Корпорация toshiba выпустила новую линейку драйверов управления шаговыми двигателями

Содержание

Toshiba TB-серия ИС драйвера электродвигателя

Разработчики:Toshiba Electronics Europe (TEE)
Дата премьеры системы:2017/09/18
Дата последнего релиза:2018/04/12
Отрасли:Электротехника и микроэлектроника
Технологии:Процессоры

Содержание

Toshiba TB-серия – линейка интегральных схем (ИС) драйвера электродвигателя.

Драйвер коллекторных электродвигателей TB67H420FTG

12 апреля 2018 года компания Toshiba Electronics Europe сообщила о расширении ассортимента миниатюрных драйверов коллекторных электродвигателей для поверхностного монтажа и представила драйвер TB67H420FTG, предназначенный для систем с высоким напряжением, таких как бытовые роботизированные пылесосы, банковские терминалы, автоматы выдачи наличных и другое бытовое оборудование.

Коллекторные электродвигатели, также используемые в принтерах и офисном оборудовании, требуют более мощных приводов для создания необходимых высоких значений крутящего момента. По мере роста количества автоматизированных систем, использующих электродвигатели, растет потребность в компактных решениях, позволяющих экономить пространство. При создании приводов мощных коллекторных электродвигателей требуются высокие выходные напряжения, которые могут создавать высокие нагрузки в цепях драйверов. Особенность коллекторных электродвигателей также заключается в том, что они требуют высоких пусковых токов, которые также создают нагрузку на драйверы. Как правило, для создания мощных приводов используется смешанная технология: интегрированный драйвер и дискретные переключающие МОП-транзисторы. Такой подход допустим, но при этом увеличивается количество компонентов и, тем самым, стоимость и размеры системы, пояснили в Toshiba Electronics Europe.

TB67H420FTG, по словам разработчика, выпускается на основе самого современного технологического процесса Toshiba с проектной нормой 130 нм. В нем реализован режим одного выходного моста, обеспечивающий ток до 9,0 А при напряжении 50 В. Драйвер также может управлять двумя коллекторными электродвигателями (50 В, 2 канала по 4,5 А) благодаря реализации режима двух мостов, позволяющего независимо управлять каждым каналом за счет наличия двух раздельных выходных каналов.

Драйвер коллекторных электродвигателей TB67H420FTG может работать с современными мощными приводами и помогает экономить пространство благодаря миниатюрному корпусу для поверхностного монтажа QFN48 размерами 7 мм x 7 мм. Встроенные МОП-транзисторы обладают сверхнизким сопротивлением в открытом состоянии (всего 0,17 Ом в режиме одного моста и 0,33 Ом в режиме двух мостов), обеспечивая тем самым эффективную работу и минимальное тепловыделение, отметили в Toshiba.

Помимо ограничителя тока и основных встроенных функций обнаружения ошибок (перегрев, перегрузка по току, защитное отключение при низком напряжении) драйвер также имеет выход сигнала обнаружения ошибки, который позволяет сообщать системе о любых ошибках, тем самым обеспечивая высокий уровень безопасности.

В представленном драйвере коллекторных электродвигателей также применяется расширенная система определения тока (Advanced Current Detection System, ACDS) компании Toshiba для слежения за током и управления им без использования токочувствительных резисторов, что позволяет сэкономить пространство на печатной плате и снизить стоимость компонентов, подчеркнули в Toshiba.

Компания Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation рассматривает устройство TB67H420FTG в качестве флагманской модели драйвера коллекторных электродвигателей постоянного тока следующего поколения, благодаря его расширенным возможностям для создания приводов с высокими значениями напряжения и тока, а также широкой сфере применения, обусловленной наличием режима двух мостов и возможностям обработки ошибок.

Драйверы TB67S249FTG и TB67S279FTG

14 февраля 2018 года компания Toshiba Electronics Europe представила два драйвера шаговых электродвигателей, которые способны обнаруживать повышенную нагрузку на двигатель и автоматически регулировать питание двигателя в соответствии с этой нагрузкой.

Драйверы TB67S249FTG и TB67S279FTG обеспечивают точное перемещение электродвигателей с высокими скоростями при различных нагрузках, минимизируя при этом потребление энергии, тепловыделение и стоимость устройств. Эти драйверы подходят для применения в робототехнике, прецизионных производственных системах и устройствах 3D-печати, требующих стабильного и точного управления при высокой скорости перемещения.

В драйверах шаговых электродвигателей Toshiba реализована технология предотвращения остановки и активной регулировки усиления (AGC) собственной разработки для предотвращения остановки и возможного повреждения двигателей. Технология AGC непрерывно отслеживает крутящий момент электродвигателя и автоматически оптимизирует его ток в соответствии с требованиями нагрузки без необходимости применения дополнительного микроконтроллера. За счет работы при номинальных значениях тока вместо повышенных эти устройства могут снижать потребляемую мощность и тепловыделение электродвигателя на 80 % по сравнению с существующими устройствами без функции AGC, при это сохраняя точность перемещения и эффективность двигателя в широком диапазоне рабочих нагрузок и частот вращения.

