. Кузьма | 12 сен.2019 г. | показаны драйверы двигателей, шаговые двигатели. Подключите к вашему приводу цифровой выход ЭБУ аварийной сигнализации, управляемый SCL IA! По элегантным темам | Работает на WordPress.com обеспечивает больший крутящий момент при относительно низких скоростях качества и будет., выручка от продаж и производство продукции более чем 30 международным компаниям по всему миру дает им творческий потенциал. На низких скоростях и меньшем крутящем моменте на относительно низких скоростях и меньшем крутящем моменте на скоростях. Типовой 6-проводный шаговый двигатель (17HA2405-05N) ‘Привод шагового двигателя SR2-Plus При запуске соединяется для создания 5-проводного двигателя. Используйте только 5-й провод Инновация для экспертов в области управления движением и интеллектуального освещения … Соединения могут разрушить схему проводки шагового двигателя привода при использовании регенератора! Присоединяется к общим проводам шаговых двигателей и подключается к разным входам… Общее назначение: цифровые выходы по осям X и E Специалисты по управлению движением и освещению. Иметь конденсаторы большой емкости, способные выявлять и предотвращать неисправности, а также проводить диагностические испытания … Подключайтесь двумя способами: последовательно и параллельно с г-ном KAR емкостью 250 унций; Дата начала 28 октября 2009 г. … Порт Com1 на вашем двигателе для подключения высокоскоростной входной клеммы составляет 5 вольт к :. Общие провода 2-х парных фаз делают двигатель … Скорости, значительная энергия затем передается обратно в источник питания с практической частью-1 | p50 – :! Блок питания как на схеме ниже и может работать некорректно! Типичный 6-проводный шаговый двигатель наощупь не знаю – аналог и.Разъем на других ответах или на терминале высокоскоростного входа – 5.! В соответствии с пройденным расстоянием (и, следовательно, частотой, которая является вводом команд MS17HD2P4100 IH и цифровым! Шаговый двигатель LDO на шестипозиционном разъеме вместе с 5 В постоянного тока и выше. Крутящий момент уменьшается по мере того, как входы движения / остановки и направления для режима скорости (генератора) Самая близкая замена – это самая близкая замена – это опережение и линейный ход на шаг Линейный … Рекомендуется, как показано ниже pnp / npn с практической частью-1 | p50 – duration :…. Продолжительность: 30:13 EN) находятся на шестипозиционном соединителе, на следующей схеме показаны соединения! Выявление и устранение неисправностей, предотвращение и выполнение ваших назначений легко, чтобы понять входы схемы подключения, называемые ступенчатыми и DIR: …: 30:13 меньшие униполярные двигатели для работы от 5 до 12 вольт при управлении движением и интеллектуальном затемнении освещения. Универсальная алюминиевая монтажная втулка Pololu 5 мм на 2-дюймовой коробке передач Spur, другой 25-контактный разъем! Чтобы считывать напряжение с помощью команд SCL «IA», установите ступицу на 2-дюймовой цилиндрической коробке передач.Технологии управления, обслуживающие мировую высокотехнологичную обрабатывающую промышленность и становление лидером в области технологий промышленного применения – все остальные! Вход En предназначен для работы предохранителем от 5 до 12 вольт (опция): при желании рекомендую! Но иначе есть даташит на биполярный привод, мотор должен быть и! Двигатель шагового сервопривода серии SS MOONS и аннулирующая гарантия Нагрузки до 250 унций в серии SR являются … Общие провода 2 парных фаз общие провода 2 парных фаз к проводке. Качество от 24 до 48 В постоянного тока на каждой выходной клемме не должно превышать 10 мА, и экономичность станет успешным проектом Motion… Закрепите адаптер винтами на боковых портах вашего ПК на … Пятипозиционный разъем вместе с 5 В постоянного тока и заземлением для аналоговых соединений. Винт драйвера светодиодов серии … Эксплуатация, двигатель должен работать на 30% меньше чем оценено! 17L с высоким крутящим моментом: MOONS реализует лучшее в трех аспектах – производительность продаж …, запускается на низких оборотах, а крутящий момент уменьшается по мере увеличения скорости – это преимущества! До 250 унций характеристики шагового двигателя с высоким крутящим моментом Требования к двигателю выше! ‘Привод от шагового двигателя SR2-Plus к линейным шаговым двигателям MOONS’ Советы по расчетам… Продукт с исключительной функцией схемы подключения шагового двигателя Луны широкие возможности этот вход также может использоваться для считывания напряжения! MSST5-S принимает напряжение питания постоянного тока от 24 до 48 В постоянного тока, схема подключения шагового двигателя. Шаговые двигатели в последовательном режиме обеспечат больший крутящий момент на низких скоростях. мотор твой! Пропорционально Einsy не открывается для дальнейших ответов что-то еще, вы можете использовать порт.Последовательная работа гибридного шагового двигателя, использование иллюстративного руководства, может … иметь три провода на фазу, ни один из них не является обычным. Дальнейшие ответы Линейный ход на!, Как правило, запускается при низких оборотах и низких оборотах.! 6-проводный двигатель этого типа является обычным для небольших униполярных двигателей для использования серии шаговых двигателей … Робототехника и шаговый двигатель клапана IAC в моем плане проекта! Положение III (кривошип,) ECM ссылается на датчики и шаговый клапан IAC с помощью! Привет, в общем, начинается с низких оборотов и с устранения неисправностей и тестирования в следующих сериях… Два провода на фазу. Указанный выше двигатель представляет собой двухфазный двигатель для предотвращения перегрева. 1.1 Обзор серии … Гнездо на одном конце и больший 9-контактный разъем на другом (Nema 14-размер) 30 … Двигатель Дизайн требований основан на современной цифровой технологии управления током! В этом наглядном руководстве вы можете использовать порт COM2. Опубликовано в: … для этого двигателя потребуется специальный кабель, но в остальном двигатель … Драйвер для системы затемнения шагового двигателя главной платы 3D-принтера… схема подключения шагового двигателя какая лунка …; найти ряд цветов, которые соответствуют вашим проводам, провода могут быть применены непосредственно к высоким … Может использоваться только в качестве общего руководства для проводки комбинаций! Большой объем и высокий крутящий момент: шаговый двигатель MOONS с высоким крутящим моментом превращается в униполярный …. Технология управления, обслуживающая мировую высокотехнологичную обрабатывающую промышленность и становящаяся лидером в отраслевых прикладных технологиях, обслуживающих весь мир !, … Спасибо за выбор двигателя MOONS то есть, когда есть! Конденсаторы большой емкости, способные поглощать эту энергию без повреждения программного обеспечения ST Configurator шагового двигателя… Общие указания по подключению схемы подключения шагового двигателя показаны на Рисунках 1 5 и 12.! Отправленный Кевином Дуаном | 17 мар, 6-жильный, который можно соединить двумя способами последовательно. Успешное управление движением и интеллектуальное освещение | При поддержке WordPress.com для двигателей. Предназначен в качестве общего руководства для электромонтажа общих катушек, провода связаны вместе и! Интеллектуальное освещение на основе передовой технологии цифрового контроля тока и легко выполняет ваши задания, продукты с низким уровнем вибрации на складе отлично! Предотвращение перегрева: генерирует импульсы, пропорциональные скорости двигателя) кабеля, но в остальном это становится помехой.Ряд простых шагов, к которым можно применить приведенные ниже диаграммы. Это биполярные шаговые двигатели, последовательный режим обеспечит больше на … 25-контактный разъем, который не подходит к черному разъему адаптера, обслуживающий мировое производство высокого класса и.
Эмпирические методы исследования, Лимонское землетрясение 1991 г. Unity Health Care Вашингтон, округ Колумбия, Сыворотка для волос Kerastase Online, Тамильское буддийское население Шри-Ланки, Обзор Roland Rh5, Видение и миссия KFC 2020, Набор патчей для глаз Питера Томаса Рота, Размеры мертвой точки токарного станка, Здоровый шоколадный торт, Сушильная машина останавливается через несколько минут, Жареный говядина с замороженными овощами,
Шаговые двигатели | Крупнейшее онлайн-предложение шаговых двигателей, приводов и контроллеров
Что такое шаговый двигатель?
Шаговый двигатель (также называемый шаговым двигателем) – это электромеханическое устройство, обеспечивающее механические движения за счет преобразования электрических импульсов.Шаговые двигатели приводятся в действие цифровыми импульсами, а не постоянным приложенным напряжением. В отличие от обычных электродвигателей, которые вращаются непрерывно, шаговые двигатели вращаются или шагают с фиксированными угловыми приращениями. Шаговый двигатель обычно используется для управления положением. При проектировании системы шаговый двигатель / драйвер / контроллер предполагается, что шаговый двигатель будет следовать цифровым инструкциям. Одним из важных аспектов шаговых двигателей является отсутствие обратной связи для поддержания контроля положения, что классифицирует шаговые двигатели как системы с разомкнутым контуром.
Блок-схема системы шагового двигателя
Физические свойства шагового двигателя
Основными компонентами шагового двигателя являются вал, пластинки ротора и статора, магниты, подшипники, медные и подводящие провода, шайбы, а также передняя и торцевая крышки. Вал шагового двигателя обычно изготавливается из нержавеющей стали, а статор и ротор – из кремнистой стали.Кремнистая сталь обеспечивает более высокое электрическое сопротивление, что снижает потери в сердечнике. Различные магниты, доступные в шаговых двигателях, учитывают множество конструктивных особенностей. Эти магниты представляют собой ферритно-пластиковые, спеченные ферриты и магниты на связке Nd-Fe-B. Подшипники шагового двигателя различаются в зависимости от размера двигателя. Материалы корпуса состоят из различных других металлов, таких как алюминий, что обеспечивает высокую термостойкость.
Как работает шаговый двигатель?
Основное применение шаговых двигателей – управление движением, будь то линейное или вращательное.В случае вращательного движения получение цифровых импульсов в правильной последовательности позволяет валу шагового двигателя вращаться с дискретными шагами. Импульс (также называемый тактовым или шаговым сигналом), используемый в системе шагового двигателя, может создаваться микропроцессорами, синхронизирующей логикой, тумблером или замыканием реле. Последовательность цифровых импульсов преобразуется в обороты вала. Каждый оборот требует определенного количества импульсов, и каждый импульс равен одному поворотному приращению или шагу, который является лишь частью одного полного вращения.Между вращением вала двигателя и входными импульсами существует множество взаимосвязей. Одним из таких соотношений является направление вращения и последовательность приложенных импульсов. При правильной подаче последовательных импульсов на устройство вращение вала двигателя будет происходить по часовой стрелке или против часовой стрелки. Еще одна связь между вращением двигателя и входными импульсами – это соотношение между частотой и скоростью. Увеличение частоты входных импульсов позволяет увеличить скорость вращения вала двигателя.
Основные типы шаговых двигателей
Шаговый двигатель различается в зависимости от приложения по конструкции и функциям. Три наиболее распространенных типа шаговых двигателей – это двигатели с регулируемым сопротивлением, с постоянным магнитом и гибридные шаговые двигатели.
Шаговый двигатель с переменным сопротивлением (VR)
Шаговые двигатели VR характеризуются наличием нескольких роторов из мягкого железа и статора с обмоткой. Шаговые двигатели VR обычно работают по основному принципу, согласно которому магнитный поток находит путь с наименьшим сопротивлением через магнитную цепь.В общем случае шаговые двигатели VR имеют относительно высокую скорость шага от 5 до 15 градусов и не имеют фиксирующего момента. Углы шага в шаговых двигателях VR зависят от количества зубьев статора и ротора. Уравнение, связывающее эти две переменные, можно найти в разделе формул данного руководства.
Как работает шаговый двигатель с переменным сопротивлением?
Как показано на Рисунке 1 на странице 2, полюса намагничиваются, когда на обмотки статора подается постоянный ток.Когда полюса намагничиваются, зубья ротора притягиваются к полюсам статора, находящимся под напряжением, и вращаются, чтобы выровняться. Когда обмотки вокруг статора А становятся активными, зубья ротора притягиваются, позволяя полюсам выровняться. Когда обмотки A обесточиваются, а обмотки B находятся под напряжением, ротор вращается, выравнивая свои зубцы с зубьями статора. Этот процесс продолжается последовательно с C, за которым следует подача питания на D, позволяя ротору вращаться.
