Arskama.ru

Автомобильный журнал
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Шаговые двигателя драйвер контроллер схема

Контроллер шаговых двигателей STMONO

Описание. Практическое применение.

1. НАЗНАЧЕНИЕ.
2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ.
3. УСТРОЙСТВО.

3.1. Структурная схема драйвера STMONO.
Структурная схема драйвера STMONO, приведенная на рис.1, содержит следующие элементы:
А1 – процессор, выполняющий обработку цифровых и аналоговых сигналов для управления мостами А3 и А4 и преобразователем напряжения А2;
А2 – преобразователь напряжения, формирующий напряжения питания мостов А3 и А4 процессора А1 и внешнего оборудования через разъем Х3 (+12В);
А3, А4 – мосты на основе MOSFET транзисторов, обеспечивающие коммутацию обмоток шагового двигателя через разъем Х5;
А5 – анализатор фазы вращения ротора шагового двигателя;
Х1 – разъем управления драйвером, посредством которого:

  • выбирается конфигурация устройства: драйвер или привод (CONFIG);
  • задается режим работы: пошаговый или саморазгонный (MODE);
  • поступают команды на включение (START);
  • задается направление вращения (REV).
    Х2 – разъем данных, посредством которого задается:
  • величина микрошага (D0, D1);
  • тип, используемого двигателя (D3, D4);
  • значения сигналов датчиков конечных положений привода (D1, D2, D3);
  • формируется ответ о выполнении команды приводом (OUT).
    Х3 – разъем питания, через который поступает питающее напряжение на драйвер
    Х4 – разъем для задания частоты вращения в саморазгонном режиме;
    Х5 – разъем для подключения шагового двигателя;
    S1, S8 – переключатель, на котором продублированы сигналы задания режима работы MODE, конфигурации устройства CONFIG, задания типа двигателя TIPMOTOR1,2, задания микрошага MIC1,2 и тока обмоток двигателя IMOTOR1,2.


    Рис. 1 — Структурная схема драйвера STMONO
    НАЖМИТЕ ЧТОБЫ УВЕЛИЧИТЬ

    Рис. 2 — Cхема подключения драйвера STMONO
    НАЖМИТЕ ЧТОБЫ УВЕЛИЧИТЬ

    Типовая схема подключения устройства STMONO приведена на рисунке 2. Важными особенностями схемы подключения STMONO являются:

  • подключение силового питания через Х3 (Питание) от гальванически изолированного источника питания (например, отдельной для каждого устройства STMONO обмотки силового трансформатора напряжением 32В);
  • подача сигналов по цепям REV, START, MODE, CONFIG, D0, D1, D2, D3 с помощью схем с открытым коллектором (входной ток не более 0,5 мA);
  • подключение корпуса устройства STMONO общей цепи устройства верхнего уровня через контакт KORPUS X4/4.

    3.2. Управление контроллером STMONO.
    Управление контроллером STMONO выполняется с помощью 8-разрядного ползункового переключателя (S1-S8), разряды которого продублированы на соответствующих контактах входных разъемов X1, X2, а также сигналами START и REV.
    Замкнутое положение любого разряда переключателя S1-S8 (ON) соответствует подаче на соответствующий вход, сигнала 0 (0V). Соответственно, разомкнутое состояние (OFF) любого разряда переключателя S1-S8 соответствует подаче на вход сигнала 1 (5V).
    Отдельные разряды переключателя S1-S8 имеют разное функциональное назначение в зависимости от режима работы драйвера. Режим работы драйвера определяется положением переключателей S5–MODE и S6–CONFIG. Выбор режима работы устройства и назначение отдельных разрядов переключателей S1-S4, S7 и S8 при разных режимах работы устройства STMONO показаны на блок схеме выбора режима работы (рис. 3).

    Смена режима работы контроллера STMONO выполняется при значении сигнала START равном 1. Переключатели S7 и S8, задающие ток или частоту вращения, должны формировать уровни напряжений согласно таблице 1.

    Таблица 1. Уровни напряжений формируемых выключателями S7 и S8

    S7S8Ura0, B
    OFFOFF
    OFFON1,25
    ONOFF2,5
    ONON3,75
    4. ПРИНЦИП РАБОТЫ.