При допустимом рабочем напряжении 50 В драйвер TB67S249FTG обеспечивает высокий максимальный ток до 4,5 А, а номинальный ток TB67S279FTG составляет 2,0 А. Кроме того, в этих драйверах электродвигателей используется расширенная система определения тока (ACDS), разработанная компанией Toshiba, которая позволяет отказаться от больших и дорогих токочувствительных резисторов, и тем самым сэкономить место на печатной плате и снизить стоимость системы.

Для снижения шума и уровня вибраций устройства поддерживают работу с разрешением полного, половины, четверти, 1/8, 1/16 и 1/32 шага, обеспечивая быстрое и точное перемещение. Они также содержат различные схемы обнаружения ошибок (тепловая защита, защита от перегрузки по току, защитное отключение при низком напряжении и обнаружение отключения нагрузки) для повышения безопасности и надежности систем.

Все устройства выпускаются в корпусе QFN48 (7 мм x 7 мм) с эффективным рассеянием тепла и совместимы на уровне выводов, что позволяет производителям устройств создавать устройства с разными эксплуатационными характеристиками на основе одной печатной платы.

Драйвер двухфазных шаговых электродвигателей TB9120FTG

6 декабря 2017 года компания Toshiba Electronics Europe представила драйвер двухфазных шаговых электродвигателей с неизменным током для создания автомобильных устройств и различных систем общего назначения.

ИС TB9120FTG обеспечивает двухфазное ШИМ-управление с неизменным током на основе простого тактового сигнала, не требуя применения сложного микроконтроллера или специального программного обеспечения. Плавное и точное управление в сочетании со снижением уровня шума электродвигателя обеспечивается за счет привода с дроблением шага, позволяющего выбрать полный или половинный шаг, а также 1/4, 1/8, 1/16 или 1/32 шага. Режим смешанного спада обеспечивает стабильность тока, протекающего через электродвигатель.

ИС работает от источника питания с одним напряжением от 7 до 18 В. В ней используются ДМОП-транзисторы с низким сопротивлением в открытом состоянии (RON) (суммарное сопротивление верхнего и нижнего плеча 0,7 Ом при 25 °C), максимальный выходной ток – 1,5 А. Устройство выпускается в миниатюрном корпусе типа QFN28 размерами 6,0 мм x 6,0 мм.

В TB9120FTG реализован ряд схем обнаружения ошибок, в том числе обнаружение остановки двигателя, защитное отключение при перегреве, обнаружение перегрузки по току и отключения нагрузки. Драйвер имеет выход состояния для передачи сигнала о любой из ошибок и отдельный вывод для обнаружения остановки.

Диапазон рабочих температур ИС от -40 до 125 °C. Она будет сертифицирована в соответствии с утвержденным стандартом AEC-Q100, определяющим требования к электронным компонентам для автомобильной промышленности.

На 6 декабря 2017 года ведутся поставки ознакомительных образцов. Начало серийного производства запланировано на июль 2019 года.

Многоканальный драйвер электромагнитов TB67S111PG

26 сентября 2017 года компания Toshiba Electronics Europe (TEE) объявила о выпуске ИС многоканального драйвера электромагнитов и униполярных электродвигателей TB67S111PG.

ИС имеет низкое сопротивление в открытом состоянии и рассчитана на высокое напряжение.

TB67S111PG содержит четыре канала, в каждом из которых установлен МОП-транзистор нижнего плеча и шунтирующий диод, подключенный к стоку. Это позволяет независимо управлять каждым каналом и создавать схемы для управления электромагнитами и униполярными электродвигателями.

Для изготовления ИС используется технологический процесс производства высоковольтных аналоговых силовых устройств (BiCD 130 нм), а драйверы электродвигателей имеют номинальное выходное напряжение 80 В при токе 1,5 А на канал. Потери мощности минимизированы за счет выходного сопротивления в открытом состоянии, равного 0,25 Ом.

Схемы отключения при перегреве и перегрузке по току защищают и выполняют автоматический сброс работы ИС по истечении заданного времени. Имеется встроенный выход признака состояния отключения при перегреве. Устройство поддерживает реализацию последовательности при включении питания для одного силового привода.

ИС выпускаются в корпусах DIP16-P-300-2.54A с H-образной выводной рамкой, улучшающей рассеяние тепла, и могут монтироваться на недорогих гетинаксовых платах и обычных стеклоэпоксидных платах.

Драйвер шагового электродвигателя TB67S289FTG

18 сентября 2017 года компания Toshiba Electronics Europe объявила о выпуске драйвера шагового электродвигателя TB67S289FTG с архитектурой, автоматически обнаруживающей и предотвращающей его остановку во время работы.