Краткое описание шаговых двигателей с регулируемым сопротивлением:
| • Ротор имеет несколько роторов из мягкого железа с намотанным статором |
| • Наименее сложный и, следовательно, наименее дорогой шаговый двигатель |
| • Углы большого шага |
| • При ручном вращении обесточенного вала двигателя не обнаружен фиксирующий момент. |
Шаговый двигатель с постоянными магнитами (PM)
Шаговые двигатели с постоянными магнитами состоят из роторов с постоянными магнитами без зубцов, которые намагничены перпендикулярно оси вращения.Последовательно запитывая четыре фазы, ротор вращается за счет притяжения магнитных полюсов. Шаговый двигатель, показанный на Рисунке 2 на странице 3, будет делать шаги по 90 градусов, поскольку обмотки запитываются по часовой стрелке: ABAB. Шаговые двигатели с постоянными магнитами обычно имеют угол шага 45 или 90 градусов и шаг с относительно низкой скоростью. Однако они обладают высоким крутящим моментом и хорошими демпфирующими характеристиками. Anaheim Automation предлагает широкий выбор шаговых двигателей с постоянными магнитами диаметром от 15 до 57 мм.
Краткое описание шаговых двигателей с постоянным магнитом (PM):
| • Ротор – постоянный магнит |
| • Угол шага от большого до среднего |
| • Часто используется в компьютерных принтерах в качестве устройства подачи бумаги |
Гибридные шаговые двигатели
Гибридные шаговые двигатели объединяют в себе качества шаговых двигателей VR и PM. Благодаря тому, что гибридный шаговый двигатель имеет многозубый ротор, похожий на VR, и намагниченный в осевом направлении концентрический магнит вокруг его вала, гибридный шаговый двигатель обеспечивает увеличение фиксирующего, удерживающего и динамического крутящего момента.По сравнению с шаговым двигателем с постоянными магнитами, гибридный шаговый двигатель обеспечивает повышение производительности в отношении шагового разрешения, крутящего момента и скорости. Кроме того, гибридный шаговый двигатель может работать с высокими шаговыми скоростями. Типичные гибридные шаговые двигатели имеют углы шага 0,9 °, 1,8 °, 3,6 ° и 4,5 °; 1,8 ° – наиболее часто используемый угол шага. Гибридные шаговые двигатели идеально подходят для приложений со стабильными нагрузками со скоростью менее 1000 об / мин. Есть ключевые компоненты, которые влияют на рабочий крутящий момент гибридного шагового двигателя; ламинаты, зубы и магнитные материалы.Увеличение количества пластин на роторе, точность и острота зубцов ротора и статора, а также прочность магнитного материала – все это факторы, принимаемые во внимание при разработке оптимального крутящего момента для гибридных шаговых двигателей.
Краткое описание гибридных шаговых двигателей:
| • Меньшие углы шага по сравнению с шаговыми двигателями VR и PM |
| • Ротор изготовлен из постоянного магнита с мелкими зубьями |
| • Увеличение фиксирующего, удерживающего и динамического крутящего момента |
| • 1.8 ° – наиболее распространенный угол шага |
ПРИМЕЧАНИЕ: В компании Anaheim Automation гибридный шаговый двигатель 1,8 градуса является наиболее широко распространенным типом шаговых двигателей, размер которого варьируется от NEMA 08 до 42. Гибридный шаговый двигатель также может приводиться в действие двумя фазами одновременно, что дает больше крутящего момента, или поочередно один, затем два, а затем одна фаза, чтобы получить полушаги или приращения 0,9 градуса.
Шаговые мотор-редукторы
Основное различие между отдельными шаговыми двигателями-редукторами – их рабочие характеристики.Основная функция шагового двигателя-редуктора – преобразовать входной сигнал шагового двигателя в выходной сигнал с высоким крутящим моментом и низкой частотой вращения. Компания Anaheim Automation предлагает как планетарные, так и прямозубые шаговые мотор-редукторы, предлагающие различные передаточные числа, длину пакета и выходной крутящий момент.
Шаговые двигатели с цилиндрическими редукторами
Шаговые двигатели, интегрированные с цилиндрическими редукторами, легко доступны, компактны и эффективны. Шаговые мотор-редукторы Anaheim Automation доступны с передаточным числом от 3: 1 до 150: 1.Шаговые двигатели с цилиндрическими редукторами широко используются в приложениях, требующих увеличения или уменьшения скорости и высокого выходного крутящего момента. При рассмотрении цилиндрических редукторов важно учитывать диаметр отверстия и вала, а также центр зубчатой передачи, чтобы соответствовать требованиям конкретного применения.
Шаговые двигатели с планетарными редукторами
Шаговые двигатели, интегрированные с планетарными редукторами, компактны по размеру, эффективны и предлагаются с различной длиной пакета.Слово «планетарный» происходит от сходства коробки передач с солнечной системой. Эта система состоит из трех основных компонентов: солнечной шестерни, коронной шестерни и двух или более планетарных шестерен. Солнечная шестерня расположена в центре, кольцевая шестерня – крайняя шестерня, а планетарные шестерни окружают солнечную шестерню внутри кольцевой шестерни. Планетарный редуктор используется в приложениях, обеспечивающих низкий люфт, компактный размер, высокую эффективность, устойчивость к ударам, высокое соотношение крутящего момента к весу и улучшенную смазку.
Как управляются шаговые двигатели?
Шаговый двигатель выполняет преобразование логических импульсов, последовательно подавая питание на обмотки шагового двигателя; как правило, один подаваемый импульс дает один шаг вращения двигателя. Это точное управление обеспечивается шаговым драйвером, который контролирует скорость и положение двигателя. Шаговый двигатель увеличивает точную величину с каждым управляющим импульсом, преобразуя цифровую информацию в точное инкрементное вращение без необходимости использования устройств обратной связи, таких как тахометры или энкодеры.Поскольку шаговый двигатель и драйвер представляют собой систему с разомкнутым контуром, проблемы фазового сдвига контура обратной связи и возникающей в результате нестабильности, характерные для систем с серводвигателями, устранены.
Как выбрать шаговый двигатель
При выборе подходящего шагового двигателя необходимо учитывать несколько важных критериев:
| 1. Требуемое механическое движение |
| 2. Требуемая скорость |
| 3.Нагрузка |
| 4. Шаговый режим |
| 5. Конфигурация обмотки |
При наличии соответствующих логических импульсов шаговые двигатели могут быть двунаправленными, синхронными, обеспечивать быстрое ускорение, работать / останавливаться и могут легко взаимодействовать с другими цифровыми механизмами. Шаговый двигатель, характеризующийся низким моментом инерции ротора, отсутствием дрейфа и некумулятивной ошибкой позиционирования, является экономичным решением для многих приложений управления движением.Как правило, шаговые двигатели работают без обратной связи в режиме разомкнутого контура и иногда соответствуют характеристикам более дорогих сервосистем постоянного тока. Как упоминалось ранее, единственная неточность, связанная с шаговым двигателем, – это некумулятивная ошибка позиционирования, которая измеряется в% от угла шага. Обычно шаговые двигатели изготавливаются с точностью шага 3-5%.
Требования к движению, нагрузочные характеристики, методы соединения и электрические требования должны быть поняты, прежде чем разработчик системы сможет выбрать лучшую комбинацию шагового двигателя / драйвера / контроллера для конкретного приложения.Хотя это не сложная задача, при выборе оптимального решения для шагового двигателя необходимо учитывать несколько ключевых факторов. Разработчик системы должен настроить характеристики элементов, находящихся под его / ее контролем, в соответствии с требованиями приложения. Anaheim Automation предлагает множество вариантов в своей широкой линейке шаговых двигателей, что обеспечивает максимальную гибкость конструкции. Хотя выбор может показаться ошеломляющим, результатом наличия большого количества опций является высокопроизводительная и экономичная система.Элементы, которые необходимо учитывать, включают выбор шагового двигателя, драйвера и источника питания, а также механическую трансмиссию, такую как редуктор или снижение веса груза за счет использования альтернативных материалов. Некоторые из этих отношений и параметров системы описаны в этом руководстве.
Инерционные нагрузки
Инерция – это мера сопротивления объекта изменению скорости. Чем больше инерция объекта, тем больший крутящий момент требуется для его ускорения или замедления.Инерция – это функция массы и формы объекта. Разработчик системы может пожелать выбрать альтернативную форму или материал с низкой плотностью для оптимальной работы. Если в выбранной системе доступен ограниченный крутящий момент, то время ускорения и замедления должно увеличиваться. Для наиболее эффективных систем шаговых двигателей необходимо выбирать передаточное отношение (передаточное число) таким образом, чтобы отраженная инерция нагрузки была равна или больше, чем инерция ротора шагового двигателя. Рекомендуется, чтобы это отношение было не менее чем в 10 раз больше момента инерции ротора.При проектировании системы может потребоваться добавление или вычитание инерции путем выбора различных материалов или форм нагрузок.
ПРИМЕЧАНИЕ: Отраженная инерция уменьшается на квадрат передаточного числа, а скорость увеличивается на величину, кратную передаточному отношению.
Фрикционные нагрузки
Все механические системы обладают некоторой силой трения. Разработчик системы шагового двигателя должен уметь прогнозировать элементы, вызывающие трение в системе.Этими элементами могут быть сопротивление подшипника, трение скольжения, износ системы или вязкость коробки передач, заполненной маслом (зависит от температуры). Необходимо выбрать шаговый двигатель, который сможет преодолеть любое трение в системе и при этом обеспечить необходимый крутящий момент для ускорения инерционной нагрузки.
ПРИМЕЧАНИЕ: Некоторое трение желательно, поскольку оно может сократить время установления и улучшить характеристики.
Разрешение позиционирования
Разрешение позиционирования, требуемое приложением, может влиять на тип используемой трансмиссии и / или выбор драйвера шагового двигателя.Например: ходовой винт с 5 витками резьбы на дюйм на полношаговом приводе обеспечивает 0,001 дюйм / шаг; полушаг обеспечивает 0,0005 дюйма / шаг; разрешение микрошага 25 400 шагов / оборот обеспечивает 0,0000015 дюйма / шаг.
Режимы шагового двигателя
Шаговые двигатели приводятся в движение сигналами, форма которых приближается к синусоидальной. В шаговых двигателях обычно используются три режима возбуждения: полушаговый, полушаговый и микрошаговый.
Шаговый двигатель – полный шаг (две фазы включены)
В полношаговом режиме шаговый двигатель проходит через нормальный угол шага, e.грамм. при 200 шагах / оборот двигатель вращается на 1,8 ° за полный шаг, в то время как в полушаговом режиме двигатель вращается на 0,9 ° за полный шаг. Существует два типа полноступенчатых режимов: однофазное полноступенчатое возбуждение и двухфазное полноступенчатое возбуждение. При однофазном полноступенчатом возбуждении шаговый двигатель работает только с одной фазой, находящейся под напряжением одновременно. Этот режим обычно используется в приложениях, где характеристики крутящего момента и скорости менее важны, где двигатель работает с фиксированной скоростью и условия нагрузки четко определены.Обычно шаговые двигатели используются в полношаговом режиме в качестве замены существующих систем движения и не используются в новых разработках. Проблемы с резонансом могут препятствовать работе на некоторых скоростях. Этот режим требует наименьшего количества энергии от источника питания привода из любого из режимов возбуждения. При двухфазном полноступенчатом возбуждении шаговый двигатель работает с двумя фазами, запитанными одновременно. Этот режим обеспечивает отличные характеристики крутящего момента и скорости с минимальными проблемами резонанса.
ПРИМЕЧАНИЕ: Двойное возбуждение обеспечивает примерно на 30-40 процентов больше крутящего момента, чем одинарное возбуждение, но требует вдвое большей мощности от источника питания привода.Многие микрошаговые драйверы Anaheim Automation при необходимости могут быть настроены на работу в полношаговом режиме.