    При поступлении на Х3 напряжения питания происходит процесс инициализации устройства, который включает в себя следующие этапы:

  • запуск источников питания +5 В для процессора А1 и +15 В для драйверов преобразователя напряжения А2 и мостов US, UC, после чего включается зеленый светодиод;
  • выполняется опрос входов CONFIG и MODE для установки одного из четырех режимов работы.

    4.1. Работа устройства STMONO в пошаговом режиме драйвера.
    При установке переключателя S6-CONFIG в положение OFF, а переключателя S5-MODE в положение ON устройство переходит в пошаговый режим работы (Рис. 3)
    В этом режиме ротор двигателя меняет свое угловое положение на один шаг при поступлении на вход START разъема Х1 перепада напряжения из логической 1 в логический 0. Направление вращения ротора определяет значение сигнала REV на разъеме Х1. Сигнал REV должен быть установлен раньше изменения сигнала START не менее чем за 20 мкс.
    Скорость выполнения ротором одного шага определяется частотой приемистости, выбранной переключателями S3, S4 для заданного типа двигателя. Значения частот приемистости для выбранного, двигателя при напряжении питания UП = 48 B, приведены в таблице 2.

    Таблица 2. Частота приемистости двигателей

    S3 (D2)S4 (D3)Тип двигателяЧастота приемистости, Гц
    OFFOFFFL110STH99-5004B416
    OFFONFL86STH118-6004B687
    ONOFFFL57STH76-2804B859
    ONONFL57STH41-2804B917

    Движение ротора в пределах одного шага выполняется по синусоидальному закону изменения току в обмотке, что в значительной степени снижает влияние зон электромеханического резонанса на устойчивость отработки шага во всем диапазоне частот вращения ротора. После отработки шага, до поступления сигнала на выполнение следующего шага, ток в обмотке двигателя остается таким же, как в момент завершения отработки шага.
    Максимальное значение тока в обмотках двигателя задается положением переключателей S7, S8 согласно таблице 3.

    Таблица 3. Значение тока в обмотках двигателя

    S7S8Ток обмотки, А
    OFFOFF6
    OFFON5
    ONOFF4
    ONON3

    В статичном положении двигателя в обмотках протекает ток, заданный согласно таблице 3, обеспечивая номинальный статический момент удержания вала ротора двигателя. В этом состоянии на омическом сопротивлении обмоток двигателя рассеивается мощность согласно таблице 4.

    Таблица 4. Мощность, рассеиваемая в обмотках двигателя при создании статического момента

    Тип двигателяТок в обмоток, АСопротивление обмоток, ОмНапряжение в обмотке, ВРассеиваемая мощность, Вт
    FL110STH99-5004B2 * 50,904,59,0
    FL86STH118-6004B2 * 60,603,67,2
    FL57STH76-2804B2 * 31,133,46,8
    FL57STH41-2804B2 * 30,702,14,2

    Как следует из таблицы 4, мощности, выделяемые в обмотках двигателя при создании статического момента не значительны относительно габаритов корпуса двигателя, и поэтому не приводят к его перегреву при бесконечно долгом нахождении двигателя в статичном положении. В этом состоит одна из отличительных особенностей построения структуры данного устройства. Обычно, на обмотку двигателя поступает напряжение большой величины с широтно-импульсной модуляцией. Именно широтно-импульсная модуляция и приводит к дополнительному разогреву корпуса двигателя из-за потерь от вихревых токов в сердечнике статора в переменном высокочастотном магнитном поле.
    Возможно дистанционное задание значений:

  • частоты приемистости для выбранного двигателя путем подачи сигналов на входы D2 и D3 согласно табл.2 (D2, D3 = 0 соответствует значению S3, S4 = ON);
  • токов в обмотке двигателя путем подачи уровня аналогового сигнала на выход F заданного разъема X согласно таблице 3.

    4.2. Работа устройства STMONO в cаморазгонном режиме драйвера.
    При установке переключателя S6-CONFIG в положение OFF, а переключателя S5-MODE в положение OFF устройство переходит в саморазгонный режим работы (рис. 3).
    В этом режиме ротор двигателя начинает вращение при установке на входе START (X1) уровня сигнала равного 0. Направление вращения определяется установкой уровня сигнала на входе REV (X1) и соответственно меняется на противоположное при смене значения уровня сигнала REV.
    Положением переключателей S3, S4 (или соответственно значением уровней на входах D2, D3) определяют тип подключенного к драйверу двигателя согласно таблице 2.
    Положение переключателей S7, S8 определяет значение частоты коммутации обмоток двигателя, а следовательно и частоты вращения вала двигателя согласно таблице 5.