Электродвигатели останавливаются, когда поворот двигателя отличается от управляющего сигнала. Предотвращение остановок шаговых электродвигателей важно для поддержания стабильного и точного управления двигателем. Это достигается подачей дополнительного тока для создания рабочего запаса двигателем. Мониторинг сигналов обратной связи крутящего момента и тока электродвигателя в режиме реального времени с помощью дополнительных датчиков и специализированного микроконтроллера необходим для повышения эффективности и снижения тепловыделения.

TB67S289FTG – драйвер шагового электродвигателя, в котором используется механизм предотвращения остановки и повышения эффективности разработки Toshiba – Active Gain Control (AGC). Он позволяет драйверу следить за электродвигателем и его крутящим моментом, автоматически оптимизирует управление двигателем без дополнительного микроконтроллера. В процессе эксплуатации драйвер TB67S289FTG предотвращает пропуск шагов и остановку электродвигателя и автоматически оптимизирует ток электродвигателя в зависимости от требуемого крутящего момента.

Устройство обеспечивает разрешения полного шага, половины, четверти, 1/8, 1/16 и 1/32 шага для снижения шума и вибрации, содержит несколько встроенных функций обнаружения ошибок с возможностью передачи сигнала микроконтроллеру (отключение при перегреве, отключение при перегрузке по току, защитное отключение при низком напряжении и обнаружение отключения нагрузки) для повышения безопасности и надежности. Драйвер поддерживает реализацию последовательности при включении питания для одного силового привода.

Дополнительное повышение эффективности может достигаться посредством поддержки драйвера шагового электродвигателя расширенной системой определения тока (Advanced Current Detection System, ACDS). Система мониторинга тока и управления без использования токочувствительных резисторов требует меньше места и меньшего количества внешних компонентов на печатной плате.

TB67S289FTG выпускается в корпусе QFN48. Начато серийное производство устройств.

arduinoLab

Драйвер шагового двигателя EasyDriver A3967

Драйвер биполярного шагового двигателя с поддержкой «микрошага», разработанный товарищами из www.schmalzhaus.com, базируется на микросхеме A3967.

Характеристики :

  • Максимальный ток: 750 мА на одну фазу.
  • Напряжение привода двигателя: от 7В до 30В.
  • Возможность ограничения выходного тока: от 150мА до 750мА
  • 1/8, 1/4 и 1/2 микрошаговые режимы работы.
  • Управление 3 и 5 вольтовой логикой.
  • Не требует отдельного питания логической части, для этого на плате находится стабилизатор LM317.
  • Драйвер не поддерживает униполярные двигатели.

Назначение элементов и выводов драйвера:

Выводы:

  • MOTOR и выходы A и B — Подключение обмоток шагового двигателя. (A+ A- B+ B-)
  • PFD — Percent Fast Decay Input, тонкие настройки ШИМ драйвера микросхемы, скорость нарастания ШИМ.
  • RST — Сброс драйвера, при низком уровне сбрасывает внутренний транслятор и отключает все выходные драйверы.
  • ENABLE — При низком уровне, отключатся все выходы драйвера.
  • MS1 и MS2 — Управление микрошаговым режимом. По умолчанию входы притянуты к питанию и выставлен шаг 1/8. Для установки полного шага, на оба входа нужно подать низкий уровень, для полушага только на MS2, для 1/4 шага, только на MS1. (полный шаг (0,0), полушаг (1,0), шаг 1/4 (0,1) и шаг 1/8 (1,1).
  • PWR IN и вход M+ — Напряжение питания драйвера и моторов, также это напряжение подается на стабилизатор LM317 для питания логической части микросхемы.
  • +5V — Выход напряжения со стабилизатора LM317, можно использовать для питания Arduino
  • SLP — Сон, если подать низкий уровень, будет отключена внутренняя схема для минимизации потребления энергии.
  • STEP — Шаг, При переходе с низкого уровня на высокий, драйвер делает один шаг или микрошаг, если драйвер работает в микрошаговом режиме.
  • DIR — Состояние входа (высокийнизкий) определяет направление вращения двигателя.
  • GND — масса, все массы соединены.

Элементы:

  • Потенциометр CUR ADJ — Установка ограничения максимального тока подаваемого на двигатель, от 150 мА до 750 мА.
  • Перемычка APWR — отключает стабилизатор LM317 от цепи питания 5 вольт. По умолчанию соединена.
  • Перемычка 3/5 — Установка напряжения на выходе LM317, 5 или 3.3 вольта, По умолчанию разомкнута.

Кратко про особенности микрошагового режима:

Сверху графики работы драйвера в полношаговом и микошаговом режиме.

В полношагом режиме, драйвер запитывает обмотки двигателя полным током, а направление тока в обмотках двигателя изменяется с каждым шагом. Считается штатным режим работы двигателя. Главное достоинство, простота реализации. Из недостатков, двигатель сильнее подвержен вибрации и резонирует на низких скоростях.

В микрошаговом режиме происходит деление шага, в данном случаи на 8, с каждым шагом обмотки запитаны не полным током, а уровнем изменяемым по синусоидальному закону. Такой метод дает возможность фиксировать вал в промежуточных положениях между шагами, увеличить количество шагов и точность позиционирования вала двигателя, уменьшает вибрацию двигателя, особенно на низких скоростях, но требует применения специализированных драйверов.