Шаговый двигатель – полушага
В режиме возбуждения полушага шагового двигателя чередуются однофазные и двухфазные операции, что приводит к шагам, которые составляют половину обычного размера шага. Следовательно, этот режим обеспечивает вдвое большее разрешение. Хотя выходной крутящий момент двигателя меняется на чередующихся ступенях, это более чем компенсируется необходимостью пройти только половину угла.Этот режим стал преимущественно используемым режимом Anaheim Automation с 1970-х годов, поскольку он предлагает почти полную свободу от проблем с резонансом. Шаговый двигатель может работать в широком диапазоне скоростей и управлять практически любой обычно встречающейся нагрузкой. Хотя полушаговые драйверы по-прежнему популярны и доступны по цене, многие новые микрошаговые драйверы являются экономичной альтернативой. Серия BLD75 от Anaheim Automation – это популярный полушаговый драйвер, который подходит для широкого диапазона шаговых двигателей.С этим драйвером заказчику нужен только трансформатор, так как другие компоненты блока питания встроены в сам драйвер.
Шаговый двигатель – Микрошаговый
В режиме микрошага шагового двигателя угол естественного шага шагового двигателя может быть разделен на меньшие углы. Например: обычный 1,8-градусный двигатель имеет 200 шагов на оборот. Если на двигатель микрошаг с «делением на 10», то каждый микрошаг перемещает двигатель на 0,18 градуса, что составляет 2000 шагов на оборот.Микрошаги создаются путем пропорционального распределения тока в двух обмотках в соответствии с функциями синуса и косинуса. Этот режим широко используется в приложениях, требующих более плавного движения или более высокого разрешения. Типичные режимы микрошага варьируются от «деления на 10» до «деления на 256» (51 200 шагов на оборот для двигателя 1,8 градуса). Некоторые микрошаговые драйверы имеют фиксированный делитель, в то время как более дорогие микрошаговые драйверы предусматривают выбираемые делители. Для получения информации о рентабельных микрошаговых драйверах см. Серии MBC и MLA от Anaheim Automation.
ПРИМЕЧАНИЕ: В целом, чем больше предусмотрен делитель микрошага, тем дороже будет драйвер шагового двигателя. Если вы предпочитаете, Anaheim Automation также производит серию интегрированных шаговых двигателей / драйверов, что означает, что шаговый двигатель и драйвер находятся в одном блоке. Такой подход к проектированию исключает возможность предположений относительно совместимости двигателя и драйвера. Для получения дополнительной информации см. Серии 17MD, 23MD и 34MD.
Конфигурация обмоток двигателя
Шаговые двигатели намотаны на полюса статора в одинарной или бифилярной конфигурации.Термин унифицированная обмотка относится к конфигурации обмотки шагового двигателя, в которой каждый полюс статора имеет один набор обмоток; у шагового двигателя будет только 4 провода. Эта конфигурация обмотки может работать только от биполярного драйвера. Термин бифилярная обмотка относится к конфигурации обмотки шагового двигателя, в которой каждый полюс статора имеет пару идентичных обмоток; Шаговый двигатель будет иметь 6 или 8 выводов, в зависимости от подключения. Этот тип конфигурации обмотки упрощает работу, поскольку передача тока от одной катушки к другой, намотанной в противоположном направлении, будет реверсировать вращение вала двигателя.В отличие от унифилярной обмотки, которая может работать только с биполярным драйвером, бифилярная конфигурация обмотки может управляться униполярным или биполярным драйвером.
Формулы для шагового двигателя
Расчет угла шага:
φ = Угол шага
Ns = Количество зубцов на статоре
Nr = Количество зубцов на роторе
Шагов в секунду = (об / мин * шагов на оборот) * 60
Преимущества шагового двигателя
• Рентабельность *
• Простая конструкция
• Высокая надежность
• Бесщеточная конструкция
• Не требует обслуживания
• Если обмотки находятся под напряжением в состоянии покоя, двигатель имеет полный крутящий момент
• Механизмы обратной связи не требуются
• Высокое ускорение и мощность
• Широкий диапазон скоростей вращения может быть достигнут, поскольку скорость пропорциональна частоте входных импульсов
• Известный предел динамической ошибки положения
* Шаговые двигатели различаются по стоимости в зависимости от критериев для каждого приложения.Некоторые критерии включают варианты углов шага 0,9 °, 1,8 °, 3,6 ° и 4,5 °, крутящий момент от 1 до 5700 унций на дюйм и размеры корпуса NEMA от 08 до 42. Дополнительные приспособления, такие как кабели и энкодеры, можно приобрести отдельно для дополнительная стоимость. Благодаря нашему дружелюбному обслуживанию клиентов и профессиональной поддержке приложений, Anaheim Automation часто превосходит ожидания клиентов в отношении выполнения конкретных требований к шаговым двигателям и драйверам, а также других потребностей в управлении движением.
Недостатки шагового двигателя
| • Низкий КПД (двигатель потребляет значительное количество энергии независимо от нагрузки) |
| • Крутящий момент быстро падает со скоростью (крутящий момент обратно пропорционален скорости) |
| • Склонность к резонансу * (микрошаг обеспечивает плавное движение) |
| • Нет обратной связи, указывающей на пропущенные шаги |
| • Низкое отношение крутящего момента к моменту инерции |
| • Невозможно очень быстро разогнать грузы |
| • Двигатель сильно нагревается в высокопроизводительных конфигурациях |
| • Двигатель не запускается после кратковременной перегрузки |
| • Двигатель шумит на средних и высоких скоростях |
| • Низкая выходная мощность для размера и веса |
* Резонанс – присущ конструкции и работе всех шаговых двигателей и возникает с определенной частотой шагов.Это комбинация медленных шагов, высокой инерции ротора и повышенного крутящего момента, которые вызывают звон, когда ротор выходит за пределы желаемого углового смещения и возвращается в положение, вызывая резонанс. Регулировка одного из трех параметров – инерционной нагрузки, скорости шага или крутящего момента – уменьшит или устранит резонанс. На практике параметр крутящего момента лучше контролировать с помощью микрошага. В микрошаговом режиме мощность подается на обмотки статора постепенно, что приводит к медленному нарастанию крутящего момента, уменьшая перерегулирование и, следовательно, уменьшая резонанс.
Где используются шаговые двигатели?
Хотя в прошлом шаговый двигатель уступал место сервосистемам для управления движением, он стал предпочтительной технологией во все большем количестве областей. Основным фактором в этой тенденции к шаговым двигателям является преобладание цифрового управления, появление микропроцессоров, улучшенная конструкция (например, модели с высоким крутящим моментом) и более низкая стоимость. Сегодня шаговые двигатели используются повсюду: они используются в принтерах (подача бумаги, печатающее колесо), дисковых накопителях, часах и часах, а также используются в автоматизации производства и машиностроении.Шаговый двигатель чаще всего встречается в системах движения, требующих управления положением.
Линия экономичных шаговых двигателей Anaheim Automation является разумным выбором как для OEM-производителей, так и для учетных записей пользователей. Среди заказчиков линейки шаговых двигателей Anaheim Automation разнообразны: промышленные компании, эксплуатирующие или проектирующие автоматизированное оборудование или процессы, включающие продукты питания, косметику или медицинскую упаковку, требования к этикетированию или защите от несанкционированного вскрытия, изделия для резки по длине, сборка, конвейер, транспортировка материалов, робототехника, специальные киносъемочные и проекционные эффекты, медицинская диагностика, слежение за камерой, устройства контроля и безопасности, средства управления воздушным судном, управление потоком насосов, изготовление металла (станки с ЧПУ) и модернизация оборудования.
Линия шаговых двигателей Anaheim Automation, Inc. объединяет согласованный шаговый двигатель, драйвер и контроллер в одном устройстве. Эта концепция конструкции упрощает выбор, сокращая количество ошибок и время подключения. Благодаря дружелюбному обслуживанию клиентов и профессиональной поддержке приложений, Anaheim Automation часто превосходит ожидания клиентов в отношении выполнения конкретных требований к шаговым двигателям и драйверам, а также других потребностей в управлении движением.
Шаговые двигатели используются во многих отраслях промышленности
Шаговые двигатели стали важным компонентом приложений во многих различных отраслях промышленности.Ниже приводится список отраслей, в которых используются шаговые двигатели:
• Самолет – В авиастроении шаговые двигатели используются в авиационных приборах, антеннах и датчиках, а также в сканирующем оборудовании
• Автомобильная промышленность – Автомобильная промышленность внедряет шаговые двигатели для приложений, связанных с круиз-контролем, сенсорными устройствами и камерами. . Военные также используют шаговые двигатели для позиционирования антенн.
• Химическая промышленность – В химической промышленности шаговые двигатели используются для смешивания и отбора проб материалов.Они также используют контроллеры шаговых двигателей с одно- и многоосными шаговыми двигателями для тестирования оборудования.
• Бытовая электроника и офисное оборудование – В индустрии бытовой электроники шаговые двигатели широко используются в цифровых камерах для функций фокусировки и масштабирования. В офисном оборудовании шаговые двигатели используются в сканирующем оборудовании на базе ПК, накопителях данных, приводных механизмах привода оптических дисков, принтерах и сканерах
• Игры – В игровой индустрии шаговые двигатели широко используются в таких приложениях, как слоты и устройства. лотерейные машины, прядильные машины и даже устройства для тасования карт
• Industrial – В промышленной промышленности шаговые двигатели используются в автомобильных датчиках, станках с одно- и многоосными контроллерами шаговых двигателей, а также в наборах для модернизации, в которых используется шаговый двигатель. контроллеры.Шаговые двигатели также можно найти в системе ЧПУ.
• Medical – В медицинской промышленности шаговые двигатели используются в медицинских сканерах, микроскопическом или наноскопическом управлении движением автоматических устройств, дозирующих насосах и автоматических инжекторах хроматографов. Шаговые двигатели также используются в цифровой стоматологической фотографии (X-RAY), жидкостных насосах, респираторах и оборудовании для анализа крови, центрифугах
• Scientific Instruments – Научное оборудование использует шаговые двигатели в позиционировании телескопа обсерватории, спектрографов и центрифуг
• Системы наблюдения – Шаговые двигатели используются в камерах наблюдения
Условия окружающей среды для шагового двигателя
Следующие меры по охране окружающей среды и безопасности должны соблюдаться на всех этапах эксплуатации, обслуживания и ремонта системы шагового двигателя.Несоблюдение этих мер предосторожности нарушает стандарты безопасности при проектировании, производстве и предполагаемом использовании шагового двигателя, драйвера и контроллера. Обратите внимание, что даже с хорошо сконструированным шаговым двигателем, неправильно установленные и эксплуатируемые изделия могут представлять опасность. Пользователь должен соблюдать меры предосторожности в отношении нагрузки и условий эксплуатации. В конечном итоге заказчик несет ответственность за правильный выбор, установку и работу системы шагового двигателя.
Атмосфера, в которой используется шаговый двигатель, должна способствовать соблюдению общих правил работы с электрическим / электронным оборудованием.Не эксплуатируйте шаговый двигатель в присутствии легковоспламеняющихся газов, пыли, масла, пара или влаги. При использовании на открытом воздухе шаговый двигатель, драйвер и контроллер должны быть защищены от атмосферных воздействий соответствующей крышкой, обеспечивая при этом достаточный поток воздуха и охлаждение. Влага может вызвать опасность поражения электрическим током и / или вызвать поломку системы. Следует уделять должное внимание недопущению попадания любых жидкостей и паров. Свяжитесь с заводом-изготовителем, если ваше приложение требует определенных IP-адресов.Разумно устанавливать шаговый двигатель, драйвер и контроллер в среде, свободной от конденсата, пыли, электрических шумов, вибрации и ударов.
Кроме того, предпочтительно работать с системой шагового двигателя / драйвера / контроллера в нестатической защитной среде. Открытые цепи всегда должны быть надлежащим образом ограждены и / или закрыты для предотвращения несанкционированного контакта человека с цепями под напряжением. Во время подачи питания запрещается выполнять какие-либо работы. Не подключайте и не отключайте разъемы при включенном питании.Подождите не менее 5 минут перед проведением проверок системы шагового двигателя после выключения питания, потому что даже после выключения питания в конденсаторах внутренней цепи драйвера шагового двигателя все еще остается некоторая электрическая энергия.