    Таблица 5. Установка частоты вращения

    S7 (D2)S8 (D3)Частота коммутации обмоток двигателя, ГцЧастота вращения вала двигателя, об/сек
    OFFOFF229211,460
    OFFON275113,755
    ONOFF343817,190
    ONON458522,925

    Под саморазгонным режимом работы драйвера понимается такой порядок управления коммутацией обмоток шагового двигателя, при котором следующая комбинация переключения обмоток выполняется автоматически после того, как вал шагового двигателя займет положение, заданное предыдущей коммутацией обмоток шагового двигателя. Контроль положения вала шагового двигателся осуществляется без использования отдельного внешнего датчика. В качестве датчика используется интерфейс обмоток шагового двигателя – это так называемая бездатчиковая технология контроля положения вала шагового двигателя.
    Такой вид управления шаговым двигателем повышает коэффициент полезного действия (КПД) двигателя, так как не происходит остановка вала ротора шагового двигателя при выполнении каждого шага и ожидания следующего шага как в пошаговом режиме. В саморазгонном режиме при достижении валом двигателя положения, соответствующего текущей коммутации обмоток, сразу же выполняется следующая коммутация обмоток, и вал продолжает движения дальше. В этом случае нет потерь на остановку и разгон ротора шагового двигателя. При этом отсутствует нагрев корпуса двигателя даже при работе с максимальным выходным моментом, за счет повышения КПД.
    При установке сигнала START=1, контроллер STMONO переходит в режим создания статического момента удержания вала ротора двигателя с номинальным моментом.

    4.3. Работа устройства STMONO в режиме привода подмотки.
    Режим работы устройства в качестве привода подмотки позволяет использовать его в качестве функционально законченного блока управления подмоткой пленки в упаковочных автоматах вертикального или горизонтального типа или других аналогичных механизмах. Кинематическая схема узла подмотки обычно имеет вид, показанный на рис. 4.

    Выходы датчиков D1, D2, D3 подключаются к входам D1, D2, D3 разъема Х2 соответственно. Питание (+12 В) датчиков осуществляется с контактов 1 и 2 разъема X4.
    Выход OUT разъема Х2 используется для вывода состояния устройства: при OUT=0, устройство находится в рабочем состоянии, OUT=1 – соответствует аварийному состоянию устройства (окончанию пленки на бобине). Переключатели S7, S8 задают частоту вращения двигателя подмотки согласно таблице 6.

    Таблица 6. Установка частоты вращения привода подмотки

    S7 (D2)S8 (D3)Частота коммутации обмоток двигателя, ГцЧастота вращения вала двигателя, об/сек
    OFFOFF4292,145
    ONON5732,865
    ONOFF6873,435
    ONON8594,295

    Тип мотора заданный по умолчанию соответствует FL57STH76-2804B
    Ток обмоток двигателя – 3 А.

    4.4. Работа устройства STMONO в режиме привода механизма сварки упаковочного механизма.
    Для задания режима работы устройства STMONO в качестве привода устройств сварки необходимо:

  • установить переключатель S6-CONFIG в положение ON;
  • установить переключатель S5-MODE в положение OFF.
    Переключатели S7, S8 задают частоту коммутации обмоток шагового двигателя (частоту вращения ротора двигателя) устройства STMONO согласно таблице 5. Режим работы устройства в качестве привода сварки позволяет использовать его в качестве функционально законченного блока управления механизма сварки упаковочного автомата или в других аналогичных механизмах, где необходима координация перемещений двух независимых кинематических осей систем штоков или валов, без механической связи между ними.
    Кинематическая схема одного из вариантов таких узлов приведена на рис. 7.

    Простой в изготовлении контроллер шагового двигателя из старых деталей

    Шаг 1.

    От старого сканера:

    • 1 шаговый двигатель
    • 1 микросхема ULN2003
    • 2 стальных прута

    Для корпуса: — 1 картонная коробка

    • Клеевой пистолет
    • Кусачки
    • Ножницы
    • Принадлежности для пайки
    • Краска
    • 1 разъем DB-25 — провод
    • 1 цилиндрическое гнездо для питания постоянного тока Для испытательного стенда
    • 1 стержень с резьбой
    • 1 подходящая под стержень гайка — разные шайбы и шурупы — куски древесины

    Для управляющего компьютера:

    • 1 старый компьютер (или ноутбук)
    • 1 копия TurboCNC ( отсюда)

    Шаг 2.