Корпорация toshiba выпустила новую линейку драйверов управления шаговыми двигателями

Для того, чтобы подобрать замену вышедшему из строю драйверу шагового двигателя, необходимо учесть несколько параметров:

1. Двигатели бывают с 2-х фазным питанием и 3-х фазным.

У 2-х фазных двигателей обычно 2,4,6 или 8 проводов. Для них соответственно необходимы драйверы с выходом питания на 2 фазы. На драйвере клемма, которая отвечает за питание двигателя, обычно подписана: A+, A-, B+, B-.

___________________

Драйвер Leadshine DM442 для двухфазных двигателей _____________________ Двухфазный двигатель Moons 34HD4404-02

У 3-х фазных двигателей обычно 3 или 6 проводов. На драйвере клемма, которая отвечает за питание двигателя, подписана: U, V, W.

________________

Драйвер Leadshine 3ND583 для трёхфазных двигателей _________________ Трёхфазный двигатель Leadshine 573S-09

2. Драйвера тоже должны получать питание для работы.

Обычно им необходимо питание не “жёстко установленное” (например, 48 вольт), а в диапазоне, например, от 20 до 50 вольт (как на примере выше, драйвер 3ND583). Идеально, если диапазон питания старого драйвера и нового пересекаются. В другом случае, необходимо проверить блоки питания оборудования на предмет того, есть ли у них такие выходы питания, чтобы подходили под диапазон питания драйвера.

Например, в лазерном станке стоит материнская плата Ruida RDLC-320a, которая питается от 24 вольт. Значит где-то в оборудовании размещен блок питания, который раздает питание 24 вольта. Значит драйвер можно так же запитать от блока питания, который даёт питание материнской плате.

Если у вас в станке стоит материнская плата Ruida RDLC-320a, то вы без сомнения сможете запитать драйвер Moons SR4H

3. Каждому двигателю необходима своя сила тока (А – амперы) для нормальной работы.

Если поставить силу тока меньшую необходимой, то двигатель в какие-то моменты вообще не будет крутиться, так как ему передаётся малое “усилие”. Наоборот, если поставить слишком высокую силу тока, то двигатель будет перегреваться и может совсем выйти из строя.

Подобрать необходимую силу тока можно из характеристики двигателя. Либо взять драйвер, который ранее работал в сопряжении с данным двигателем, и посмотреть, на какую силу тока он был настроен (для этого на драйвере есть pin-переключатели и соответствующая таблица).

__________________

К двигателю 57HS09 с током фазы 3А подойдёт драйвер Leadshine DM442, у которого можно настроить выдаваемую силу тока от 2,36 до 3,31А

4. Драйвер передает некоторое кол-во импульсов (сигналов) на двигатель для того, чтобы вал двигателя сделал один оборот на 360 градусов. Он может передавать 2 импульса, чтобы двигатель делал один оборот. Или 10 000 импульсов, и двигатель так же будет делать один оборот.

Кол-во импульсов на один оборот так же настраивается на драйвере pin-переключателями соответственно таблице. Необязательно, чтобы данная характеристика сходилась на старом и на новом драйвере. Но желательно, чтобы значение, установленное на старом драйвере, делилось на одно из возможных значений на новом драйвере без остатка. Таким образом будет проще настроить передаточное число.

Например, на старом драйвере было значение 1000. На новом драйвере значение 200. Тогда передаточное число, которое надо будет подстроить в программе, будет больше в 5 раз. Без остатка.

Если же на старом драйвере было значение 1000, а на новом 300, то передаточное число будет в 3,33(3) раза выше. Это не точная цифра, и подстроить верное передаточное число будет сложнее.

Идеальный вариант, когда на новом драйвере есть значение пульсов на 1 оборот такое же, как и установленное значение на старом драйвере.

Краткая инструкция как быстро подобрать драйвер аналогично тому, который недавно вышел из строя

1. Берем наш старый драйвер и смотрим на расположение pin-переключателей:

_________

2. Если сверить расположение наших pin-переключателей с таблицей, то получаем следующий результат: драйвер настроен на выдаваемую силу тока от 2,03А до 2,84А, а установленное количество шагов на 1 оборот – 6 400.

3. Драйвер DM442 двухфазный, о чём говорят обозначения A+, A-, B+, B- на одной из колодок.

4. Необходимое питание для драйвера в диапазоне от 20 до 40 вольт, что говорит надпись в нижнем левом углу.

5. В поисках нужного драйвера я наткнулся на драйвер Moons SR4H, который наиболее вероятно подойдёт под замену вышедшему из строя Leadshine DM442.

____________

Pin-переключатели я настроил на 2.5А, количество шагов на оборот – 1/32, что, в соответствии с инструкцией к данному драйверу, означает 6 400 импульсов на 1 оборот двигателя. Необходимое питание для Moons SR4H составляет от 24 до 48 вольт, что как раз вписывается в диапазон питания драйвера Leadshine DM442. Необходимые клеммы, такие как Dir+/Dir- и Step+/Step- (PUL+/PUL-) так же присутствуют на новом драйвере. Этот драйвер точно подойдёт на замену DM442.