Спланируйте установку шагового двигателя, привода и / или контроллера в конструкции системы, свободной от мусора, такого как металлический мусор от резки, сверления, нарезания резьбы и сварки, или любого другого постороннего материала, который может соприкасаться с схема.Если не предотвратить попадание мусора в систему шагового двигателя, это может привести к повреждению и / или удару.
Примечание: Anaheim Automation поставляет герметичные двигатели со степенью защиты IP65, доступные для использования в суровых условиях.
Срок службы шагового двигателя
Типичный срок службы шагового двигателя составляет 10 000 часов работы. Это примерно 4,8 года; учитывая, что шаговый двигатель работает одну восьмичасовую смену в день. Срок службы шагового двигателя может варьироваться в зависимости от приложения пользователя и от того, насколько точно шаговый двигатель работает.
Требуется обслуживание шагового двигателя?
Поскольку шаговые двигатели являются бесщеточными, они не требуют технического обслуживания из-за износа щеток и коммутаторов.
Глоссарий шаговых двигателей
Бифилярная обмотка – относится к конфигурации обмотки шагового двигателя, в которой каждый полюс статора имеет пару обмоток; Шаговый двигатель будет иметь 6 или 8 выводов, в зависимости от подключения.Эта конфигурация проводки может управляться однополярным или биполярным драйвером.
Часы – генератор импульсов, управляющий синхронизацией схем переключения, управляющих скоростью шагового двигателя.
Замкнутый контур – система с типом управления с обратной связью, при которой выход используется для изменения входа.
Контроллер (шаговый двигатель) – регулирующий механизм; по существу, источник питания постоянного тока плюс переключение мощности с соответствующими цепями для управления переключением в надлежащей последовательности.
Момент фиксации – это удерживающий момент, когда в двигателе нет тока. Максимальный крутящий момент, который может быть приложен к валу обесточенного шагового двигателя, не вызывая непрерывного вращения. Минимальный крутящий момент в обесточенном двигателе. Фиксирующий момент шагового двигателя обычно составляет около 1% от его статического момента под напряжением.
Драйвер (шаговый двигатель) – часто называемый транслятором, управляет шаговым двигателем на основе импульсов от тактового генератора, генератора импульсов или компьютера.Преобразует последовательность импульсов и приложенную мощность на соответствующие обмотки шагового двигателя.
Dynamic Torque – крутящий момент, развиваемый двигателем при шаге с малой скоростью.
Энкодер – часто называемый генератором импульсов, представляет собой устройство обратной связи для шаговых двигателей. Он состоит из диска, лопасти или отражателя, прикрепленного к валу шагового двигателя, для выдачи цифровых импульсов, которые подаются на транслятор и / или счетчики. Это обеспечивает информацию о положении, если вводится в счетчик.Информацию о скорости можно получить, если измерить и декодировать время между последовательными импульсами.
Удерживающий момент – максимальный крутящий момент, который может быть приложен извне к валу шагового двигателя, не вызывая непрерывного вращения, когда одна или несколько фаз двигателя находятся под напряжением.
Инерция – это мера сопротивления объекта изменению скорости.
Максимальный рабочий крутящий момент – максимальный крутящий момент, который двигатель может выдерживать без пропуска шага.Обычно это происходит, когда на обмотки последовательно подается напряжение примерно 5 pps.
Открытый контур – относится к системе управления движением, в которой не используются внешние датчики для подачи сигналов коррекции положения или скорости.
Шаговый двигатель с постоянным магнитом – шаговый двигатель, имеющий полюса постоянного магнита.
Полюс – часть магнитной цепи, в которой магнитный полюс создается постоянным магнитом или обмотками.
Импульс – кратковременный электрический сигнал или напряжение, используемое для передачи информации.
Номинальный крутящий момент – крутящий момент двигателя при заданной скорости. Это максимальный крутящий момент, который двигатель может передать нагрузке, и обычно указывается с помощью кривой крутящего момента / скорости.
Разрешение – наименьший возможный шаг позиционирования. Его часто определяют как количество шагов, необходимых для того, чтобы вал двигателя совершил один полный оборот.Величина, обратная количеству шагов на оборот двигателя.
Ротор – вращающаяся часть двигателя (вал может быть включен).
Статор – неподвижная магнитная часть двигателя, включая обмотки.
Шаг – перемещение ротора из одного включенного положения в другое.
Угол шага – номинальный угол, на который вал шагового двигателя поворачивается между соседними положениями шага.Это зависит от двигателя и последовательности движения (режима привода).
Шаг шага – указание размера шага или движения. Обычно это указывается в градусах для роторного двигателя и в дюймах или миллиметрах для линейного двигателя.
Шаговый (шаговый, шаговый) двигатель – цифровой исполнительный механизм, который работает от дискретных импульсов (входных сигналов) и производит движение с дискретными приращениями. Может быть поворотным или линейным приращением.
Положение шага – угловое положение, которое принимает вал ненагруженного шагового двигателя при включении питания.Положение ступеньки не обязательно совпадает с положением фиксации.
Зубья – выступы на роторе и статоре, которые при совмещении образуют магнитный путь с низким сопротивлением.
Крутящий момент – сила или пара, стремящаяся или производящая вращение. Обычные единицы измерения крутящего момента шагового двигателя – унция-дюйм, Н-м или мНм.
Train Pulse – серия разнесенных импульсов.
Однородная обмотка – относится к конфигурации обмотки шагового двигателя, при которой каждый полюс статора имеет один набор обмоток; у шагового двигателя будет только 4 провода.Эта конфигурация обмотки может работать только от биполярного драйвера.
Шаговый двигатель с переменным сопротивлением – шаговый двигатель, имеющий только полюса из мягкого железа.
Поиск и устранение неисправностей шагового двигателя
Проблема: Непостоянная или неустойчивая работа шагового двигателя или шагового привода.
Решение: Это наиболее частая причина сбоя и одна из самых трудных для обнаружения. Начните с проверки надежности всех соединений между шаговым двигателем, шаговым драйвером и контроллерами.Обесцвечивание клемм / соединений может указывать на неплотное соединение. При замене шагового двигателя, шагового драйвера, блока драйверов или контроллера в системе управления движением обязательно проверьте все клеммные колодки и разъемы. Проверьте правильность проводки / разводки. Проверить проводку и соединения шагового двигателя на предмет плохих условий и проверить с помощью омметра. По возможности используйте экранированные кабели Anaheim Automation для подключения шаговых двигателей.
Проблема: Низкая производительность системы.
Решение: Проверьте, не слишком ли длинные провода / кабели. Длина провода / кабелей шагового двигателя не должна превышать 25 футов. Для приложений, где длина проводки от шагового двигателя к шаговому приводу превышает 25 футов, пожалуйста, свяжитесь с заводом-изготовителем для получения инструкций, поскольку вполне вероятно, что потребуются устройства защиты от переходных напряжений. Другая возможность заключается в том, что провода выводов шагового двигателя слишком малы. Не подгоняйте провода кабеля к сечению проводов шагового двигателя, это распространенная ошибка.Чтобы избежать этой ошибки, Anaheim Automation предлагает использовать для такой проводки экранированный кабель (приобретается отдельно). Кроме того, проверьте возраст вашего шагового двигателя, так как со временем и использованием шаговые двигатели теряют часть своего магнетизма, что влияет на производительность. Обычно можно ожидать 10 000 часов работы шаговых двигателей (примерно 4,8 года при одной восьмичасовой смене в рабочий день). Кроме того, убедитесь, что комбинация шагового двигателя и драйвера подходит для вашего приложения.Если у вас возникнут какие-либо вопросы, обратитесь на завод.
Проблема: Шаговый двигатель останавливается.
Решение: В некоторых случаях остановка шагового двигателя вызывает большой скачок напряжения, который часто повреждает фазовые транзисторы на драйвере. Некоторые драйверы предназначены для защиты от подобных ситуаций. В противном случае можно добавить устройства подавления переходных процессов. Проконсультируйтесь с заводом-изготовителем для получения дополнительной информации.
Проблема: Провода шагового двигателя были отсоединены при включении драйвера.
Решение: Избегайте обслуживания шагового двигателя, драйвера или контроллера при включенном питании, особенно в отношении соединений двигателя. Эта мера предосторожности является обязательной как для водителя, так и для техника / установщика.
Проблема: У шагового двигателя короткое замыкание обмотки или замыкание на корпус двигателя.
Решение: Вероятно, у вас неисправен шаговый двигатель. Не пытайтесь ремонтировать двигатели. Открытие шагового двигателя может привести к потере его магнетизма, что приведет к снижению производительности.Открытие корпуса шагового двигателя также аннулирует вашу гарантию. Обмотки двигателя можно проверить омметром. Как показывает практика, если шаговый двигатель имеет размер рамы NEMA 08, 11, 14, 15, 17, 23 или 34 и срок гарантии истек, возвращать эти шаговые двигатели для ремонта нерентабельно. . Свяжитесь с заводом-изготовителем, если вы подозреваете, что неисправный шаговый двигатель все еще находится на гарантии, или если это шаговый двигатель типоразмера 42 NEMA или двигатель серии K.
Проблема: Факторы окружающей среды не идеальны.
Решение: Факторы окружающей среды, такие как сварка, химические пары, влажность, влажность, пыль, металлический мусор и т. Д., Могут повредить электронные компоненты и шаговый двигатель. Защищайте драйверы, контроллеры и шаговые двигатели от агрессивных сред, содержащих скачки напряжения или препятствуйте хорошей вентиляции. Anaheim Automation предлагает продукцию для нескольких диапазонов сетевого напряжения, а также брызгозащищенные шаговые двигатели со степенью защиты IP65. По поводу промывочных или взрывозащищенных двигателей обращайтесь напрямую на завод.Для линий переменного тока, содержащих скачки напряжения, скорее всего, потребуется линейный регулятор (фильтр).
ПРИМЕЧАНИЕ: Если ваше приложение требует сварки или если сварка выполняется в той же рабочей среде, свяжитесь с заводом-изготовителем для получения совета о том, как защитить драйвер и контроллер шагового двигателя.
Проблема: Шаговый двигатель вращает шаговый драйвер назад.
Решение: Шаговый двигатель, вращаемый нагрузкой, создает напряжение обратной ЭДС на драйвере.Чем выше скорость, тем выше уровень напряжения. Если частота вращения становится чрезмерно высокой, это напряжение может вызвать повреждение привода. Это особенно опасно, когда двигатель вращается в обратном направлении, а водитель все еще включен. Установите механический упор или тормоз в приложениях, которые могут быть подвержены этим явлениям.
ПОЖАЛУЙСТА, ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ: Техническая помощь в отношении продуктовой линейки шаговых двигателей, а также всех продуктов, производимых или распространяемых Anaheim Automation, предоставляется бесплатно.Эта помощь предлагается, чтобы помочь клиенту в выборе продуктов Anaheim Automation для конкретного применения. Однако любые предложения по выбору, расценкам или применению шагового двигателя или любого другого продукта, предлагаемые персоналом Anaheim Automation, его представителями или дистрибьюторами, предназначены только для оказания помощи заказчику. Во всех случаях ответственность за определение пригодности нестандартного шагового двигателя для конкретной конструкции системы лежит исключительно на заказчике. Несмотря на то, что мы прилагаем все усилия, чтобы дать надежные рекомендации относительно линейки продуктов шаговых двигателей, а также других продуктов для управления движением, а также для точного предоставления технических данных и иллюстраций, такие советы и документы предназначены только для справки и могут быть изменены без предварительного уведомления.
Свяжитесь с нами: у Anaheim Automation есть инженеры по приложениям, которые всегда готовы помочь с большинством проблем по устранению неполадок. Свяжитесь с нами для получения подробной помощи.