    Берем детали от старого сканера. Чтобы построить собственный ЧПУ контроллер нужно для начала извлечь из сканера шаговый двигатель и плату управления. Здесь не приведено никаких фотографий, потому что каждый сканер выглядит по-своему, но обычно нужно просто снять стекло и вывернуть несколько винтов. Кроме двигателя и платы можно оставить еще металлические стержни, которые потребуются для тестирования шагового двигателя.

    Шаг 3.

    Извлекаем микросхему из платы управления Теперь нужно найти на плате управления шаговым двигателем микросхему ULN2003. Если вы не смогли обнаружить ее на своем устройстве, ULN2003 можно купить отдельно. Если она есть, ее нужно выпаять. Это потребует некоторого умения, но не так уж сложно. Сначала при помощи отсоса удалите как можно больше припоя. После этого осторожно просуньте под микросхему конец отвертки. Осторожно прикоснитесь концом паяльника к каждому выводу, продолжая при этом нажимать на отвертку.

    Шаг 4.

    Пайка Теперь нам нужно припаять микросхему на макетную плату. Припаяйте к плате все выводы микросхемы. На показанной здесь макетной плате имеется две шины электропитания, поэтому положительный вывод ULN2003 (смотрите схему здесь и на рисунке ниже) припаивается к одной из них, а отрицательный — к другой. Теперь, нужно соединить вывод 2 коннектора параллельного порта с выводом 1 ULN2003. Вывод 3 коннектора параллельного порта соединяется с выводом 2 ULN2003, вывод 4 — с выводом 3 ULN2003 и вывод 5 — с выводом 4 ULN2003. Теперь вывод 25 параллельного порта припаивается к отрицательной шине питания. Далее к управляющему устройству припаивается мотор. Делать это придется путем проб и ошибок. Можно просто припаять провода так, чтобы потом цеплять на них крокодилы. Еще можно использовать клеммы с винтовым креплением или что-нибудь подобное. Просто припаяйте провода к выводам 16, 15, 14 и 13 микросхемы ULN2003. Теперь припаяйте провод (желательно черный) к положительной шине питания. Управляющее устройство почти готово. Наконец, подсоедините к шинам электропитания на макетной плате цилиндрическое гнездо для питания постоянного тока. Чтобы провода не могли отломаться, их закрепляют клеем из пистолета.

    Шаг 5.

    Установка программного обеспечения Теперь о программном обеспечении. Единственная вещь, которая точно будет работать с вашим новым устройством — это Turbo CNC. Скачайте его здесь. Распакуйте архив и запишите на CD. Теперь, на компьютере, который вы собираетесь использовать для управления, перейдите на диск C:// и создайте в корне папку «tcnc». Затем, скопируйте файлы с CD в новую папку. Закройте все окна. Вы только что установили Turbo CNC.

    Шаг 6.

    Настройка программного обеспечения Перезагрузите компьютер чтобы перейти к работе в MS-DOS. В командной строке наберите «C: cncTURBOCNC». Иногда лучше использовать загрузочный диск, тогда копия TURBOCNC помещается на него и нужно набирать, соответственно «A: cncTURBOCNC». Возникнет экран, похожий на изображенный на рис. 3. Нажмите пробел. Теперь вы находитесь в главном меню программы. Нажмите F1, и при помощи клавиш со стрелками выберите меню «Configure». При помощи клавиш со стрелками выберите «number of axis». Нажмите Enter. Введите количество осей, которые будут использоваться. Поскольку у нас только один мотор, выбираем «1». Нажмите Enter чтобы продолжить. Снова нажмите F1 и в меню «Configure» выберите пункт «Configure axes», затем дважды нажмите Enter.

    Появится следующий экран. Нажимайте Tab пока не перейдете к ячейке «Drive Type». При помощи стрелки вниз выберите пункт «Phase». Снова при помощи Tab выберите ячейку «Scale». Чтобы использовать калькулятор, нам нужно найти число шагов, которые двигатель делает за один оборот. Зная номер модели двигателя, можно установить на сколько градусов он поворачивается за один шаг. Чтобы найти число шагов, которые двигатель делает за один оборот, теперь нужно поделить 360 на число градусов за один шаг. Например, если мотор поворачивается за один шаг на 7,5 градусов, 360 поделить на 7,5 получится 48. Число, которое получится у вас, забейте в калькулятор шкалы (scale calculator).