Электроника для всех

Блог о электронике

Управление шаговым двигателем

Первая модификация силового блока. L293 вытащена.
Вид снизу

Шаговый двигатель это, как понятно из его названия, двигатель который вращается дискретными перемещениями . Достигается это за счет хитрой формы ротора и двух (реже четырех) обмоток. В результате чего, путем чередования направления напряжения в обмотках можно добиться того, что ротор будет по очереди занимать фиксированные значения.
В среднем, у шагового двигателя на один оборот вала, приходится около ста шагов. Но это сильно зависит от модели двигателя, а также от его конструкции. Кроме того, существуют полушаговый и микрошаговый режим , когда на обмотки двигателя подают ШИМованное напряжение, заставляющее ротор встать между шагами в равновесном состоянии, которое поддерживается разным уровнем напряжения на обмотках. Эти ухищрения резко улучшают точность, скорость и бесшумность работы, но снижается момент и сильно увеличивается сложность управляющей программы — надо ведь расчитывать напряжения для каждого шага.

Один из недостатков шаговиков, по крайней мере для меня, это довольно большой ток. Так как на обмотки напруга подается все время, а такого явления как противоЭДС в нем, в отличии от коллекторных двигателей, не наблюдается, то, по сути дела, мы нагружаемся на активное сопротивление обмоток, а оно невелико. Так что будь готов к тому, что придется городить мощный драйвер на MOSFET транзисторах или затариваться спец микросхемами.

Типы шаговых двигателей
Если не углубляться во внутреннюю конструкцию, число шагов и прочие тонкости, то с пользовательской точки зрения существует три типа:

  • Биполярный — имеет четыре выхода, содержит в себе две обмотки.
  • Униполярный — имеет шесть выходов. Содержит в себе две обмотки, но каждая обмотка имеет отвод из середины.
  • Четырехобмоточный — имеет четыре независимые обмотки. По сути дела представляет собой тот же униполярник, только обмотки его разделены. Вживую не встречал, только в книжках.

Униполярный отличается от биполярного только тем, что ему нужна куда более простая схема управления, а еще у него значительно слабее момент. Так как работает он только половинами обмоток. НО! Если оторвать нафиг средний вывод униполярника, то мы получим обычный биполярный . Определить какой из выводов средний не сложно, достаточно прозвонить сопротивление тестером. От среднего до крайних сопротивление будет равно ровно половине сопротивления между крайних выводов. Так что если тебе достался униполярник, а схема подключения для биполярного, то не парься и отрывай средний провод.

Где взять шаговый двигатель.
Вообще шаговики встречаются много где. Самое хлебное место — пятидюймовые дисководы и старые матричные принтеры . Еще ими можно поживиться в древних винчестерах на 40Мб, если, конечно, рука поднимется покалечить такой антиквариат.
А вот в трехдюймовых флопарях нас ждет облом — дело в том, что там шаговик весьма ущербной конструкции — у него только один задний подшипник, а передним концом вал упирается в подшипник закрепленный на раме дисковода. Так что юзать его можно только в родном креплении. Либо городить высокоточную крепежную конструкцию. Впрочем, тебе может повезет и ты найдешь нетипичный флопарь с полноценным движком.

Схема управления шаговым двигателем
Я разжился контроллерами шаговиков L297 и мощным сдвоенным мостом L298N.

Схема включения L298N+L297 до смешного проста — надо тупо соединить их вместе. Они настолько созданы друг для друга, что в даташите на L298N идет прямой отсыл к L297 , а в доке на L297 на L298N .


Осталось только подключить микроконтроллер.

  • На вход CW/CCW подаем направление вращения — 0 в одну сторону, 1 — в другую.
  • на вход CLOCK — импульсы. Один импульс — один шаг.
  • вход HALF/FULL задает режим работы — полный шаг/полушаг
  • RESET сбрасывает драйвер в дефолтное состояние ABCD=0101.
  • CONTROL определяет каким образом задается ШИМ, если он в нуле, то ШИМ образуется посредством выходов разрешения INH1 и INH2 , а если 1 то через выходы на драйвер ABCD. Это может пригодится, если вместо L298 у которой есть куда подключать входы разрешения INH1/INH2 будет либо самодельный мост на транзисторах, либо какая-либо другая микросхема.
  • На вход Vref надо подать напряжение с потенциометра, которое будет определять максимальную перегрузочную способность. Подашь 5 вольт — будер работать на пределе, а в случае перегрузки сгорит L298 , подашь меньше — при предельном токе просто заглохнет. Я вначале тупо загнал туда питание, но потом передумал и поставил подстроечный резистор — защита все же полезная вещь, плохо будет если драйвер L298 сгорит.
    Если же на защиту пофигу, то можешь заодно и резисторы, висящие на выходе sense выкинуть нафиг. Это токовые шунты, с них L297 узнает какой ток течет через драйвер L298 и решает сдохнет он и пора отрубать или еще протянет. Там нужны резисторы помощней, учитывая что ток через драйвер может достигать 4А, то при рекомендуемом сопротивлении в 0.5 Ом, будет падение напряжения порядка 2 вольт, а значит выделяемая моща будет около 4*2=8 Вт — для резистора огого! Я поставил двухваттные, но у меня и шаговик был мелкий, не способный схавать 4 ампера.