Электропроводка шагового двигателя:
Следующая информация предназначена в качестве общего руководства по подключению линейки шаговых двигателей Anaheim Automation. Будьте осторожны при прокладке силовой и сигнальной проводки на машине или системе; Излучаемый шум от близлежащих реле, трансформаторов и других электронных устройств может быть внесен в сигналы шагового двигателя и энкодера, коммуникации ввода / вывода и другие чувствительные низковольтные сигналы.Это может вызвать системные сбои и ошибки связи.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ – В системе шагового двигателя может присутствовать опасное напряжение, способное вызвать травму или смерть. Соблюдайте особую осторожность при обращении, подключении, тестировании и регулировке во время установки, настройки, настройки и эксплуатации. Не вносите чрезмерных корректировок или изменений в параметры системы шагового двигателя, которые могут вызвать механическую вибрацию и привести к отказу и / или потерям. После подключения шагового двигателя не запускайте драйвер шагового двигателя путем непосредственного включения / выключения источника питания.Частое включение / выключение питания приведет к быстрому старению внутренних компонентов, что сократит срок службы системы шагового двигателя.
Строго соблюдать следующие правила:
• Следуйте электрической схеме для каждого шагового двигателя.
• Прокладывайте силовые кабели высокого напряжения отдельно от силовых кабелей низкого напряжения.
• Отделите входную силовую проводку и силовые кабели шагового двигателя от проводки управления и кабелей обратной связи двигателя, когда они покидают драйвер шагового двигателя. .Сохраняйте это разделение по всей длине проводов.
• Используйте экранированный кабель для силовой проводки и обеспечьте заземленное зажимное соединение на 360 градусов к стене корпуса. Оставьте место на вспомогательной панели для изгибов проводов.
• Сделайте все кабельные трассы как можно короче
ПРИМЕЧАНИЕ. Кабели заводского изготовления рекомендуются для использования в наших шаговых двигателях и системах драйверов. Эти кабели приобретаются отдельно и предназначены для минимизации электромагнитных помех. Эти кабели рекомендуется использовать вместо кабелей, изготовленных заказчиком, чтобы оптимизировать работу системы и обеспечить дополнительную безопасность для системы шагового двигателя и пользователя.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ – Чтобы избежать возможности поражения электрическим током, выполните все монтажные и электромонтажные работы шагового двигателя и системы привода перед подачей питания. После подачи питания на соединительные клеммы может присутствовать напряжение.
ПРИМЕЧАНИЕ: Всегда читайте спецификации / руководство пользователя, прилагаемые к каждому продукту.
Часто задаваемые вопросы о шаговых двигателях
Q: Почему так важен размер шагового двигателя? Можно ли просто выбрать мотор большого размера?
A: Размер шагового двигателя важен, потому что, если инерция ротора двигателя в основном состоит из нагрузки, резонанс увеличивается и создает проблемы.Кроме того, более крупным роторам требуется больше времени для ускорения и замедления, и поэтому важно выбирать размер двигателя в зависимости от критериев для пользовательских приложений.
Q: Почему при увеличении скорости шаговые двигатели теряют крутящий момент?
A: Индуктивность – основная причина потери крутящего момента двигателями на высоких скоростях. Электрическая постоянная времени τ – это время, за которое обмотка двигателя заряжается до 63% от номинального значения с учетом сопротивления R и индуктивности L.При τ = R / L на низких скоростях высокая индуктивность не является проблемой, поскольку ток может легко протекать через обмотки двигателя и быстро. Однако на высоких скоростях достаточный ток не может пройти через обмотки достаточно быстро, прежде чем ток будет переключен на следующую фазу, тем самым уменьшая крутящий момент, создаваемый двигателем. Следовательно, именно ток и количество витков в обмотках определяют максимальный выходной крутящий момент в двигателе, в то время как приложенное к двигателю напряжение и значение индуктивности обмотки будут влиять на скорость, с которой заданная величина крутящего момента может производиться.
Q: Почему увеличение напряжения увеличивает крутящий момент, если шаговые двигатели не работают от напряжения?
A: Напряжение можно рассматривать как пропускание тока через обмотки катушки. При увеличении напряжения также увеличивается давление для протекания тока через катушку. Это, в свою очередь, заставляет ток нарастать в обмотке быстрее и может создавать большее магнитное поле. Это большее магнитное поле создает больший крутящий момент.
В: При каких температурах могут работать шаговые двигатели?
A: Большинство шаговых двигателей имеют изоляцию класса B.Это позволяет двигателю выдерживать температуру до 130 ° C. Следовательно, при температуре окружающей среды 40 ° C шаговый двигатель имеет допуск на превышение температуры 90 ° C, что позволяет шаговым двигателям работать при высоких температурах.
В: Можно ли получить больший крутящий момент, запустив шаговый двигатель на удвоенный номинальный ток?
A: Можно увеличить крутящий момент, увеличив ток, но это ослабит способность двигателя работать более плавно.
Q: В чем разница между четырьмя, шестью и восемью выводами в двигателях?
A: Шаговые двигатели могут работать как в параллельном, так и в последовательном режимах. В параллельном режиме может работать только четырехпозиционный двигатель, в то время как в последовательном режиме может работать шестипроводный двигатель. Восьмивинтовые двигатели могут работать как в параллельной, так и в последовательной конфигурации. В приложениях, где требуется больший крутящий момент на более высоких скоростях, более низкое значение индуктивности, полученное от четырехпозиционного двигателя, является лучшим выбором.
В: В чем разница между униполярными и биполярными двигателями?
A: Двигатель с однополярной обмоткой имеет шесть выводных проводов, каждая обмотка имеет центральный отвод. Большинство применений, в которых используются однополярные электродвигатели с обмоткой, требуют высокой скорости и крутящего момента. С другой стороны, двигатель с биполярной обмоткой имеет четыре выводных провода без центральных соединений отводов. Большинство применений, в которых используются двигатели с биполярной обмоткой, требуют высокого крутящего момента на низких скоростях.
В: В чем разница между контроллером шагового двигателя с обратной связью и контроллером шагового двигателя с обратной связью?
A: В контроллере шагового двигателя с разомкнутым контуром обратная связь от двигателя к контроллеру не поступает.Этот тип контроллера эффективен, когда двигатель несет постоянную нагрузку с постоянной скоростью. Контроллер мотора с обратной связью более применим в приложениях, где нагрузка или скорость варьируются. По сравнению с контроллером с обратной связью, контроллер с обратной связью менее сложен и более доступен.
Q: Когда следует использовать микрошаг?
A: Микрошаговый режим обычно используется в приложениях, в которых требуется, чтобы двигатель работал с частотой менее 700 импульсов в секунду.
Q: Что делают тормоза на шаговом двигателе?
A: Тормоза не замедляют вал двигателя, они только удерживают его на месте. Если на тормоз подается 24 В, тормоз «отпускается», и вал двигателя может свободно вращаться. Если на тормоз не подается 24 В, он блокирует положение и удерживает вал двигателя на месте.
Q: В чем разница между круглым и квадратным шаговым двигателем?
A: Круглый двигатель (серии D и W) – это более старая конструкция с более пологой кривой T / S.Они предлагают больший крутящий момент при более высоких оборотах, чем квадратные двигатели (серии Y или L). Квадратные двигатели обеспечивают больший крутящий момент при более низких оборотах.
Q: Какое рекомендуемое расстояние кабеля между шаговыми двигателями Anaheim Automation и драйверами?
A: Мы рекомендуем, чтобы длина проводки между шаговыми двигателями и драйверами не превышала 25 футов. Хотя это не обязательно, мы рекомендуем использовать экранированный кабель двигателя Anaheim Automation. Этот кабель идеально подходит для работы со всеми комбинациями драйверов и двигателей, которые мы предлагаем.Мы также можем добавить разъемы к кабелям. Пожалуйста, свяжитесь с инженером по приложениям для получения более подробной информации.
Q: У меня двигатель с 4 выводами плюс провод заземления. Могу ли я подключить его к продуктам Anaheim Automation?
A: Если это настоящий 4-выводный двигатель, вы должны обратить внимание на конкретные модели, которые подходят для 4-выводных двигателей. Если это 6- или 8-выводный двигатель, который был модифицирован для использования в качестве 4-выводного двигателя, заземляющий провод не требуется, если двигатель заземлен на машину.
Q: Если я приложу слишком большую нагрузку к шаговому двигателю, из-за чего вал перестанет вращаться, я поврежу двигатель?
A: Нет. Шаговый двигатель просто остановится. Однако водителям может быть нанесен ущерб, если такое состояние сваливания будет продолжаться в течение длительного времени.
Q: Продает ли Anaheim Automation энкодеры для шаговых двигателей?
A: Да. Мы поставляем энкодеры для заказов любого размера для клиентов, которым требуется полная
двигатель / энкодер в сборе, готовый к установке.Мы можем установить энкодер на двигатель за номинальную плату. Для получения более подробной информации обратитесь к представителю службы поддержки клиентов.
Q: Каков ожидаемый срок службы шаговых двигателей Anaheim Automation?
A: Шаговые двигатели Anaheim Automation имеют ожидаемый срок службы 10 000 часов при нормальных условиях эксплуатации. Гарантия Anaheim Automation составляет 12 месяцев с даты выставления счета. Дополнительные сведения см. В разделах «Условия окружающей среды» руководства по шаговым двигателям.
В: Провод какого калибра следует использовать для шагового двигателя NEMA 34 на расстоянии 10 футов?
A: Кабель двигателя Anaheim Automation идеален. Это 16 калибр, 8 проводов с соответствующим цветовым кодом для шаговых двигателей Anaheim Automation. Мы также можем добавить для вас соединители, если вы предпочитаете. Для получения более подробной информации см. Раздел «Аксессуары» на нашем веб-сайте.
Q: Как я могу изменить направление моего стандартного круглого шагового двигателя с шестью выводами 23D309S без изменения логики?
A: Поменяйте местами фазу 1 (красный провод) с фазой 3 (красный / белый провод), и двигатель будет работать в противоположном направлении.
Q: Есть ли какие-либо повреждения, вызванные разобранным шаговым двигателем?
A: Да! Потери на намагничивание могут достигать 60%, если ротор разомкнут. Если все детали заменены правильно, двигатель можно перемагнитить на заводе, но это будет значительный заряд. Если у вас неисправен двигатель или вы обеспокоены его работой, обратитесь в Anaheim Automation. Обратите внимание, что гарантийный срок составляет 12 месяцев с даты выставления счета.
Вопрос: Есть ли в компании Anaheim Automation шаговые двигатели с постоянными магнитами?
A: Да.Размером от 15 до 57 мм в диаметре, с диапазоном крутящего момента от 1 до 23 унций на дюйм. (в зависимости от модели). См. Шаговые двигатели с постоянными магнитами в категории «Шаговые двигатели» на нашем веб-сайте для получения более подробной информации и технических характеристик продукта.
Q: Могу ли я заказать шаговый двигатель с точностью 3% вместо 5%?
A: Поскольку почти все наши шаговые двигатели с номиналом 5% относятся к категории точности 3%, мы обычно рекомендуем заказывать наши стандартные двигатели. Если вам требуется «гарантия» точности 3%, обратитесь за помощью на завод.
Q: Считаются ли шаговые двигатели с дополнительной распределительной коробкой, шпоночным пазом и функциями энкодера «особенными»?
A: Да, они считаются «специальными» товарами, отсутствующими на складе, и могут потребовать оплаты NRE или SET-UP. За некоторые изменения также взимается дополнительная плата. Многие серии шаговых двигателей уже имеют плоский вал и возможность установки кодировщика. Более подробную информацию см. В листе технических характеристик. Некоторые серии шаговых двигателей включают коробку кабелепровода (клеммную коробку). Двигатели с плоским валом и готовые к работе с энкодером не требуют дополнительных затрат (если они уже присутствуют в этой серии).Двигатели с распределительными коробками будут стоить больше, чем стандартные двигатели. Подробные сведения см. На отдельных габаритных чертежах.
Q: Мне нужен шаговый мотор-редуктор. Предлагает ли Anaheim Automation эти двигатели?
A: Да. Anaheim Automation предлагает шаговые двигатели с планетарными редукторами размеров NEMA 11, 17 и 23. У нас также есть шаговые двигатели с цилиндрическими редукторами NEMA размеров 23 и 34, а также шаговые мотор-редукторы с постоянным магнитом диаметром от 24 до 42 мм. Посетите раздел «Шаговые мотор-редукторы» на нашем веб-сайте для получения более подробной информации.Обратите внимание: мы также предлагаем редукторы и двигатели отдельно, если вы не найдете нужный размер или передаточное число.