    Остальные настройки оставьте как есть. Нажмите OK, и скопируйте число в ячейке Scale в такую же ячейку на другом компьютере. В ячейке Acceleration установите значение 20, поскольку установленных по умолчанию 2000 слишком много для нашей системы. Начальную скорость установите равной 20, а максимальную — 175. Нажимайте Tab пока не дойдете до пункта «Last Phase». Установите в нем значение 4. Нажимайте Tab пока не дойдете до первого ряда иксов.

    Скопируйте следующее в четыре первых ячейки:

    1000XXXXXXXX
    0100XXXXXXXX
    0010XXXXXXXX
    0001XXXXXXXX

    Остальные ячейки оставьте без изменений. Выберите OK. Теперь вы настроили программное обеспечение.

    Шаг 7.

    Строим тестовый вал Следующим этапом работы будет сборка простого вала для тестовой системы. Отрежьте 3 бруска дерева и скрепите их друг с другом. Чтобы получить ровные отверстия проведите на поверхности дерева ровную линию. Просверлите на линии два отверстия. Еще 1 отверстие просверлите посередине ниже первых двух. Отсоедините бруски. Через два отверстия, что находятся на одной линии, проденьте стальные пруты. Чтобы закрепить пруты воспользуйтесь небольшими шурупами. Проденьте пруты сквозь второй брусок. На последнем бруске закрепите двигатель. Не имеет значения, как вы это сделаете, будьте изобретательны.

    Чтобы закрепить двигатель, имевшийся в наличии, использовали два отрезка стержня с резьбой 1/8. Брусок с прикрепленным двигателем надевается на свободный конец стальных прутов. Снова закрепите их шурупами. Сквозь третье отверстие на первом бруске проденьте стержень с резьбой. Заверните на стержне гайку. Проденьте стержень сквозь отверстие во втором бруске. Поворачивайте стержень до тех пор, пока он не пройдет сквозь все отверстия и не дойдет до вала двигателя. Соедините вал двигателя и стержень при помощи шланга и зажимов из проволоки. На втором бруске гайка удерживается при помощи дополнительных гаек и винтов. В завершение, отрежьте брусок дерева для подставки. Привинтите ее шурупами ко второму бруску. Проверьте, установлена ли подставка ровно на поверхности. Регулировать положение подставки на поверхности можно при помощи дополнительных винтов и гаек. Так делается вал для тестовой системы.

    Шаг 8.

    Подсоединяем и тестируем двигатель Теперь нужно соединить двигатель с контроллером. Во-первых, соедините общий провод (смотрите документацию к двигателю) с проводом, который был припаян к положительной шине питания. Другие четыре провода соединяются путем проб и ошибок. Соедините их все, и затем меняйте порядок соединения, если ваш двигатель делает два шага вперед и один назад или что-либо подобное. Для проведения тестирования подключите 12 В 350 мА источник питания постоянного тока в цилиндрическое гнездо. Затем соедините разъем DB25 c компьютером. В TurboCNC проверьте как соединен двигатель. В результате тестирования и проверки правильного подсоединения двигателя у вас должен получиться полностью работоспособный вал. Чтобы проверить масштабирование вашего устройства, прикрепите к нему маркер и запустите тестовую программу. Измерьте получившуюся линию. Если длина линии составляет порядка 2-3 см, устройство работает правильно. В противном случае, проверьте вычисления в шаге 6. Если у вас все получилось, поздравляем, самое трудное уже позади.

    Шаг 9.