Правда на будущее, когда я буду делать роботу шаговый привод, я возьму не связку L297+L293 , а микруху L6208 которая может и чуть слабей по току, но зато два в одном! Сразу подключай двигатель и работай. Если же их покупать, то на L6208 получается даже чуть дешевле.

201 thoughts on “Управление шаговым двигателем”

А можешь посоветовать шаговик из тех, которые сейчас можно купить?
Я не знаю как у всех, но я д аже двухдюймовые флопики повыкидывал лет пять назад, а 5-ти дюймовых и в помине не было.

По продаваемым не в курсе. В нашей деревне их в продаже нету, а что там в Московии я даже не знаю.

Оппа, теперь самое время разбираться, что за шаговики у меня имеются по результатам годового потрошения CD-DVD ROM’ов. 🙂

А в сидюках/дивдюках вроде бы стоят обычные коллекторники+синхронный на шпиндель. Хотя могут быть и шаговики, но я не встречал ни разу.

Шаговики во многих CD/DVD приводах стоят — для таскания каретки с лазером (у меня минимум 3 таких экземпляра валяются). Но конструкция двигателя — как в трехдюймовых дисководах, для практического применения неудачная.

ну когда я расотрошил сиди ром там был безколлекторник + еще какойто на шпиндель
для безколлекторника я думаю применение в моделизме
http://forum.rcdesign.ru/index.php?showtopic=12183&st=560
может пригодится кому

http://forum.rcdesign.ru/index.php?showtopic=12183&st=560
может чем пригодится там модельный регултор хода
может управлять сдромным безколлекторником

работал с шаговыми движками на своей фирме.
ещё с нашими совеццкими и руссийскими.

сколько раз коротыш верещал на источниках — не счесть ) единственное оправдание — я про них ещё тогда ничего не знал и доков не имел. работал методом тыка…

всё хорошо, но нету обратной связи.

зы! от постоянных замыканий избавлялись частыми переключениями обмоток, когда надо было застопорить двигло.

. в смысле от постоянных замыкани? Как ты умудрялся его коротнуть? Одновременным замыканием ключей верхнего и нижнего плеча? Так там Dead Time надо ставить!

юзал четырёхконтактный.
помню, что если подавать на обмотки долгое время неизменный сигнал, то будет такое.
хотя потом, когда пришёл паспорт на движок, то там было сказано, что можно так стопорить его.

Долгая подача напруги на обмотки это его нормальный рабочий режим. Главное чтобы напряжение было номинальным.

Полезно, спасибо. Мне в свое время довелось раскурочить 8″ дисковод. Два шаговика лежат дожидаются своего часа. Так, что информация может пригодиться.

У меня этих дисководов полтора десятка штук!

Есть интересная статья по использованию шаговых двигателей
Журнал Современная электроника Октябрь 2004 г. стр. 46-47
Автор: Олег Пушкарев, Омск, конструкция на базе PIC16F84 и
драйвера — ULN2003A. (WWW.SOEL.RU)
Журнал очень рульный, советую почитать, статьи высылают
по почте, по запросу или подписка (в том числе бесплатная).

Еще одна задача — управление двигателем
постоянного тока на 24 в (12В), реверс,
управление скоростью. Есть буржуйская схема,
но без регулятора, могу тиснуть, схема из
стриммера, реверс-технология схемы.

кто знаком с драйвером шины ULN2804a b ULN2004a , какая разници между ними.

Кажется, один для КМОП, другой — для ТТЛ. Схема отличается только номиналом сопротивления от входного штырька до базы транзистора. В одном случае — 10ком (для КМОП), в другом — кажется, 1,5 ком, точно не помню. Ну, и входные уровни соответственно разные. В остальном — одинаково. Я сам года три назад выбирал, какие брать. А использую все же чаще ULN2003 (привычка, чтоли)…

У меня есть движок от древнего лазерного принтера. Двигатель фирмы CANON PM60-H418Z21B можно ли запустить таку вещь? Торчат из него по 3 провода с каждой обмотки. P.S. С шаговиками я делов не имел пока, но очень интересно.

Думаю без проблем. Судя по признакам это униполярный двигатель. Так что определяй где у него середина обмотки и дальше как я описал. Тока замерь сопротивление, чтобы узнать максимальный ток.

ПОЛЕЗНО Шаговые двигатели, характеристики. Драйверы шаговых двигателей, разновидности, настройка.