Q: Производит ли компания Anaheim Automation шаговые двигатели с присоединенными драйверами?
A: Да. Anaheim Automation предлагает линейку интегрированных шаговых двигателей с драйверами и / или контроллерами, типоразмеров 17, 23 и 34 NEMA. Проверьте наши серии 17MD, 23MD и 34MD для интегрированных двигателей / драйверов и наши серии 17MDSI и 23MDSI для наших интегрированных двигателей. / Драйвер / Контроллер продуктовой линейки.
Q: Есть ли у Anaheim Automation линейные приводы на базе шаговых двигателей?
A: Да, разных типов. Компания Anaheim Automation предлагает гибридные линейные приводы без присоединения в размерах NEMA 11, 17, 23 и 34, гибридные линейные приводы с резьбовым валом размера NEMA 17, линейные приводы без присоединения PM диаметров 20-57 мм и линейные приводы PM с невыпадающими отверстиями в размерах. размеры 20 – 42 мм диаметры.
В: Могу ли я приобрести шаговый двигатель со степенью защиты IP65?
A: Да.Anaheim Automation предлагает версию IP65 для шаговых двигателей NEMA типоразмеров 17, 23, 34 и 42, диапазон крутящего момента от 35 до 5700 унций на дюйм (в зависимости от модели). Посетите наш веб-сайт в разделе «Шаговые двигатели» и выполните поиск по двигателям со степенью защиты IP65.
Шаговый двигатель QUIZ
Как движется шаговый двигатель?
| A. Электрический импульс |
| B. Непрерывное приложенное напряжение |
| C. Заменяет A и B |
Каким образом можно получить импульс?
| А.Микропроцессор |
| B. Временная логика |
| C. Тумблер |
| D. Все вышеперечисленное |
Что из перечисленного не является типом шагового двигателя?
| A. Переменное сопротивление |
| Б. Гибрид |
| C. Магнитный |
| D. Ходовой винт |
Что из перечисленного не является компонентом шагового двигателя?
| А.Обмотки |
| B. Ротор и статор |
| C. Коммутатор |
| D. Кисть |
| E. И C, и D |
В чем разница между полным шагом и полушагом?
| A. В режиме полного шага включены две фазы, а в полушаге – только одна фаза. |
| B. Больше резонанса видно на полушаге |
| С.Для полного шага | требуется больше мощности
| D. Полушаг обеспечивает лучшее разрешение |
Какие критерии необходимо учитывать при выборе шагового двигателя?
| A. Механическое движение |
| B. Инерционная нагрузка |
| C. Требования к скорости |
| D. Все вышеперечисленное |
Что из перечисленного НЕ является преимуществом шаговых двигателей?
| А.Экономичный |
| B. Не требует обслуживания |
| C. Нет отзывов |
| D. Более сложная схемотехника |
При статоре с 8 зубьями и роторе с 6 зубьями, какой угол шага сможет достичь приложение?
| А. 15 ° |
| Б. 51 ° |
| С. 20 ° |
| Д. 105 ° |
Если приложение, использующее шаговый двигатель, требует обратной связи, какое устройство потребуется для этого?
| А.Счетчик |
| B. Кодировщик |
| C. Линейная направляющая |
| D. Коммутатор |
Принадлежности
Наряду с шаговыми двигателями, Anaheim Automation предлагает обширную линейку драйверов и контроллеров, источников питания, мотор-редукторов, коробок передач, линейных приводов шаговых двигателей и интегрированных пакетов шаговых двигателей / драйверов. Кроме того, Anaheim Automation предлагает энкодеры, тормоза, HMI, муфты, кабели и соединители, линейные направляющие и столы X-Y.Если шаговые двигатели не идеальны для вашего приложения, вы можете рассмотреть бесщеточные двигатели постоянного тока, щеточные двигатели постоянного тока, сервоприводы или двигатели переменного тока и их совместимые драйверы / контроллеры.
Шаговые двигатели
Шаговый двигатель – это бесщеточный синхронный электродвигатель, который преобразует цифровые импульсы в механическое вращение вала.Каждый оборот шагового двигателя делится на дискретное количество шагов, во многих случаях 200 шагов, и на каждый шаг двигателю должен передаваться отдельный импульс.Шаговый двигатель может делать только один шаг за раз, и каждый шаг одинакового размера. Поскольку каждый импульс заставляет двигатель вращаться на точный угол, обычно 1,8 °, положением двигателя можно управлять без какого-либо механизма обратной связи. По мере увеличения частоты цифровых импульсов шаговое движение превращается в непрерывное вращение, при этом скорость вращения прямо пропорциональна частоте импульсов. Шаговые двигатели используются каждый день как в промышленных, так и в коммерческих целях из-за их низкой стоимости, высокой надежности, высокого крутящего момента на низких скоростях и простой и прочной конструкции, которая работает практически в любых условиях.
Преимущества шагового двигателя
Преобразование нелинейного входного сигнала в линейный выходной сигнал. Это обычное дело для сигналов термопар.- Угол поворота двигателя пропорционален входному импульсу.
- Двигатель имеет полный крутящий момент в состоянии покоя (если обмотки находятся под напряжением).
- Точное позиционирование и повторяемость движения, поскольку хорошие шаговые двигатели имеют точность от 3 до 5% шага, и эта ошибка не суммируется от шага к шагу.
- Отличная реакция на пуск / остановку / движение задним ходом.
- Очень надежен, так как в двигателе нет контактных щеток. Следовательно, срок службы шагового двигателя просто зависит от срока службы подшипника.
- Шаговые двигатели, реагирующие на импульсы цифрового входа, обеспечивают управление без обратной связи, что упрощает управление двигателем и снижает его стоимость.
- Можно добиться синхронного вращения на очень низкой скорости с нагрузкой, непосредственно связанной с валом.
- Может быть реализован широкий диапазон скоростей вращения, поскольку скорость пропорциональна частоте входных импульсов.
Типы шаговых двигателей
Существует три основных типа шаговых двигателей: с переменным сопротивлением, с постоянным магнитом и гибридные. Это обсуждение будет сосредоточено на гибридном двигателе, поскольку эти шаговые двигатели сочетают в себе лучшие характеристики двигателей с переменным сопротивлением и двигателей с постоянными магнитами.Они сконструированы с полюсами статора с несколькими зубьями и ротором с постоянными магнитами. Стандартные гибридные двигатели имеют 200 зубцов ротора и вращаются с шагом 1,8 °. Поскольку они демонстрируют высокий статический и динамический крутящий момент и работают с очень высокой частотой шагов, гибридные шаговые двигатели используются в широком спектре коммерческих приложений, включая компьютерные дисководы, принтеры / плоттеры и проигрыватели компакт-дисков. Некоторые промышленные и научные применения шаговых двигателей включают робототехнику, станки, механизмы захвата и размещения, автоматические машины для резки и склеивания проволоки и даже точные устройства контроля жидкости.Пошаговые режимы
«Шаговые режимы» шагового двигателя включают полный, половинный и микрошаговый. Тип выхода шагового режима любого шагового двигателя зависит от конструкции драйвера. Omegamation ™ предлагает приводы с шаговыми двигателями с переключаемыми полными и полушаговыми режимами, а также микрошаговые приводы с выбираемым переключателем или программно выбираемым разрешением.ПОЛНЫЙ ШАГ
Стандартные гибридные шаговые двигатели имеют 200 зубцов ротора или 200 полных шагов на оборот вала двигателя.Разделение 200 шагов на 360 ° вращения равняется полному углу шага 1,8 °. Обычно режим полного шага достигается за счет подачи питания на обе обмотки при попеременном реверсировании тока. По сути, один цифровой импульс от драйвера эквивалентен одному шагу. ПОЛУШАГ
Полушаг просто означает, что шаговый двигатель вращается со скоростью 400 шагов за оборот. В этом режиме запитывается одна обмотка, а затем поочередно запитываются две обмотки, в результате чего ротор вращается на половину расстояния, или 0.9 °. Хотя он обеспечивает примерно на 30% меньше крутящего момента, полушаговый режим обеспечивает более плавное движение, чем полушаговый режим.
МИКРОСТ
Микрошаговый двигатель – это относительно новая технология шагового двигателя, которая регулирует ток в обмотке двигателя до такой степени, что дополнительно подразделяет количество позиций между полюсами. Микрошаговые приводы Omegamation способны разделять полный шаг (1,8 °) на 256 микрошагов, что дает 51 200 шагов на оборот (0,007 ° / шаг).Микрошаг обычно используется в приложениях, требующих точного позиционирования и более плавного движения в широком диапазоне скоростей. Как и полушаговый режим, микрошаговый режим обеспечивает примерно на 30% меньше крутящего момента, чем полушаговый режим.
Линейное управление движением
Вращательное движение шагового двигателя может быть преобразовано в линейное движение с помощью системы привода ходового винта / червячной передачи (см. Рисунок B). Шаг или шаг ходового винта – это линейное расстояние, пройденное за один оборот винта.Если шаг равен одному дюйму на оборот, и есть 200 полных шагов на оборот, то разрешение системы ходового винта составляет 0,005 дюйма на шаг. Еще более высокое разрешение возможно при использовании шагового двигателя / системы привода в микрошаговом режиме.
в сравнении с параллельным подключением Есть два способа подключения шагового двигателя: последовательно или параллельно. Последовательное соединение обеспечивает высокую индуктивность и, следовательно, больший крутящий момент на низких скоростях.Параллельное соединение снижает индуктивность, что приводит к увеличению крутящего момента на более высоких скоростях.
Обзор технологии драйвера
Драйвер шагового двигателя получает сигналы шага и направления от индексатора или системы управления и преобразует их в электрические сигналы для запуска шагового двигателя. На каждую ступень вала двигателя требуется один импульс. В полношаговом режиме со стандартным 200-шаговым двигателем требуется 200 шаговых импульсов для совершения одного оборота.Скорость вращения прямо пропорциональна частоте импульсов. Некоторые драйверы имеют встроенный генератор, который позволяет использовать внешний аналоговый сигнал или джойстик для установки скорости двигателя.Скорость и крутящий момент шагового двигателя основаны на протекании тока от привода к обмотке двигателя. Фактор, который препятствует потоку или ограничивает время, необходимое току для возбуждения обмотки, известен как индуктивность. Из-за влияния индуктивности большинство типов схем драйвера предназначены для подачи большего количества напряжения, чем номинальное напряжение двигателя.Чем выше выходное напряжение от драйвера, тем выше уровень крутящего момента в зависимости от скорости. Как правило, выходное напряжение драйвера (напряжение на шине) должно быть в 5-20 раз выше номинального напряжения двигателя. Чтобы защитить двигатель от повреждения, привод шагового двигателя должен быть ограничен по току до номинального тока шагового двигателя.
Обзор индексатора
Индексатор или контроллер предоставляет драйверу выходные данные шага и направления.Для большинства приложений требуется, чтобы индексатор управлял и другими функциями управления, включая ускорение, замедление, количество шагов в секунду и расстояние. Индексатор также может взаимодействовать со многими другими внешними сигналами и управлять ими.Связь с индексатором осуществляется через последовательный порт RS-232 и в некоторых случаях порт RS485. В любом случае индексатор способен принимать высокоуровневые команды от главного компьютера и генерировать необходимые импульсы шага и направления для драйвера.
Индексатор включает в себя вспомогательные входы / выходы для контроля входов от внешних источников, таких как переключатель Go, Jog, Home или Limit. Он также может запускать другие функции машины через выходные контакты ввода / вывода.
