0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое драйвер для шагового двигателя

Драйвер шагового двигателя 2M556D

Об устройстве:

2M556D — новое поколение драйверов шаговых двигателей. Позволяет управлять биполярным двухфазным шаговым двигателем. Тестирование и использование этих драйверов на практике, показали стабильную и качественную работу. Обеспечивает высокий крутящий момент. Кроме того, с его использованием, значительно уменьшено шум, вибрации и нагрев двигателя. Питание драйвера — DC24V-50V. Управление двигателем может происходить в режиме 1/256 шага. Максимальный шаг — 51200 шагов/оборот. Диапазон рабочего тока составляет от 2,1А до 5.6A. Автоматическое деление тока (½) на холостом ходу. Защита от перенапряжения и короткого замыкания. Микрошаговые контроллеры применяются в различных автоматизированных машинах и механизмах под управлением ЧПУ. Рекомендовано для использования в оборудовании, которое требует низкой вибрации с низким уровнем шума, высокой точностью и высокой скоростью.

Технические характеристики

ПараметрыMinTypicalMaxUnit
Выходной ток2.15.6Amps
Напряжение питания243650VDC
Импульсный вход частоты200KHz
ОхлаждениеЕстественное охлаждение или принудительная конвекция
Окружающая средаПространствоИзбегайте пыли, масла, морозов и коррозионных газов
Температура окружающей среды0°C-50°C
Влажность40 -80%RH
Вибрация5.9m/s² Max
Температура хранения-10°C - 80°C
ПараметрыTypical
ВесApprox. 275 gram
ТокRMSSW1SW2SW3
По умолчаниюOFFOFFOFF
2.1A1.5AONOFFOFF
2.7A1.9AOFFONOFF
3.2A2.3AONONOFF
3.8A2.7AOFFOFFON
4.3A3.1AONOFFON
4.9A3.5AOFFONON
5.6A4.0AONONON

Pulse/RevSW5SW6SW7SW8
По умолчаниюONONONON
800OFFONONON
1600ONOFFONON
3200OFFOFFONON
6400ONONOFFON
12800OFFONOFFON
25600ONOFFOFFON
51200OFFOFFOFFON
1000ONONONOFF
2000OFFONONOFF
4000ONOFFONOFF
5000OFFOFFONOFF
8000ONONOFFOFF
10000OFFONOFFOFF
20000ONOFFOFFOFF
40000OFFOFFOFFOFF

По умолчанию: Импульс может быть настроен в соответствии с требованиями заказчика

Контроллеры

Аналоговые драйверы шаговых двигателей

Цифровые драйверы шаговых двигателей

Драйверы шаговых двигателей с энкодером

Многоосевые

Контроль высоты плазмы

Драйвер шагового двигателя

Шаговый двигатель – это электромеханическое устройство, преобразующее энергию электрических импульсов, подаваемых в определенной последовательности на обмотки статора, во вращательное движение ротора и дискретные перемещения связанного с ним через редуктор механизма. Он применяется в различных устройствах, оборудовании и производственных линиях, где необходимо добиться четкого позиционирования рабочего органа. Для правильной работы такого электромотора требуется специальное автоматическое управление, которое будет регулировать очередность подачи импульсов. Эти функции выполняет драйвер шагового двигателя.

Из чего состоит драйвер для шагового двигателя: назначение и виды

Главным назначением драйверов является обеспечение работы шаговых двигателей (ШД) в соответствии с заданным алгоритмом, что подразумевает решение следующих задач:

  • подачу тока заданной величины и направления в конкретную обмотку статора двигателя;
  • удержание этого тока определенный период времени;
  • осуществление последовательного включения и выключения токов, с перенаправлением их в разные обмотки, для обеспечения заданных мощностных и скоростных характеристик привода, в соответствии с поставленной задачей.

Любой драйвер ШД состоит из двух основных частей:

  • силового блока;
  • контроллера ШД.

В силовую часть входит электронная плата, на которой собран полупроводниковый усилитель мощности. Она служит для подачи тока и от ее параметров зависит мощность создаваемого на валу момента.

Контроллер шагового двигателя является интеллектуальной составляющей, предназначенной для управления силовой частью.

Сегодня существует много разновидностей драйверов шаговых двигателей, которые классифицируются на виды по различным критериям, в том числе:

  • по направлению тока, подаваемого на статор импульса: униполярные, биполярные и драйверы с гасящими резисторами;
  • по способу закачки импульса в обмотки: драйверы постоянного напряжения, двухуровневые или ШИМ-драйверы;
  • по типу управляющего сигнала: аналоговые или цифровые.