Alsan

Alsan

МЕСТНЫЙ СТАРОЖИЛА
    Рекомендованный
  • #1

На форуме периодически всплывают вопросы о драйверах шаговых двигателей и их настройке. Решил разобраться с этим делом для себя, возможно кому-нибудь также пригодится.

Для начала разновидности двигателей Nema17.

17HS4401 ток 1,7A – обычные
17HS8401 ток 1,8А – более мощные
17HS4402 ток 1,3A – по некоторым сведениям менее шумные, чем 17HS4401

Nema17BH 42BHM(42BYG) – в архиве: Nema17 – (описание и параметры разновидностей ШД)

(здесь важен ток двигателя, для дальнейших расчетов).

А4988
Встречаются варианты разного цвета.

Поэтому нужно обращать внимание не на цвет, а на микросхему драйвера.

Схема и распиновка:

Характеристики А4988
Напряжения питания логической части: 3-5,5 В
Напряжения питания силовой части: 8-35 В
Максимальный ток без дополнительного охлаждения: 1 А
Максимальный ток с дополнительным охлаждением: 2 А
Дробление шага: 1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16
Защита от перегрузок и перегрева

Назначение контактов драйвера A4988
ENABLE – включение/выключение драйвера
MS1, MS2, MS3 – контакты для установки микрошага
RESET – cброс микросхемы
STEP – генерация импульсов для движения двигателей (каждый импульс – шаг), можно регулировать скорость двигателя
DIR – установка направление вращения
VMOT – питание для двигателя (8 – 35 В)
GND – общий
2B, 2A, 1A, 1B – для подключения обмоток двигателя
VDD – питание микросхемы (3.5 –5В)

Значение микрошага устанавливается комбинацией сигналов на входах MS1, MS2, и MS3. Есть пять вариантов дробления шага.
MS1 MS1 MS1 Дробление шага
0 0 0 1
1 0 0 1/2
0 1 0 1/4
1 1 0 1/8
1 1 1 1/16

Для работы в режиме микрошага необходим слабый ток. На модуле A4988 поддерживает тока можно ограничить находящимся на плате потенциометром. Драйвер очень чувствителен к скачкам напряжения по питанию двигателя, поэтому производитель рекомендует устанавливать электролитический конденсатор большой емкости по питанию VMOT для сглаживания скачков. Внимание ! – Подключение или отключение шагового двигателя при включённом драйвере может вывести двигателя и драйвер из строя.

Настройка Vref для A4988

Формула Vref для A4988 изменяется от номинала токочувствительных резисторов(Rs). Это два черных прямоугольника на плате драйвера. Обычно подписаны R050(номинал – 0.05 Ом) или R100 (номинал – 0.1 Ом).

Vref = Imax * 8 * (Rs)
Imax — ток двигателя;
Rs — сопротивление резистора. В моем случае Rs = 0,100.

Для 17HS4401 Vref = 1,7 * 8 * 0,100 = 1,36 В.

В связи с тем что рабочий ток двигателя равен 70% от тока удержания. Полученное значение нам нужно умножить на 0,7. В противном случае двигателя в режиме удержания будут сильно греться.

Для 17HS4401 Vref ист. = 1,36*0,7 = 0,952 В.
Обычно Vref ставят ниже, для снижения температуры нагрева шагового двигателя.
Исходя из этого, при длительной работе, на практике можно использовать коэффициент 0,6
Получается для Для 17HS4401, с током 1,7А Vref = 1,7 * 8 * 0,100*0,6=0,816 (0,82)

DRV8825
Плата создана на базе микросхемы компании TI (Texas Instruments Inc.) DRV8825 – биполярном шаговом драйвере двигателя. Расположение выводов и интерфейс модуля почти совпадает с драйвером шагового двигателя Pololu на микросхеме A4988, поэтому DRV8825 может стать высокопроизводительной заменой этой платы во многих приложениях.

Схема:

Характеристики:
шаг:1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16, 1/32.
Регулировка тока на обмотках двигателя, переменным резистором опорного напряжения.
Источника питания для двигателей от 8,2 В до 45 В.
Встроенный регулятор напряжения для логических цепей. Возможность подключения к логике как 3,3 В, так и 5 В.
Защита от перегрева (отключение при нагреве драйвера 150 градусов).
Защита по превышению тока обмоток.
Защита по пониженному напряжению.
Защита от короткого замыкания на землю.
При токе до 1,5 А на обмотку способен работать без радиаторов и дополнительного охлаждения.

Регулировку тока двигателя следует производить выставив переменным резистором опорное наряжение (на выводах 12,13 микросхемы или на “среднем контакте резистора”) из расчета 1 к 2, т.е 0,5В соответствует 1А, напряжению 1В соответствует 2А.
Обратите внимание, что переходное отверстие (золотистое) на плате, возле выводов 12,13 не является контактом для проверки опорного напряжения, это линия питания двигателей.