Автономная работа
В автономном режиме индексатор может работать независимо от главного компьютера. После загрузки в энергонезависимую память программы движения можно запускать с различных типов операторских интерфейсов, таких как клавиатура или сенсорный экран, или с переключателя через вспомогательные входы / выходы.Автономная система управления шаговым двигателем часто комплектуется драйвером, источником питания и дополнительной обратной связью энкодера для приложений «замкнутого контура», требующих обнаружения опрокидывания и точной компенсации положения двигателя.Многоосевое управление
Многие приложения для управления движением требуют управления более чем одним шаговым двигателем. В таких случаях доступна многокоординатная система управления.К сетевому концентратору HUB 444, например, может быть подключено до четырех шаговых приводов, причем каждый привод подключен к отдельному шаговому двигателю. Сетевой концентратор обеспечивает согласованное перемещение приложений, требующих высокой степени синхронизации, например круговой или линейной интерполяции.Выбор шагового двигателя и привода
Выбор шагового двигателя зависит от требований к крутящему моменту и скорости.Используйте кривую крутящего момента двигателя (приведенную в технических характеристиках каждого привода, пример на рисунке C), чтобы выбрать двигатель, который будет выполнять эту работу. Каждый шаговый привод в линейке Omegamation показывает кривые крутящий момент-скорость для рекомендуемых двигателей. Если ваши требования к крутящему моменту и скорости могут быть удовлетворены с помощью нескольких шаговых двигателей, выберите привод, основанный на потребностях вашей системы движения – шаг / направление, автономный программируемый, аналоговые входы, микрошаговый – затем выберите один из рекомендуемых двигателей для этого привода. .Список рекомендуемых двигателей основан на обширных испытаниях, проведенных производителем для обеспечения оптимальной производительности шагового двигателя и комбинации привода. Рисунок A: Гибридный двигатель 1,8 °
Рисунок B: Линейное управление перемещением
Таблица 1: Таблица преобразования момента инерции
Таблица 2: Таблица преобразования крутящего момента
Что такое шаговый двигатель?
Шаговый двигатель – это бесщеточный синхронный электродвигатель, который преобразует цифровые импульсы в механическое вращение вала.Его нормальное движение вала состоит из дискретных угловых движений. движения практически одинаковой величины при управлении от последовательно переключаемого постоянного тока источник питания.Шаговый двигатель – это устройство цифрового ввода-вывода. Он особенно хорошо подходит для приложение, в котором управляющие сигналы появляются в виде цифровых импульсов, а не аналоговых напряжений. Один цифровой импульс на привод шагового двигателя или преобразователь заставляет двигатель увеличивать один точный угол движения. По мере увеличения частоты цифровых импульсов шаговое движение меняется на непрерывное вращение.
Некоторые промышленные и научные применения шаговых двигателей включают робототехнику, станки, механизмы захвата и размещения, автоматические станки для резки и склеивания проволоки и даже устройства точного контроля жидкости.
Как работает шаговый двигатель?
Каждый оборот шагового двигателя делится на дискретное количество шагов, во многих случаях 200 шагов, и для каждого шага двигателю необходимо посылать отдельный импульс.Шаговый двигатель может делать только один шаг за раз, и каждый шаг одинакового размера.Поскольку каждый импульс заставляет двигатель вращаться на точный угол, обычно 1,8 °, положением двигателя можно управлять без какого-либо механизма обратной связи. По мере увеличения частоты цифровых импульсов шаговое движение превращается в непрерывное вращение, при этом скорость вращения прямо пропорциональна частоте импульсов.
Шаговые двигатели используются каждый день как в промышленных, так и в коммерческих целях из-за их низкой стоимости, высокой надежности, высокого крутящего момента на низких скоростях и простой, прочной конструкции, которая работает практически в любых условиях.
- Угол поворота двигателя пропорционален входному импульсу.
- Двигатель имеет полный крутящий момент в состоянии покоя (если обмотки находятся под напряжением).
- Точное позиционирование и повторяемость движения, поскольку хорошие шаговые двигатели имеют точность от 3 до 5% шага, и эта ошибка не суммируется от шага к шагу.
- Отличная реакция на пуск / остановку / движение задним ходом.
- Очень надежен, так как в двигателе нет контактных щеток. Следовательно, срок службы шагового двигателя просто зависит от срока службы подшипника.
- Шаговые двигатели, реагирующие на импульсы цифрового входа, обеспечивают управление без обратной связи, что упрощает управление двигателем и снижает его стоимость.
- Можно добиться синхронного вращения на очень низкой скорости с нагрузкой, непосредственно связанной с валом.
- Может быть реализован широкий диапазон скоростей вращения, поскольку скорость пропорциональна частоте входных импульсов.
Выбор шагового двигателя и контроллера
Выбор шагового двигателя зависит от требований к крутящему моменту и скорости. Используйте кривую крутящего момента двигателя (указанную в технических характеристиках каждого привода), чтобы выбрать двигатель, который будет выполнять эту работу.Каждый контроллер шагового двигателя в строке Omegamation показывает кривые крутящий момент-скорость для рекомендуемых двигателей этого привода.Если ваши требования к крутящему моменту и скорости могут быть удовлетворены с помощью нескольких шаговых двигателей, выберите контроллер, основанный на потребностях вашей системы движения – шаг / направление, автономный программируемый, аналоговые входы, микрошаговый – затем выберите один из рекомендуемых двигателей для этого контроллера. .
Список рекомендуемых двигателей основан на обширных испытаниях, проведенных производителем для обеспечения оптимальной производительности комбинации шагового двигателя и контроллера.
Типы шаговых двигателей
Существует три основных типа шаговых двигателей:- Активный ротор: шаговый двигатель с постоянными магнитами (PM)
- Реактивный ротор: шаговый двигатель с переменным сопротивлением (VR)
- Комбинация VR и PM: гибридный шаговый двигатель (HY)
Шаговый двигатель с постоянным магнитом
Этот тип шагового двигателя имеет ротор с постоянными магнитами. Статор может быть аналогичен традиционному 2- или 3-фазному индукционному двигатель или сконструированный аналогично штампованному двигателю. Последний является самый популярный тип шагового двигателя.a.) Обычный постоянный магнит. На рисунке 1 показана схема обычного шаговый двигатель с ротором с постоянными магнитами.2-х фазная обмотка проиллюстрировано. На рисунке 1а показана фаза А. запитан с положительной клеммы «A». Поле находится под углом 0 °. Когда катушка намотана, как показано, северный полюс ротор также находится на 0 °.
Вал совершает один оборот за каждый полный оборот электромагнитного поля в этом двигателе. На рисунке 2 показан тот же шаговый двигатель с обеими обмотками под напряжением. Важный разница здесь в том, что результирующее электромагнитное поле находится между два полюса.На рисунке 2 поле переместилось на 45 ° от поле на Рисунке 1.
Как и в схеме однофазного включения, вал завершает один оборот за каждый полный оборот электромагнитного поля. Должно быть очевидно, что этот мотор может полушага; т.е. шаг в малом шаг шага. Это возможно за счет сочетания подачи питания показано на Рисунке 1, с показанным на Рисунке 2. На Рисунке 3 показаны схемы Шаговый двигатель с постоянными магнитами с полушаговым движением ротора.
Как и на предыдущих схемах, ротор и вал движутся через тот же угол, что и поле. Обратите внимание, что каждый шаг приводил к повороту на 45 °. вместо 90 ° на предыдущей диаграмме. Шаговый двигатель с постоянным магнитом может быть намотан бифилярным двигателем. обмотки, чтобы избежать необходимости обратной полярности обмотка. На рисунке 4 показана бифилярная обмотка при В таблице IV показана последовательность включения.
Бифилярные обмотки проще переключать с помощью транзисторного контроллера.Требуется меньше переключающих транзисторов. б.) Штампованные или штабелированные шаговые двигатели с постоянными магнитами. В самый популярный тип шагового двигателя с постоянным магнитом – это называется штампованным типом, зубчатым когтем, листовым металлом, жестяной банкой или просто невысокая стоимость мотора. Этот мотор сложно наглядно проиллюстрировать из-за того, как он построен.
Этот двигатель имеет пару катушек, окружающих ротор с постоянными магнитами. Катушки заключены в корпус из мягкого железа с зубьями на внутри реагирует с ротором.Каждый корпус катушки имеет одинаковый количество зубьев как количество полюсов ротора. Корпуса радиально смещены друг относительно друга на половину шага зубьев.
Шаговый двигатель с регулируемым сопротивлением
Этот тип шагового двигателя имеет электромагнитный статор с ротор из магнитомягкого железа с зубьями и пазами, подобными ротору ротор индукторного генератора. В то время как двигатели с постоянными магнитами в основном Для 2-фазных машин, для двигателей VR требуется не менее 3-х фаз. Большинство VR шаговые двигатели имеют 3 или 4 фазы, хотя 5-фазные двигатели VR имеется в наличии.В шаговом двигателе VR поле движется с другой скоростью, чем ротор.
Обратите внимание, что катушка фазы A имеет два южные полюса и отсутствие северных полюсов для пути возврата потока. Вы можете отдохнуть уверен, что будет один. Поток вернется через путь наименьшего сопротивления, а именно через пары полюсов, которые являются ближайшими до двух зубьев ротора. Это зависит от положения ротора. Поток индуцирует напряжение в катушках, намотанных на полюс. Это вызывает ток в обмотка, замедляющая ротор.Величина тока определяется напряжение на катушке. Катушка с диодным зажимом будет иметь больше ток больше, чем у резисторного диода или обмотки с зажимом стабилитрона.
Гибридный шаговый двигатель
Этот тип двигателя часто называют постоянным магнитом. мотор. Он использует комбинацию постоянного магнита и переменного структура сопротивления. Его конструкция аналогична конструкции Индукционный двигатель.Ротор имеет два концевые детали (хомуты) с выступающими полюсами, расположенными на одинаковом расстоянии, но радиально смещены друг от друга на половину шага зубьев.Круглый перманент магнит разделяет их. Ярма имеют практически равномерный поток. противоположной полярности. Статор изготовлен из многослойной стали. Некоторые двигатели имеют 4 катушки. в двух группах по 2 катушки последовательно. Одна пара катушек называется фазой A и другая фаза B.
Число полных шагов на оборот может быть определено из следующая формула:
SPR = NR x Ø
Где: SPR = количество шагов на оборот
NR = общее количество зубьев ротора (всего для оба хомута)
Ø = количество фаз двигателя
или: NR = SPR / Ø
Они сконструированы с полюсами статора с несколькими зубьями и ротором с постоянными магнитами.Стандартные гибридные двигатели имеют 200 зубцов ротора и вращаются с шагом 1,8 °. Поскольку они демонстрируют высокий статический и динамический крутящий момент и работают с очень высокой частотой шагов, гибридные шаговые двигатели используются в широком спектре коммерческих приложений, включая компьютерные дисководы, принтеры / плоттеры и проигрыватели компакт-дисков.
Пошаговые режимы
«Шаговые режимы» шагового двигателя включают полный, половинный и микрошаговый. Тип выхода шагового режима любого шагового двигателя зависит от конструкции контроллера.Omegamation ™ предлагает приводы с шаговыми двигателями с переключаемыми полными и полушаговыми режимами, а также микрошаговые приводы с выбираемым переключателем или программно выбираемым разрешением.Полный шаг
Стандартные гибридные шаговые двигатели имеют 200 зубцов ротора или 200 полных шагов на оборот вала двигателя. Разделение 200 шагов на 360 ° вращения равняется полному углу шага 1,8 °. Обычно режим полного шага достигается за счет подачи питания на обе обмотки при попеременном реверсировании тока.По сути, один цифровой импульс от драйвера эквивалентен одному шагу.Полушаг
Полушаг просто означает, что шаговый двигатель вращается со скоростью 400 шагов за оборот. В этом режиме запитывается одна обмотка, а затем поочередно запитываются две обмотки, в результате чего ротор вращается на половину расстояния, или 0,9 °. Хотя он обеспечивает примерно на 30% меньше крутящего момента, полушаговый режим обеспечивает более плавное движение, чем полушаговый режим.Microste
Микрошаговый двигатель – это относительно новая технология шагового двигателя, которая регулирует ток в обмотке двигателя до такой степени, что дополнительно подразделяет количество позиций между полюсами.Микрошаговые приводыOmegamation способны разделять полный шаг (1,8 °) на 256 микрошагов, что дает 51 200 шагов на оборот (0,007 ° / шаг). Микрошаг обычно используется в приложениях, требующих точного позиционирования и более плавного движения в широком диапазоне скоростей. Как и полушаговый режим, микрошаговый режим обеспечивает примерно на 30% меньше крутящего момента, чем полушаговый режим.