Купить драйвер или контроллер шагового двигателя любого типа от ведущих мировых брендов по наиболее справедливой цене на рынке можно в нашей компании «Рефит». Мы сотрудничаем напрямую с производителями и гарантируем высокое качество наших товаров.

Читать еще:  Ветер двигатель своими руками

Драйвер шагового двигателя Bigtreetech TMC2209 v1.2

  • Офис находится в трёх минутах ходьбы от м. Парк культуры по адресу: ул. Тимура Фрунзе, д. 8/5, подъезд 1.
  • При оформлении до 15:00 в будний день заказ можно забрать после 17:00 в тот же день, иначе — на следующий будний день после 17:00. Мы позвоним и подтвердим готовность заказа.
  • Получить заказ можно с 10:00 до 21:00 без выходных после его готовности. Заказ будет ждать вас 3 рабочих дня. Если хотите продлить срок хранения, просто напишите или позвоните.
  • Запишите номер своего заказа перед визитом. Он необходим при получении.
  • Оплатить заказ можно наличными или банковской картой при получении, а также онлайн-платежом при оформлении заказа.
  • бесплатно

Доставка курьером по Москве

  • Доставляем на следующий день при заказе до 20:00, иначе — через день.
  • Курьеры работают с понедельника по субботу, с 10:00 до 22:00.
  • При согласовании заказа можно выбрать трёхчасовой интервал доставки (самое раннее — с 12:00 до 15:00).
  • Оплатить заказ можно наличными при получении или же онлайн при оформлении заказа.
  • 250 ₽

Доставка в пункт самовывоза

  • Доставка в пункт самовывоза — современный, удобный и быстрый способ получить свой заказ без звонков и ловли курьеров.
  • Пункт самовывоза — это киоск с человеком или массив железных ящичков. Их ставят в супермаркетах, офисных центрах и других популярных местах. Ваш заказ окажется в том пункте, который выберите.
  • Ближайший к себе пункт вы можете найти на карте PickPoint.
  • Срок доставки — от 1 до 8 дней в зависимости от города. Например, в Москве это 1–2 дня; в Петербурге — 2—3 дня.
  • Когда заказ прибудет в пункт выдачи, вы получите SMS с кодом для его получения.
  • В любое удобное время в течение трёх дней вы можете прийти в пункт и с помощью кода из SMS получить заказ.
  • Оплатить заказ можно наличными при получении или же онлайн при оформлении заказа.
  • Стоимость доставки — от 240 руб в зависимости от города и габаритов заказа. Она рассчитывается автоматически во время оформления заказа.
  • 240 ₽
  • Доставляем через день при заказе до 20:00, иначе — через два дня.
  • Курьеры работают с понедельника по субботу, с 11:00 до 22:00.
  • При согласовании заказа можно выбрать трёхчасовой интервал доставки (самое раннее — с 12:00 до 15:00).
  • Оплатить заказ можно наличными при получении или же онлайн при оформлении заказа.
  • 350 ₽