Режим микрошага устанавливается путем подачи “1” на контакты MODE0, MODE1, MODE2. (В случае установки драйвера на RAMPS это перемычки MS1, MS2, MS3)

M0 M1 M2 Режим микрошага
не стоит не стоит не стоит полный
стоит не стоит не стоит 1/2
не стоит стоит не стоит 1/4
стоит стоит не стоит 1/8
не стоит не стоит стоит 1/16
стоит не стоит стоит 1/32
не стоит стоит стоит 1/32
стоит стоит стоит 1/32

DRV8825 расчет Vref
Current Limit = Vref * 2
Vref = Current Limit / 2

Например для шагового двигателя 17HS4401: Vref = 1,7 / 2 = 0,85В

Обычно Vref ставят ниже, для снижения температуры нагрева шагового двигателя.

Детальное описание драйверов А4988 и DRV8825 в архиве А4988_DRV8825.rar

Встречалась информация ,что по умолчанию на драйверах DRV8825 выставлен максимальный ток, поэтому регулировка перед началом работы обязательна:
“По умолчанию у красных A4988 опора стоит в 0.8V это 1A ничего плохого не случится, но у DRV8825 опора выставлена в 1.6V -это максимальный ток, в теории 3.2А, по документации DRV8825 рассчитан максимум на 2.5A(2.2А с обдувом), это может повредить, как двигатель, так и драйвер.”

Авторизованный дилер компании Leadshine Technology

Leadshine Technology Co.,LTD — технологическая компания, являющаяся крупнейшим производителем высококачественных и недорогих шаговых двигателей, серводвигателей, устройств управления движением (драйверов) а также источников питания и аксессуаров. Продукция компании находит широкое применение во многих отраслях: производство ЧПУ станков, полупроводников, электроники, текстиля, струйная печать, упаковка, автоматизация лабораторных исследований и многое другое.

Чтобы узнать цену, уточнить наличие и заказать комплектующие добавьте нужные позиции в корзину и отправьте запрос заполнив соответствующую форму. Подробнее о процессе заказа по ссылке.

Как отличить оригинальный Leadshine от поддельного.

Драйверы ШД

Драйверы Leadshine для шаговых двигателей отличаются продвинутыми алгоритмами управления, удобны в настройке и демонстрируют высокую точность управления.

Многоканальные драйверы

Многоканальные драйверы с новейшей технологии DSP (на цифровом сигнальном процессоре) с поддержкой 3 и 4 осей. Подавление резонанса на средних и низких скоростях, DIP-переключатели для конфигурирования шагов и выходного тока. Просты в установке и эксплуатации.

Драйверы серводвигателей

Драйверы Leadshine для PMSM серводвигателей. Совместимы с серводвигателями мощностью 50-1500Вт, гарантируя вашей системе управления превосходную скорость и точность исполнения сигналов.

Драйверы СШД

Драйверы для управления сервоприводами на базе шаговых двигателей. Отсутствует возможность потери синхронизации, изменяемый выходной ток для минимального нагрева двигателя, быстрый отклик двигателя и низкая шумность. Совместимость с NEMA 23, 24, 34, и 42. Поддержка Plug-and-play.

ШД с энкодером

Шаговые двигатели Leadshine с интегрированным энкодером высокого разрешения. Высокая точность, низкий нагрев, плавное вращение вала. Необходим специальный драйвер с поддержкой энкодера. (обычные драйверы совместимы, но не обеспечивают точного контроля положения ротора)

Приводы на двигателях

ШД с DSP-драйверами. Крутящий момент до 2Нм, минимум проводов, антирезонанс, сверхнизкие нагрев и шумность. Отличаются простотой установки, прекрасно подходят для построения станков с ЧПУ, успешно применяются в технологических процессах на отечественных и иностранных предприятиях.

СД бесщёточные до 80В

Бесщёточные сервоприводы от 36 до 400Вт с интегрированным энкодером. Обладают скоростью до 4,000 RPM, низкии уровнем шума и нагрева. Находят применение в станках ЧПУ, плоттерах, принтерах, раскроечном и упаковочном оборудовании.

Блоки питания Leadshine

Источники питания Leadshine проектируются и производятся специально для систем электропривода на базе шаговых и серводвигателей. Представлены модели с линейной, регулируемой и нерегулируемой коммутацией. БП от Leadshine обширно используются в OEM-сегменте. Мощность до 500Вт.

Кабели для драйверов

Кабели для подключения готовых приводов, драйверов шаговых и серво-шаговых двигателей. В ассортименте представлены интерфейсные, сигнальные, силовые кабели.

Кабели для серводрайверов

Сигнальные и силовые кабели для драйверов серводвигателей производства LEADSHINE серии EL5-Dxxxx. Представлены интерфейсные, сигнальные и силовые кабели.

Цены и наличие уточняйте по телефону

8 800 333 85 16

Обращаем Ваше внимание, что цены на товары и услуги не являются публичной офертой. Информация о товаре, услугах и ценах носит исключительно информационный характер. Актуальную стоимость и наличие товара и услуг просьба уточнять дополнительно в офисах продаж.

Читайте также:  Какой кабель и автомат нужен для проводки в дачном доме?
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...
Adblock
detector