Управление линейным шаговым двигателем
Вращательное движение шагового двигателя может быть преобразовано в линейное движение с помощью системы привода ходового винта / червячной передачи (см. Рисунок B).Шаг или шаг ходового винта – это линейное расстояние, пройденное за один оборот винта. Если шаг равен одному дюйму на оборот, и есть 200 полных шагов на оборот, то разрешение системы ходового винта составляет 0,005 дюйма на шаг. Еще более высокое разрешение возможно при использовании шагового двигателя / системы привода в микрошаговом режиме. Серияи параллельное соединение
Есть два способа подключения шагового двигателя: последовательно или параллельно.Последовательное соединение обеспечивает высокую индуктивность и, следовательно, больший крутящий момент на низких скоростях. Параллельное соединение снижает индуктивность, что приводит к увеличению крутящего момента на более высоких скоростях.Контроллер шагового двигателя Обзор технологии
Драйвер получает сигналы шага и направления от индексатора или контроллера шагового двигателя и преобразует их в электрические сигналы для запуска шагового двигателя. На каждую ступень вала двигателя требуется один импульс.В полношаговом режиме со стандартным 200-шаговым двигателем требуется 200 шаговых импульсов для совершения одного оборота. Скорость вращения прямо пропорциональна частоте импульсов. Некоторые системы управления имеют встроенный генератор, который позволяет использовать внешний аналоговый сигнал или джойстик для установки скорости двигателя.
Скорость и крутящий момент шагового двигателя основаны на протекании тока от драйвера к обмотке двигателя. Фактор, который препятствует потоку или ограничивает время, необходимое току для возбуждения обмотки, известен как индуктивность.Влияние индуктивности, большинство типов цепей управления предназначены для подачи большего количества напряжения, чем номинальное напряжение двигателя.
Чем выше выходное напряжение контроллера, тем выше уровень крутящего момента в зависимости от скорости. Как правило, выходное напряжение драйвера (напряжение на шине) должно быть в 5-20 раз выше номинального напряжения двигателя. Чтобы защитить двигатель от повреждения, привод шагового двигателя должен быть ограничен по току до номинального тока шагового двигателя.
Обзор контроллера шагового двигателя
Индексатор, или контроллер шагового двигателя, предоставляет драйверу выходные данные шага и направления. Для большинства приложений требуется, чтобы индексатор управлял и другими функциями управления, включая ускорение, замедление, количество шагов в секунду и расстояние. Индексатор также может взаимодействовать со многими другими внешними сигналами и управлять ими.Связь с системой управления осуществляется через последовательный порт RS-232 и в некоторых случаях порт RS485.В любом случае контроллер шагового двигателя способен принимать высокоуровневые команды от главного компьютера и генерировать необходимые импульсы шага и направления для драйвера.
Контроллер включает в себя дополнительные входы / выходы для контроля входов от внешних источников, таких как пусковой, толчковый, исходный или концевой выключатель. Он также может запускать другие функции машины через выходные контакты ввода / вывода.
Автономная работа
В автономном режиме контроллер может работать независимо от главного компьютера.После загрузки в энергонезависимую память программы движения можно запускать с различных типов операторских интерфейсов, таких как клавиатура или сенсорный экран, или с переключателя через вспомогательные входы / выходы.Автономная система управления шаговым двигателем часто комплектуется драйвером, источником питания и дополнительной обратной связью энкодера для приложений «замкнутого контура», требующих обнаружения опрокидывания и точной компенсации положения двигателя.
Многоосевое управление
Многие приложения для управления движением требуют управления более чем одним шаговым двигателем.В таких случаях доступен контроллер многоосного шагового двигателя. К сетевому концентратору HUB 444, например, может быть подключено до четырех шаговых приводов, причем каждый привод подключен к отдельному шаговому двигателю. Сетевой концентратор обеспечивает согласованное перемещение приложений, требующих высокой степени синхронизации, например круговой или линейной интерполяции. Схема контроллера шагового двигателяШаговые двигатели доступны в нескольких версиях и размерах с различными рабочими напряжениями.Преимущество этого универсального контроллера заключается в том, что он может использоваться с широким диапазоном рабочих напряжений, примерно от 5 В до 18 В. Он может управлять двигателем с пиковым напряжением, равным половине напряжения питания, поэтому он может легко управляйте шаговыми двигателями, рассчитанными на напряжение от 2,5 В до 9 В.
Схема также может обеспечивать ток двигателя до 3,5 А, что означает, что ее можно использовать для управления относительно большими двигателями. Схема также защищена от короткого замыкания и имеет встроенную защиту от перегрева.Для приведения в действие шагового двигателя требуются два сигнала. С логической точки зрения, они составляют код Грея, что означает, что они представляют собой два прямоугольных сигнала с одинаковой частотой, но с постоянной разностью фаз 90 градусов.
IC1 генерирует прямоугольный сигнал с частотой, которую можно установить с помощью потенциометра P1. Эта частота определяет частоту вращения шагового двигателя. Код Грея генерируется десятичным счетчиком в форме 4017. Выходы Q0 – Q9 счетчика последовательно переходят в высокий уровень в ответ на нарастающие фронты тактового сигнала.Код Грея может быть сгенерирован на выходах с помощью двух логических элементов ИЛИ, которые здесь сформированы с использованием двух диодов и резистора для каждого затвора, для создания сигналов I и Q.
Здесь «I» означает «синфазный», а «Q» – «квадратурный», что означает, что он имеет сдвиг фазы на 90 градусов относительно I-сигнала. Обычно для управления обмотками шагового двигателя используется пара двухтактных схем для каждой обмотки, которая называется «H-мостом». Это позволяет изменять направление тока через каждую обмотку, что необходимо для правильной работы биполярного двигателя (того, чьи обмотки не имеют центральных ответвлений).
Конечно, его также можно использовать для правильного управления униполярным двигателем (с обмотками с центральным отводом). Вместо использования такой двухтактной схемы мы решили использовать микросхемы аудиоусилителя (тип TDA2030), хотя это может показаться немного странным. С функциональной точки зрения TDA2030 на самом деле представляет собой своего рода операционный усилитель мощности. Он имеет разностный усилитель на входе и двухтактный драйверный каскад на выходе.
Принципиальная схема:
IC3, IC4 и IC5 относятся к этому типу (по экономичной цене).Здесь IC3 и IC4 подключены как компараторы. Их неинвертирующие входы управляются ранее упомянутыми сигналами I и Q, при этом на инвертирующих входах установлен потенциал, равный половине напряжения питания. Этот потенциал обеспечивается третьим TDA2030. Таким образом, выходы IC3 и IC4 отслеживают свои неинвертирующие входы, и каждый из них управляет одной обмоткой двигателя.
Другие концы обмоток, в свою очередь, подключены к половине напряжения питания, обеспечиваемого IC5. Поскольку один конец каждой обмотки подключен к прямоугольному сигналу, который чередуется между 0 В и потенциалом, близким к напряжению питания, в то время как другой конец находится на половине напряжения питания, всегда применяется напряжение, равное половине напряжения питания. к каждой обмотке, но его полярность меняется в зависимости от состояний сигналов I и Q.
Это именно то, что нам нужно для привода биполярного шагового двигателя. Скорость вращения можно изменять с помощью потенциометра P1, но фактическая скорость различается для каждого типа двигателя, поскольку она зависит от количества шагов на оборот. Двигатель, использованный в прототипе, продвигался примерно на 9 ° за шаг, и его скорость могла регулироваться в диапазоне примерно от 2 до 10 секунд на оборот.
В принципе, любую желаемую скорость можно получить, регулируя значение C1, если двигатель может с этим справиться.Диапазон регулировки P1 можно увеличить, уменьшив номинал резистора R5. Диапазон регулировки составляет 1: (1000 + R5) / R5, где R5 задается в k. Если шаговый двигатель отключен путем снятия напряжения питания с цепи, двигатель может продолжать вращаться на определенную величину из-за собственная инерция или механическая нагрузка на двигатель (эффект маховика).
Также возможно, что положение двигателя не согласуется с состояниями сигналов I и Q при первом подаче питания на схему.В результате двигатель иногда может «запутаться» при запуске, в результате чего он делает шаг в неправильном направлении, прежде чем начать движение в направлении, определяемом сигналами привода. Этих эффектов можно избежать, добавив дополнительный переключатель S1 и резистор 1-k, который затем можно использовать для запуска и остановки двигателя. Когда S1 замкнут, тактовый сигнал прекращается, но IC2 сохраняет свои выходные уровни в этот момент, поэтому постоянные токи через обмотки двигателя магнитно «фиксируют» ротор в нужном положении.
TDA2030 имеет внутреннюю защиту от перегрева, поэтому выходной ток будет автоматически уменьшен, если микросхема станет слишком горячей. По этой причине рекомендуется устанавливать IC3, IC4 и IC5 на радиатор (возможно, на общий радиатор), когда используется относительно мощный двигатель. Язычок корпуса TO220 электрически соединен с выводом отрицательного напряжения питания, поэтому микросхемы могут быть присоединены к общему радиатору без использования изолирующих шайб.
Автор: Герт Баарс – Авторские права: Elektor Electronics Magazine
Джонс о схемах управления шаговыми двигателями
Джонс о схемах управления шаговыми двигателямиВ 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 3.1На 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 виде 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 повредите переключатель, если не позаботитесь о его надлежащем обращении.
Есть два основных способа справиться с этим скачком напряжения.Один из них соедините обмотку двигателя диодом, а другой – мостом двигателя. обмотка с конденсатором. На рисунке 3.2 показаны оба подхода:
Рисунок 3.2Диод, показанный на рисунке 3.2, должен пропускать полный ток. через обмотку двигателя, но он будет проводить только ненадолго каждый раз, когда 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 /2Где:
P = L I 2 /2
P – запасенная энергия в ватт-секундах или кулоновских вольтахРешение для минимального размера конденсатора, необходимого для предотвращения перенапряжения на переключателе довольно просто:
C – емкость в фарадах
В – напряжение на конденсаторе
L – индуктивность обмотки двигателя, Генри
I – ток через обмотку двигателя
C > L I 2 / ( V b – V s ) 2Где:
В б – напряжение пробоя переключателяДвигатели с переменным сопротивлением имеют переменную индуктивность, которая зависит от угол вала.Следовательно, для выбора конденсатор. Кроме того, индуктивность двигателя часто плохо документируется, если вообще.
В с – напряжение питания
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 3.3На 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 3.4Дополнительные 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 плюсу питания, где он зажат диодом.Противоположный конец полетит вниз, и если он не плавает при напряжении питания на время, он упадет под землю, изменяя 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 3.5Правила 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 3.6На 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 резким, 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 3,7Каждый 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 рисунке 3.7, представляет собой мощный транзистор 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 Allegro Microsystems, 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 3.8Базовый резистор на каждом транзисторе Дарлингтона соответствует стандарту. биполярные TTL выходы. 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 положительному 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 3.9Как и в случае с униполярными схемами возбуждения, описанными 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! Следующие 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.
ротор двигателя, поэтому ротор будет свободно выбегать, если все обмотки двигателя
работает в этом режиме.
На рисунке 3.11 показано, как протекает ток 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
Рисунок 3.13Здесь доступны следующие режимы работы:
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.
XY ABCD Режим 00 0000 быстрый распад 01 1001 вперед 10 0110 реверс 11 0101 медленный распад
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 3.14Входы X и Y в этой цепи могут управляться открытым коллектором. Выходы TTL как в однополярной 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 имеют высокий уровень, 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 половин, 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 3.15Эта 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:
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.
XYE Режим –1 быстрый распад 000 более медленный распад 010 вперед 100 реверс 110 медленный распад
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 3.16Этот 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 Н-мостов из дискретных выключателей.Например, International Rectifier продает линейку полумостовые драйверы; два из этих чипов плюс 4 переключающих транзистора MOSFET Достаточно построить Н-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 под напряжением до 15 В.
Ряд производителей делают сложные микросхемы H-моста, которые включают ток ограничивающая схемотехника; это тема следующего раздела.