    Изготовление корпуса

    Часть 1

    Изготовление корпуса — это завершительный этап. Присоединимся к защитникам природы и сделаем его из вторсырья. Тем более, что контроллер у нас тоже не с магазинных полок. У представленного вашему вниманию образца плата имеет размер 5 на 7,5 см, поэтому корпус будет размером 7,5 на 10 на 5 см, чтобы оставить достаточно места для проводов. Из картонной коробки вырезаем стенки. Вырезаем 2 прямоугольника размером 7,5 на 10 см, еще 2 размером 5 на 10 см и еще 2 размером 7,5 на 5 см (см. рисунки). В них нужно вырезать отверстия для разъемов. Обведите контуры разъема параллельного порта на одной из 5 х 10 стенок. На этой же стенке обведите контуры цилиндрического гнезда для питания постоянного тока. Вырежьте по контурам оба отверстия. То, что вы будете делать дальше, зависит от того, припаивали ли вы к проводам двигателя разъемы. Если да, то закрепите их снаружи второй пока пустой стенки размером 5 х 10. Если нет, проткните в стенке 5 отверстий для проводов. При помощи клеевого пистолета соедините все стенки вместе (кроме верхней, см. рисунки). Корпус можно покрасить.

    Шаг 10.

    Изготовление корпуса

    Часть 2

    Теперь нужно приклеить все компоненты внутрь корпуса. Убедитесь, что на разъемы попало достаточно много клея, потому что они будут подвергаться большим нагрузкам. Чтобы коробка оставалась закрытой, нужно сделать защелки. Из пенопласта вырежьте пару ушек. Затем вырежьте пару полос и четыре небольших квадратика. Приклейте по два квадратика к каждой из полос как показано на рисунке. Приклейте ушки по обеим сторонам корпуса. Сверху коробки приклейте полосы. Этим завершается изготовление корпуса.

    Шаг 11.

    Возможные применения и заключение Этот контроллер можно применять как: — ЧПУ устройство — плоттер — или любую другую вещь, которой нужно точное управление движением. — добавление- Здесь приведены схема и инструкции по изготовлению контроллера с тремя осями. Чтобы настроить программное обеспечение, следуйте вышеуказанным шагам, но в поле «number of axis» введите 3.

    Для настройки первой оси делайте все как было сказано выше, для второй оси тоже, но в строках первых четырех фаз введите следующее:

    «XXXX1000XXXX
    XXXX0100XXXX
    XXXX0010XXXX
    XXXX0001XXXX»

    Для третьей оси в строках первых четырех фаз введите:

    «XXXXXXXX1000
    XXXXXXXX0100
    XXXXXXXX0010
    XXXXXXXX0001″

    Перевод: Piyavka, по заказу РадиоЛоцман

    Контроллер шагового двигателя на микроконтроллере PIC18F2320

    Данная схема представляет собой контроллер позволяющий управлять униполярным шаговым двигателем построенный на микроконтроллере PIC18F2320. Эта схема управления шаговым двигателем обеспечивает контроль при помощи сигналов DIR, STEP и ENABLE. Контроллер поддерживает режим удержания снижением тока фаз и режим микрошага.

    Технические показатели устройства

    • Регулировка ограничения тока фаз осуществляется аппаратным ШИМ.
    • Состояние удержания если нет управляющего сигнала «STEP» свыше двух сек.
    • Применение многофункциональных управляющих сигналов DIR, STEP, ENABLE.
    • Функционирование в трех режимах «микрошаг», «полный шаг» и «полушаг».
    • Максимальное номинально напряжение силовой части схемы не более 90 вольт.

    Непосредственная регулировка тока фаз выполняется посредством подстроечных сопротивлений R7 и R8. Для переключения между режимами работы предназначены три перемычки (Jp1-Jp3). После преставления перемычек нужно выключить контроллер и повторно включить.

    Работа контроллера проверялась на униполярном шаговом двигателе (1 Ом, 3 А), перегрева двигателя не было, его температура была в допустимых пределах. Однако для силовой части схемы очень желателен теплоотвод, размер которого зависит от потребляемой мощности шагового двигателя.

    Проверялся контроллер от генератора сигналов и с помощью программы K-cam. В режиме шаг и полушаг предельная выходная частота сигнала «STEP» составляет 100 кГц, а в режиме микрошаг частота сигнала составляет 50 кГц. В ходе тестирования была получена максимальная частота вращения шагового двигателя около 1250 об/мин в режиме 1/4 шага.

    Двухсторонняя печатная плата данного контроллера для управления шаговым двигателем спроектирована под ЛУТ. Мощные транзисторы VT1 — VT4 устанавливаются на печатную плату с нижней стороны (пластмассовой частью корпуса к плате) для того чтобы легко закрепить их к радиатору через теплопроводящие прокладки (слюдяные пластинки).