Доставка в пункт самовывоза

  • Доставка в пункт самовывоза — современный, удобный и быстрый способ получить свой заказ без звонков и ловли курьеров.
  • Пункт самовывоза — это киоск с человеком или массив железных ящичков. Их ставят в супермаркетах, офисных центрах и других популярных местах. Ваш заказ окажется в том пункте, который выберите.
  • Ближайший к себе пункт вы можете найти на карте PickPoint.
  • Срок доставки — от 1 до 8 дней в зависимости от города. Например, в Москве это 1–2 дня; в Петербурге — 2—3 дня.
  • Когда заказ прибудет в пункт выдачи, вы получите SMS с кодом для его получения.
  • В любое удобное время в течение трёх дней вы можете прийти в пункт и с помощью кода из SMS получить заказ.
  • Оплатить заказ можно наличными при получении или же онлайн при оформлении заказа.
  • Стоимость доставки — от 240 руб в зависимости от города и габаритов заказа. Она рассчитывается автоматически во время оформления заказа.
  • 240 ₽
  • Доставка в пункт самовывоза — современный, удобный и быстрый способ получить свой заказ без звонков и ловли курьеров.
  • Пункт самовывоза — это киоск с человеком или массив железных ящичков. Их ставят в супермаркетах, офисных центрах и других популярных местах. Ваш заказ окажется в том пункте, который выберите.
  • Ближайший к себе пункт вы можете найти на карте PickPoint.
  • Срок доставки — от 1 до 8 дней в зависимости от города. Например, в Москве это 1–2 дня; в Петербурге — 2—3 дня.
  • Когда заказ прибудет в пункт выдачи, вы получите SMS с кодом для его получения.
  • В любое удобное время в течение трёх дней вы можете прийти в пункт и с помощью кода из SMS получить заказ.
  • Оплатить заказ можно наличными при получении или же онлайн при оформлении заказа.
  • Стоимость доставки — от 240 руб в зависимости от города и габаритов заказа. Она рассчитывается автоматически во время оформления заказа.
  • Доставка осуществляется до ближайшего почтового отделения в любом населённом пункте России.
  • Тариф и сроки доставки диктует «Почта России». В среднем время ожидания составляет 2 недели.
  • Мы передаём заказ Почте России в течение двух рабочих дней.
  • Оплатить заказ можно наличными при получении (наложенный платёж) или же онлайн при оформлении заказа.
  • Стоимость рассчитывается автоматически во время заказа и в среднем должна составить около 400 рублей.
  • Служба «EMS Почта России» работает быстрее и надёжнее обычной почты и доставляет до двери покупателя.
  • Тариф и сроки доставки диктует служба EMS. В среднем по России время ожидания составляет 4–5 дней.
  • Мы передаём заказ в EMS в течение двух рабочих дней.
  • Оплатить заказ можно только онлайн при оформлении заказа.
  • Стоимость рассчитывается автоматически во время оформления заказа и в среднем должна составить 400–800 рублей для России и 1500–2000 рублей для стран СНГ.
  • Служба «EMS Почта России» работает быстрее и надёжнее обычной почты и доставляет до двери покупателя.
  • Тариф и сроки доставки диктует служба EMS. В среднем по России время ожидания составляет 4–5 дней.
  • Мы передаём заказ в EMS в течение двух рабочих дней.
  • Оплатить заказ можно только онлайн при оформлении заказа.
  • Стоимость рассчитывается автоматически во время оформления заказа и в среднем должна составить 400–800 рублей для России и 1500–2000 рублей для стран СНГ.
Читать еще:  Двигатель вручную помыть как

Товары из офиса нельзя заказать через интернет или забронировать. Можно только прийти, схватить и бежать. Доступное количество актуально на момент загрузки страницы.

Офис находится в 3 минутах ходьбы от м. Парк культуры по адресу: ул. Тимура Фрунзе, 8/5.

Товары из магазина-мастерской нельзя заказать через интернет или забронировать. Можно только прийти, схватить и бежать. Доступное количество актуально на момент загрузки страницы.

Магазин-мастерская находится в трёх минутах пешком от метро Лиговский Проспект, на территории пространства «Лофт Проект Этажи», по адресу Лиговский проспект 74Д.

Плата с драйвером TMC2209 служит для эффективного управления двухфазным шаговым двигателем. Вращение мотора с микрошагом 1/256 в сочетании с умным контролем питания позволяет сделать 3D-принтер практически бесшумным и прецизионно рулить шаговыми моторами без дрожания и пропущенных шагов.

Особенности

  • Предельно тихий режим работы шагового двигателя.
  • Плавное вращение мотора с разрешением до 256 микрошагов.
  • Драйвер не допускает рывков и пропусков шагов при вращении двигателя.
  • Определение заклинивания и нагрузки на валу двигателя для диагностики.
  • Управление по интерфейсу STEP/DIR или UART.
  • Эффективное охлаждение модуля с крупным терморассеивателем и радиатором.

Применение

Драйвер TMC2209 часто используют для апгрейда характеристик 3D-принтера. В этом случае модуль ставится вместо штатного драйвера шагового двигателя на отдельной оси, а затем в прошивку принтера вносятся соответствующие изменения.

Драйвер шагового двигателя TMC2209 отлично подойдёт для управляющей платы BTT SKR v1.4, если вы собираете собственную начинку 3D-принтера с кастомной прошивкой.

Модуль TMC2209 обратно совместим по габаритам и распиновке с драйвером на базе TMC2208, поэтому существующие проекты можно перевести на TMC2209 с минимальными изменениями.

Питание

Модуль TMC2209 питается постоянным током с напряжением от 4,75 до 28 В, которое также поступает на обмотки шагового двигателя. Поэтому для связки «драйвер+двигатель» можно обойтись одним источником питания.

  • В 3D-принтере модуль берёт питание напрямую от материнской платы.
  • В остальных случаях вам понадобится дополнительный блок питания.

Драйвер шагового двигателя. Тестируем микросхему L9110

Откуда «ножки» растут

В настоящее время стали доступны и приобрели популярность различные станки с программным управлением. Это лазерные и фрезерные резчики и гравёры. А так же 3D принтеры. Все эти станки имеют один общий узел — шаговый двигатель.

И этому двигателю нужен драйвер.

Принцип работы двигателя не является предметом этой статьи. Мы рассмотрим только драйвер. Всё, что нам нужно знать в данном контексте — это какие управляющие сигналы нам нужно формировать для управления шаговым двигателем. Оказывается, это самые обычные прямоугольные импульсы.

Читать еще:  Что такое впускная труба двигателя

Существует некоторое количество решений драйверов от различных компаний. В нашей статье мы рассмотрим самое доступное решение драйвера L9110 и его аналог HG7881 Это решение часто используется в Arduino

Теория и практика

Я решил применить микросхему L9110 в своём проекте.

Довольно легко нагуглил datasheet. Прочитал. Всё предельно понятно. Характеристики, распиновка, таблица истинности… По всем параметрам драйвер, вроде бы подходит. Напряжение коммутации — 12 вольт, выходной ток 800 ма. — всего хватает.

А что на деле?

Не откладывая в «долгий ящик» я сделал плату, написал и запустил тестовую программу…
Первое, на что я обратил внимание в своём устройстве — то, что микросхема драйвера сильно греется. Внимание! НА ХОЛОСТОМ ХОДУ. Без нагрузки. Это что за чудеса схемотехники?
Может у меня микросхема бракованная?

Пришла в голову идея рассмотреть сей девайс поподробнее. И не один, а кучу.
Сказано — сделано.
Хорошо, что у меня была припасена панелька SO-8 и плата для моделирования.
Ну, и контроллер на базе STM32.

Собран стенд и произведены измерения.

Да, кстати, кроме непосредственно, силового узла в микросхеме заложена логика исключающее ИЛИ. В даташите это описано.

Поскольку я изучаю эффект нагрева микросхемы, лучше не ограничиваться логическими единицами и нулями, а снять реальные напряжения.

В результате измерений получилась табличка:

Рассмотрим строчки 2 и 3. Что мы здесь видим?

  1. Падение напряжения на выходных транзисторах, при наличии нагрузки, около полутора вольт, что при токе 0,33 ампера даёт 0,5 ватт на канал.
  2. На холостом ходу микросхема потребляет 0,05 А, что при напряжении 12 В даёт 0,6 ватт на канал.

Другими словами, независимо от нагрузки она потребляет около 0,5 Вт на канал. Теперь понятно, почему я об неё обжигал пальцы.

Сильный нагрев — это, конечно недостаток. Но может свою функцию микросхема выполняет хорошо? Тут пригодился недавно подаренный себе 4-х лучевой осциллограф приставка. Не ожидал, что мне так скоро потребуются все 4 луча. Для тестирования написал простенькую программку на stm32, который давно использую в различных проектах. Программа, просто, генерирует 2 прямоугольных сигналы с трёхкратной разницей частот.

Поскольку один раз увидеть лучше чем много раз прочитать — прикладываю развёртку сигналов управления.

Ничего особо сложного. Просто прямоугольные импульсы сдвинутые с разницей частоты в 3 раза.

Верхняя часть экрана — входные сигналы — нижняя — выходные.

Сразу бросается в глаза, что при различающихся значениях сигналов на входах, значения на выходах вполне чёткие Устанавливаются без задержек и с резкими фронтами.

Если же сигналы на входах совпадают — то фронт пологий. похож на разряд конденсатора.
Просмотрев документацию я не увидел ничего такого, что предвещало бы такое поведение.
Может я задал слишком высокую частоту входных сигналов? В даташите лимит не указан.
Уже зная, что у этого драйвера есть почти стопроцентный аналог HG7881 я обратился к его документации.

Она пролила больше света на эту загадочную ситуацию. Оказывается, логика работы драйвера немного шире. Две единицы на входе — это торможение ( то есть на выходе оба сигнала должно быть низкого уровня.) А два нуля на входе — это «висящие» контакты. Разрыв.

Значит два нуля на входе должны «подвешивать» выходы. Тогда, поведение разряжающегося конденсатора вполне предсказуемо. Однако две единицы на входах — должны быть надёжным нулём на выходе. А фактически это не так.

Я мог бы списать этот дефект на «китайского производителя». Однако, я тестировал микросхему по честному выпаянную из ардуиновской платы. При чём — не одну микросхему. Из нескольких плат. То есть, вероятность брака сильно снижена.

Вывод

Область применения микросхем L9110 уже, чем задекларирована, да и КПД низковат.
Рассеяние 0,5-0,6 ватта на одном ключе — это многовато. Не случайно это решение самое дешёвое.(10 центов за микросхему. на алиэкспрессе).

В следующих статьях будут рассмотрены альтернативные драйвера шаговых двигателей.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector