- Шаговый двигатель (Step motor)
- Производители шаговых двигателей
- Драйвер шагового двигателя (Stepper driver)
- Ремонт шагового двигателя и драйвера ш.д. в сервисном центре
- Подключение шагового двигателя, настройка и программирование
- Picaso 3D Designer, реанимация драйвера шагового двигателя
- Подпишитесь на автора
- Как проверить, сгорел ли драйвер?
- Когда нужен ремонт
- ЕСТЬ РЕШЕНИЕ Частный ремонт шагового двигателя
- Домашний CNC. Часть 1. Драйвер шагового двигателя для мини-станка с ЧПУ
- Содержание / Contents
- ↑ Привод
- ↑ Двигатель (мотор)
- ↑ Выбираем шаговый двигатель
- ↑ Драйвер шагового двигателя
- ↑ Богатство выбора
- ↑ Драйвер ШД на микросхеме Allegro A3982
- ↑ Драйвер ШД на микросхеме Allegro A3977
- ↑ Схема и прототип
- ↑ Печатная плата
- ↑ Работа
- ↑ Файлы
- Камрад, рассмотри датагорские рекомендации
- 🌻 Купон до 1000₽ для новичка на Aliexpress
- 🌼 Полезные и проверенные железяки, можно брать
Шаговый двигатель (Step motor)
Движение ротора в шаговом двигателе происходит за счет последовательной подачи напряжения на обмотки двигателя, после подачи напряжения на одну из обмоток, ротор фиксируется в определенном положении, а поочередная подача заставляет ротор делать так называемые шаги, именно этот факт определил название — шаговый двигатель (Step motor).
В 30-е годы прошлого столетия появились первые шаговые двигатели и сразу же получили широкое применение во всех отраслях промышленности. Сегодняшние шаговые двигатели претерпли значительные изменения, но принцип работы остался прежним.
Производители шаговых двигателей
По прошествии практически ста лет шаговый двигатель остается популярным промышленным оборудованием, а его производством занимаются многие известные производители, такие как:
И многие другие производители промышленного оборудования и электроники.
Драйвер шагового двигателя (Stepper driver)
За направление вращения ротора и его скорости отвечает драйвер шагового двигателя, который последовательно подает напряжение на обмотки статора, ток на обмотках определяет угол поворота вала. Драйвер шагового двигателя (Stepper driver) — это силовой модуль в задачу которого входит последовательное формирование тока питания для каждой обмотки двигателя.
Схема управления шаговым двигателем | Схема подключения униполярного шагового двигателя к микроконтроллеру |
Драйвер шагового двигателя с микрошаговым режимом | Схема контроллера биполярного шагового двигателя |
Ремонт шагового двигателя и драйвера ш.д. в сервисном центре
Наш сервисный центр уделяет максимальное внимание на качество исполнения ремонта. Мы производим ремонт шаговых двигателей и драйверов ш.г. на компонентном уровне с использованием только оригинальных запасных частей, мы уверены в качестве выполненных работ и смело даем гарантию на все ремонтные работы 6 месяцев. Подключение шагового двигателя, настройка и программированиеМы ценим наших клиентов и предлагаем ремонт не только на территории сервисного центра, но и с выездом на территорию заказчика, для подключения шагового двигателя его последующую настройку и программирование. Если вы заинтересованы в ремонте (перемотке) шагового двигателя или в ремонте драйвера шагового двигателя, вы можете оставить заявку на ремонт либо с помощью специальной форме на сайте, либо связавшись с нашими менеджерами несколькими способами:
Вот далеко не полный список производителей промышленной электроники и оборудования, ремонтируемой в нашей компании. Источник Picaso 3D Designer, реанимация драйвера шагового двигателяПодпишитесь на автораПодпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах. Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора. Статья относится к принтерам:Доброго времени суток! Долго мой picasic не выкидывал финты и на те, после 2800 часов упорной работы приказал долго жить драйвер ШД подачи пластика (красиво приказал, с шипением, дымом и отгоревшей медью на плате). И это в тот самый момент самоизоляции, когда можно спокойно посидеть, помоделить и поучится печатать новыми пластиками. Собственно все так и было запланировано. Это был удар ниже пояса. Т.к. документации на управляющую плату нет, смотрим глазами и общаемся с гуглом. Имея опыт сборки пары cnc вижу, что микросхемы драйверов напаяны на плату (A3979), а это обращение в техподдержку и приобретение новой платы (в хорошую копеечку) и простой недели на две. Судорожно и сразу в одном известно-поднебесном магазине нашел нужные микросхемы, 10 шт. за 1 килорубль, но срок ожидания пару месяцев, точно. В общем имя небольшой опыт «ковыряния» микроконтроллеров, решил приколхозить взамен сгоревшего А3979 «копеешный» А4988. Собственно глаза боятся, а руки из туловища-та. По даташитам вычислил нужные пины (enable, dir, step, питание и 4 выхода на обмотки ШД, остальные не интересовали). «Сдул» старую микросхему, припаял на провода готовую сборку А4988, опытным путем вычислил микрошаг (1/4) и уставил его, далее выставил ток для двигателя. Схема получилась такая, очень даже стандартная.
Теперь, находясь в режиме самоизоляции, мой picasic услаждает мой слух своим мурлыканьем и выдает очередные порции ваз, фланцев и т.д. Если у кого-то наступит такой печальный момент — пишите в личку, с удовольствием помогу добрым словом, советом. Источник Как проверить, сгорел ли драйвер?В процессе эксплуатации драйвера шагового двигателя (или серводвигателя) при работе с фрезерно-гравировальным станок ЧПУ, координатно-фрезерным ЧПУ и другим оборудованием может возникнуть подозрение, что драйвер сгорел. В такой ситуации рекомендуется действовать следующим образом: 1. Отключить от драйвера все имеющиеся соединительные провода (питание, сигнальные провода, а также обмотки электродвигателя). 2. Воспользовавшись мультиметром, определить режим измерения сопротивления (Ом — диапазон измерения). 3. К контакту GND на драйвере следует подключить черный провод. Красный провод необходимо подключать поочередно к контактам обмоток электродвигателя. При этом необходимо следить за показаниями прибора. В случае, если на одном из контактов значение сопротивления будет равно 0 Ом – в данном контакте сгорел силовой транзистор. 4. Черный провод необходимо подключить к контакту + (плюса) силового питания на драйвере шагового двигателя (серводвигателя). В случае, если на одном из контактов значение сопротивления будет равно 0 Ом – в данном контакте сгорел силовой транзистор. Когда нужен ремонтЕсли Ваши опасения подтвердились, и в драйвере сгорел силовой транзистор, необходимо обратиться в службу техподдержки. Драйвер отправляется на ремонт. Что касается ремонта самих станков с ЧПУ, доверять эту работу следует только специализированным организациям, в штате которых есть специалисты соответствующей квалификации. Источник ЕСТЬ РЕШЕНИЕ Частный ремонт шагового двигателяСтанок после сборки работал нормально. Простоял без дела около месяца, потребовался и неприятная неожиданность : пропало движение по оси Х. То есть попытки движения были, рваный звук работы мотора, дерганье ходового винта. В крепеже муфты уверен, видимый задний торец вала двигателя адекватно не вращался. Провода к мотору в норме. Померил сопротивление обмоток двигателя: на верхних пинах 2 Ома, на нижних зависит от колебания пина и периодически пропадает. Снял заднюю крышку мотора. В итоге нашёл непропай:
Китайцы соединили две дорожки припоем. Залудил, Добавил проволочные перемычки (на фото еще не отмыто):
Убедился что у обоих обмоток сопротивление по 2 Ома.
Собрал всё работает как положено. Так что при подобных проблемах с движком, не спешите настраивать ток драйверов, не забывайте проверять сопротивление обмоток ШД. Источник Домашний CNC. Часть 1. Драйвер шагового двигателя для мини-станка с ЧПУСодержание / ContentsСразу оговорюсь — все, что здесь далее написано, лишь мои личные выводы и не претендует на абсолютную истину. Истина рождается в споре, так что если уважаемые читатели в чем-то со мной не согласны, давайте это обсудим! Задача построения станка обычно сводится к трем подзадачам — механика, электроника, программное обеспечение. Видимо и статьи придется писать тоже три. ↑ ПриводНужно двигать собственно фрезер в 3-х направлениях — XYZ, значит нужно 3 привода — 3 мотора с передачей вращения вала двигателя в линейное перемещение. ↑ Двигатель (мотор)В качестве двигателя для привода определил шаговый двигатель (ШД) С «обычным» моторчиком без обратной связи никак не получится. Не вдаваясь в подробности, схема управления двигателем должна «знать», на какой угол повернулась ось. Можно конечно поставить редуктор — потеряем в скорости, и все равно без гарантии, без обратной связи вообще никак! На ось ставится датчик угла поворота. Такое решение надежное, но дорогое. Альтернатива — шаговый двигатель (как он работает, почитайте сами). Можно считать, что за одну «команду» он повернет свою ось на определенный градус, обычно это 1,8 или 0,9 градуса (точность обычно не хуже 5%) — как раз то, что нужно. Недостаток такого решения — при большой нагрузке двигатель будет пропускать команды — «шаги» и может вообще остановиться. Вопрос решается установкой заведомо мощного двигателя. На шаговых двигателях и делается большинство любительских станочков. ↑ Выбираем шаговый двигатель2 обмотки, с минимальным током, минимальной индуктивностью и максимальным моментом — то есть максимально мощный и экономичный двигатель. Противоречивые требования. Малый ток — значит большое сопротивление, значит много витков провода обмотки двигателя, значит большая индуктивность. А большой момент — это большой ток и много витков. Выбираем в пользу большего тока и меньшей индуктивности. А момент надо выбирать исходя из нагрузки, но об этом потом. Характеристики некоторых двигателей приведены в таблице: Для небольшого станка с рабочим пространством размером 300×300х100 мм и легким фрезером вполне сгодятся двигатели с крутящим моментом 0,3Нм и выше. Оптимальным является ток от 1,5 до 2,5 Ампер , вполне подойдет FL42STH38-1684 ↑ Драйвер шагового двигателяДвигатель есть. Теперь нужен драйвер — переключать напряжение на обмотках двигателя определенным образом, при этом не превышая установленный ток. Самое простое решение — источник заданного тока и две пары транзисторных ключей на каждую обмотку. И четыре защитных диода. И логическая схема чтобы менять направление. И… Такое решение обычно делают на микросхеме ULN2003A для двигателей с малым током, имеет много недостатков, не буду на них останавливаться. Альтернатива — специализированные микросхемы «всё в одном» — с логикой, транзисторами и диодами защиты внутри (или снаружи). А еще такие микросхемы контролируют ток обмоток и регулируют его с помощью ШИМ-а, а так же могут реализовывать режим «полушаг», а некоторые режимы 1/4 шага, и 1/8 шага и т. д. Эти режимы позволяют повысить точность позиционирования, повысить плавность движения и снизить резонанс. Обычно достаточно режима «полушаг», что позволит повысить теоретическую точность линейного позиционирования (в моем примере до 0,005 мм). Что внутри микросхемы драйвера шагового двигателя? Блок логики и управления, источники питания, ШИМ со схемами формирования момента и времени коммутации обмоток, выходные ключи на полевых транзисторах, компараторы обратной связи — ток контролируется по падению напряжения на резисторах (Rs) в цепи питания обмоток. Ток двигателя задается опорным напряжением. Для реализации этих функций существуют и другие схемные решения, например, с использованием микроконтроллеров PIC или ATMEGA (опять же с внешними транзисторами и защитными диодами). На мой взгляд, они не обладают значительным преимуществом перед «готовыми» микросхемами и я их в данном проекте использовать не буду. ↑ Богатство выбораИз готовых — наиболее распространённые и недорогие драйверы на микросхемах Allegro A4988 (до 2А), Texas Instruments DRV8825 (до 2,5А). Еще есть решения на DRV8811 (до 1,9 А), A3982 (до 2 А), A3977 (до 2,5 А), DRV8818 (до 2,5 А) DRV8825 (до 2,5 А), Toshiba TB6560 (до 3 А) и другие. Поскольку мне интересно что-то сделать самому, плюс появилась возможность «попробовать на вкус» микросхемы Allegro A3982 и A3977, решил сделать пару драйверов самостоятельно. Готовые решения на A4988 не понравились, прежде всего, из-за миниатюризации размеров печатной платы в ущерб хорошему охлаждению. Типовое сопротивление открытых транзисторов у A4388 при токе 1,5А 0,32+0,43 Ом, плюс 0,1-0,22 Ома «измерительный» резистор — получается около 0,85 Ом. А таких каналов два, и хотя и работают они импульсно, но 2-3 Ватта тепла надо рассеивать. Ну не верю я в многослойную плату и малюсенький радиатор охлаждения — в даташите нарисована плата гораздо больших размеров. Провода мотора нужно сделать короткими, драйвер устанавливать рядом с двигателем. Существует 2 технических решения в звукотехнике: длинный сигнальный кабель к усилителю + короткие провода к акустической системе, или короткий сигнальный кабель к усилителю + длинные провода, а акустической системе. Оба решения имеют свои плюсы и минусы. С моторами — так же. Я выбрал длинные провода управления и короткие провода к мотору. Управляющие сигналы — «шаг» (step), «направление» (dir), «включение» (enable), индикация состояния сигналов управления. Некоторые схемы не используют сигнал «Enable», но это приводит в режиме простоя к ненужному нагреву и микросхемы и двигателя. Одно питание 12-24 вольта, источник питания логики (+5B) — на плате. Размеры платы — достаточные для хорошего охлаждения, двухсторонняя печать с большой областью «меди», возможность приклеить на микросхему радиатор (применяемой для охлаждения памяти видеокарт). ↑ Драйвер ШД на микросхеме Allegro A3982Напряжение питание силовое: 8…35 В Напряжение питание логики: 3,3…5 В Выходной ток (максимальный, зависит от режима и охлаждения): ±2 А Типовое сопротивление открытых транзисторов (при токе 1,5А): 0,33+0,37 Ом ↑ Драйвер ШД на микросхеме Allegro A3977Напряжение питание силовое: 8…35 В Напряжение питание логики: 3,3…5 В Выходной ток (максимальный, зависит от режима и охлаждения): ±2,5 А Типовое сопротивление открытых транзисторов (при токе 2,5А): 0,33+0,45 Ом ↑ Схема и прототип
Проектировал в среде DipTrace. Драйвер A3982 включен по схеме из документации производителя. Включен режим «полушаг». Дополнительно для надежной работы сигналов управления и индикации применил микросхему логики 74НС14 (с триггерами Шмитта). Можно было сделать гальвано-развязку на оптронах, но для маленького станка я решил ее не делать. Схема на A3977 отличается только дополнительными джамперами режима шага и более мощным разъемом питания, пока в «железе» не реализована. ↑ Печатная плата↑ РаботаТемпературу корпуса микросхемы мерил пирометром — без радиатора она достигала 90-95 градусов (при токе обмоток 1,6А) — мне это не понравилось. С радиатором — 55-60 градусов — куда лучше! Вообще плата вся теплая — около 35 градусов. Спасибо за внимание! ↑ ФайлыВ архиве схема и плата в формате DipTrace Даташит на микросхему Allegro A3982 Камрад, рассмотри датагорские рекомендации🌻 Купон до 1000₽ для новичка на AliexpressНикогда не затаривался у китайцев? Пришло время начать! 🌼 Полезные и проверенные железяки, можно братьКуплено и опробовано читателями или в лаборатории редакции. Источник |