    Операционный усилитель LM358 возможно заменить отечественным аналогом КР1040УД1. Питание схемы осуществляется от стабилизированного источника питания построенного на стабилизаторе 78l05, который можно заменить на КР1157ЕН5А. Транзисторы VT1…VT4: IRLZ44N – до 24 вольт, IRL540L – до 48 вольт, IRL640 – до 90 вольт. Микросхему 74HC08 можно заменить отечественной КР1564ЛН1.

    При настройки необходимо выставить подстроечные сопротивления R7 и R8 в одинаковое положение, определив необходимое сопротивление отталкиваясь от нужного тока фазы: Rп = 56000 / ( 3,57 / ( 0,27 * I ) – 1)).

    Скачать прошивку и печатную плату (1,6 MiB, скачано: 2 538)

    источник питания для драйверов шагового двигателя

    ТЕХНИЧЕСКАЯ ПОДДЕРЖКА

    Импульсные блоки питания не рекомендованы к использованию для работы с драйвером, т.к. в большинстве своем они не рассчитаны на работу с индуктивной нагрузкой, коей являются двигатели.

    Не используйте автотрансформаторы и регулируемые трансформаторы, поскольку они НЕ ОБЕСПЕЧИВАЮТ развязку от сетевого напряжения.

    Не устанавливайте кнопку включения питания с выхода стабилизатора напряжения.

    Для питания драйвера оптимально подходит трансформаторный блок питания, конденсаторный фильтр которого можно изготовить самому, рассчитав по нижеприведенной методике, либо использовать готовые стабилизаторы типа ADR552/ADR582, которые дополнительно обеспечивают демпфирование обратной ЭДС двигателя.

    Для того, чтобы правильно рассчитать необходимый Вам блок питания, Вам необходимо знать:

    • максимальный ток фазы двигателя
    • индуктивность фаз двигателя (для расчета оптимального напряжения питания)

    Суммируйте токи потребления всех подключаемых к блоку питания двигателей. Полученное значение умножьте на напряжение питания, Вы получите необходимую мощность трансформатора.

    ВНИМАНИЕ! Помните, переменное напряжение, снимаемое с трансформатора, в 1,41 раз меньше напряжения, получаемого после стабилизатора.

    Схема блока питания

    • VAC — напряжение, снимаемое со вторичной обмотки трансформатора. Величина этого напряжения должна составлять = оптимальное напряжение питания двигателя / 1,41.
    • D1 — диодный мост. Может быть как интегрированный, так и собран на отдельных выпрямительных диодах. Должен выдерживать максимальный ток нагрузки и напряжение стабилизации.
    • C — конденсатор фильтра, рассчитывается по нижеследующей методике:

    Ваш конденсаторный фильтр на источнике питания определяется величиной питающего напряжения и током потребления. Используйте следующую формулу для определения оптимальной емкости конденсатора в мкФ:

    (100,000 * I) / V = C

    I – максимальный ток потребления в Амперах
    V- напряжение питания в Вольтах, получаемое с выхода стабилизатора
    С – емкость конденсатора в мкФ

    Пример:
    Используя напряжение в 65В DC и ток потребления в 5А, подставляя эти значения в формулу, получаем:
    (100,000 * 5) / 65 = 7692 мкФ

    Затем выберите из стандартно выпускаемых конденсаторов емкость наиболее близко подходящую к рассчитанной, округляя ее в большую сторону, а напряжение конденсатора должно быть в 1,41 раз больше, чем напряжение питания.

    Примечание: Если частота Вашей питающей сети 60Гц, то в формуле нужно использовать коэффициент 80,000).

    ВНИМАНИЕ! Если источник питания находится на расстоянии в среднем 30см от драйвера (расстояние варьируется в зависимости от сечения питающих проводов и их удельного сопротивления), либо двигатель, подключаемый к драйверу потребляет ток превышающий 2А, подключите конденсатор емкостью от 470мкФ к клеммам подключения источника питания. Длина выводов конденсатора не должна превышать 25мм.

    Подключение нескольких драйверов к одному источнику питания

    ВНИМАНИЕ! Не подключайте последовательно питающие провода к драйверу. Это плохо скажется на функционировании драйверов. Используйте только параллельное подключение источника питания, т.е. от каждого драйвера питающие провода должны идти к источнику как показано на рисунке:

    голоса
    Рейтинг статьи
    Читать еще:  Что это за двигатель 21917
  • Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector