Как проверить шаговый двигатель на предмет неисправностей

Содержание

• 1 Пробный запуск 
• 2 Проверка сопротивления 
• 3 Прозвонка обмоток 
• 4 Проблема скачущих оборотов 
  • 4.1 Общие рекомендации 
• 5 Прозвонка исходя из выводов 
• 6 Итог 

Работа шаговых электрических двигателей подразумевает выполнение разноплановых задач управления, в любых условиях и при разных нагрузках. Это может повлечь за собой разноплановые неисправности. Как, и при помощи каких инструментов проверять моторы мы сегодня и расскажем. 

Шаговый мотор 8 выводов

Шаговые электродвигатели представляют собой особый вариант синхронных силовых агрегатов, роторные элементы которых вращаются шагово, дискретно. Конструкция агрегатов аналогичная другим типам моторов, но вращение и способы подключения, делают шаговые модификации отдельной разновидностью. Исходя из этого, неполадки, которые могут возникать при работе таких двигателей также, местами отличаются от других, привычных поломок других моторов. Исправить их и предотвратить довольно просто, главное – грамотно проверить рабочие компоненты.

Пробный запуск 

Когда осуществляется работа шагового двигателя в различных компонентах электронного оборудования, применяется специальная схема. Ее основное назначение – управлять оборотами силового агрегата. При обслуживании таких приборов необходимо осуществлять тщательную проверку шаговых моторов. 

Осуществляя простую подачу питания на агрегат, не добиться запуска мотора. Чтобы старт был успешным, нужно подавать на моторные намотки сразу два последовательных импульса, которые при этом будут сдвинуты по фазе. Собрать такое устройство генерирования несложно – достаточно использовать 2-3 микросхемы. Для этих компонентов стоит предварительно обеспечить электрическое питание, управленческие переключатели. В целом, реализация такого мини-проекта будет довольно трудоемкой. Поэтому, для того, чтобы проверить качество функционирования шагового двигателя в режиме пошаговой работы, можно использовать относительно простое в конструкции устройство.   

Для обеспечения вращения ротора такого мотора, достаточно проводить ручные переключения обмотки. Осуществляется это не так вручную, сколько при помощи устройства электромеханического типа действия. Здесь можно использовать электрический переключатель «галетной» конструкции, который используется в частности, в бытовых приборах: телевизорах, радиоприемниках и др. переключатель должен обладать четырьмя секциями, каждая для отдельного положения (которых также 4). Все они соединены между собой на одной оси. 

Как показывает практика, для таких целей используют переключатель от механических устройств KVM, отвечающих за переключение клавиатур, мышки, монитора и других компьютерных компонентов между двумя и более системными блоками.  Компонент стоит разобрать, убрав из его конструкции фиксирующие детали, которые в процессе проверки могут препятствовать легкости вращения. Удаляются также и лишние секции. 

Пример KVM-переключателя

Проверка сопротивления 

Как проверить на исправность шаговый двигатель и уровни его сопротивления? Для этого также применяется специальный инструментарий. Сопротивление в таких  моторах измеряется на двух фазах. Чтобы максимально точно измерить показатели, необходимо отсоединить двигатель от разъемов, через которые к каждому мотору подсоединено 4 провода (для моделей с 4 выводами).  Начиная с любой стороны, первые два провода являются одной фазой, а оставшиеся два провода — второй фазой. На разъеме вы можете увидеть выступы, где находятся контакты. Их можно использовать для измерения сопротивления. Таким образом, можно измерить каждый двигатель, независимо от разъема.

Далее следует установить мультиметр на шкалу Ом и предварительно обнулить устройство. Это следует сделать, соединив два кабеля и нажав кнопку обнуления показания измерительного прибора. Если вы не знаете, как обнулить свой измеритель, необходимо обратить внимание на сопротивление, измеренное при соприкосновении двух проводов, и вычтите его из фактического измерения. Это дает вам истинное измерение сопротивления.

Прозвонка обмоток 

Одна из наиболее распространенных проблем, возникающих во всех двигателях, независимо от их типа – отсутствие вращения. Для того, чтобы узнать точную причину поломки, необходимо использовать все тот же мультиметр, правда, в этой ситуации его нужно применять в режиме вольтметра. Измерительный прибор осуществит проверку наличия подачи питающего напряжения. Если с подачей питания все в порядке, тогда проблема – это неисправность самого силового агрегата. Исходя из этого, стоит провести поверку целостности подключения шагового двигателя и тщательно прозвонить его обмотки. Для этого также применяется мультиметр, работающий в своем обыкновенном режиме. 

Прозвонка мультиметром двигателя

Давайте же более детально рассмотрим все нюансы и шаги прозвонки обмоток такого силового агрегата. 

1. первое, что стоит сделать – просмотреть все спецификации. В сопроводительной документации для каждой отдельной модели точно указывается разновидность вывода, с помощью которого обеспечивается высокий уровень общего напряжения для всех типов намоток. Также здесь вы можете посмотреть, какие именно выходы подсоединяются к определенным катушкам агрегата;
2. далее стоит убедиться, что кабельные жгуты в силовом агрегате являются доступными. В ситуациях, когда они уже подсоединены к драйверной цепи, необходимо отключить их. Также стоит проверить открытость всех контактов в разъеме, независимо от положения двигателя: изъят из цепи, или находится за пределами коробки. Это делается с целью дальнейшей проверки намотки мотора;
3. точная настройка мультиметра (желательно использовать цифровую модификацию). Делать это стоит точно соблюдая инструкцию, а после этого присоединить к системе зондовые измерительные компоненты (в большинстве случаев это – провода). Включите мультиметр и выберите максимально возможный диапазон сопротивления.
4. следует проверить каждый комплект обмоток двигателя. Для этого подсоедините один из щупов щупа в общий контактный разъем напряжения, а другой — в один из контактных разъемов обмотки. На исправности медных обмоток двигателя будет указывать неограниченное значение уровня сопротивления, которое отобразится на дисплее измерительного устройства. С помощью этой процедуры проверьте все остальные обмотки.  Удалите провода зонда и выключите мультиметр, когда вы закончите тестировать каждую обмотку;
5. управление шаговым мотором следует осуществлять при помощи схемы драйвера. Для этого, подключите жгут проводов шагового двигателя к принимающему разъему на схеме драйвера шагового двигателя. В соответствии с инструкциями, прилагаемыми к драйверу двигателя, варьируйте ширину импульса в широком диапазоне, чтобы убедиться, что шаговый двигатель работает. Если вам нужно, чтобы двигатель был включен, чтобы продолжить его использование, оставьте его подключенным. В противном случае отсоедините его от жгута проводов, чтобы снять.

Драйвер шагового мотора

Проблема скачущих оборотов 

Итак, данная проблема возникает в шаговом моторе, который устанавливается в регуляторе холостого хода. Чаще всего вы могли замечать такую систему управления в автомобилях. Причин возникновения такой существенной поломки множество, из-за чего, стоит проводить проверку функциональности электрического двигателя, установленного в механизме.  

Вот наиболее распространенные из причин поломок:

• нарушения в индикаторе холостого хода. Частично компонент можно контролировать мультиметром;
• датчик, определяющий состояние заслонки дросселя. Также довольно просто мониторится при помощи обычного тестера;
• температурный датчик жидкости в системе охлаждения. Поверхностные данные можно получить и с помощью все того же тестера, но точность их вызывает сомнения;
• подсасывание воздуха в системе подачи топлива;
• некорректная работа форсунок;
• загрязнения дроссельного узла;
• поломка в датчике положения коленчатого вала.

Датчик холостого хода

Существуют и другие причины поломок шагового электродвигателя регулятора холостого хода, но, вышеперечисленные – самые распространенные. 

Проверка регулятора при помощи тестера – самый простой и доступный вариант, но его результаты укажут только на цельность намоток. Между четырьмя обмотками: A — B, C — D уровень сопротивления должен быть в пределах от 40 до 80 Ом. Между элементами B — C, A – D величина неограничена. Эти показатели – единственные, которые можно легко и быстро проверить. 

РХХ более детально мониторится на стенде. Как показывает практика, поломки обмоток, в частности, их разрывы, случаются крайне редко. Ключевой причиной поломки регулятора оборотов – загрязненность штока или вовсе его износ. Стабильное функционирование детали обеспечивает равномерность входа и выхода стержня, без каких-либо заклиниваний и подергиваний. Два последних фактора – еще дни существенные поломки, на предмет которых также стоит проверять мотор. 

Выход должен характеризоваться плавностью при небольших нажатиях на стержень, перекрывающего канал. Привычного броска напряжения на этот элемент не хватит для достижения требуемого результата, ведь компонент работает только от импульсов. 

Можно также отдельно приобрести уже готовые решения для проверки шаговых двигателей регуляторов холостого хода, которые продаются для конкретных марок. В частности, на рынке довольно много моделей для машин марки ВАЗ. 

Общие рекомендации 

Поломка мотора шагового типа неизбежно приведет выходу из строя ключевых компонентов системы и сбоев в работе. Вот лишь некоторые из них:

• невозможность запуска двигателя на холостых оборотах;
• увеличение количества оборотов при старте на холостом ходе;
• постоянное увеличение интенсивности вращений по мере роста уровня прогрева мотора.

Такие поломки могут нередко возникать и через выход из строя цепей управления шаговым электродвигателем. Стопроцентно причины и следствие можно определить при помощи тестера ДСТ-2М, позволяющим задавать конкретное положение шагового агрегата, в качестве отдельного параметра управленческого блока.  

Пример контроллера шагового двигателя

Подобрав подходящий режим регулировки для исполнительных механизмов в тестере, необходимо попробовать переместить мотор в ту или иную сторону, посредством блока управления. Стоит обратить внимание на наличие таких явлений, указывающих на неисправность самого мотора или же его цепей:

• неизменность оборотов электрического двигателя;
• постоянство показателей расхода воздуха;
• определение системой постоянного положения агрегата.

В таких ситуациях применение мультиметра не будет результативным, ведь механизм регулировки будет правильно отрабатывать все попытки закрытия или открытия байпасного канала. 

В данной ситуации при эксплуатации автомобиля будет наблюдаться зависание оборотов при отсоединении коробки переключения передач, и даже заглохание двигателя при движении накатом. Запуск двигателя невозможен без использования дроссельной заслонки, если имеют место такие неполадки.  

Наличие данных неисправностей напрямую указывает на поломку шарового двигателя и его цепей. Даже в ситуациях, когда цепи исправны, силовой агрегат может неправильно выполнять команды, поступающие к ним от управленческой системы.  

Прозвонка исходя из выводов 

Здесь мы рассмотрим ключевые особенности прозванивания двигателей, которые обладают разным количеством выводов. 

Мультиметр

Типы контроля устройств, в зависимости от числа кабелей:

• мотор, обладающий 5 проводами, среди которых 1 всегда «плюсовой». Все выводы  проходят прозвонку друг с другом, но, при этом, сопротивление «+» будет всегда на постоянном уровне. Если работать с проводами управления, то их сопротивление будет на порядок выше, чем у аналогичных проводников с «плюсовыми» клеммами;
• на 6 выводов моторы также просто проверяются. Их отличие от пяти-выводных в том, что проводниковые элементы собираются в 2 обмотки, по 3 компонента в каждой. Средний между ними проводник и является плюсом. А для того, чтобы определить, какой именно из шести является средним и используется мультиметр, нужно проверит сопротивления у каждого проводника отдельно;
• 8 выводов. Отличительная черта таких агрегатов – все обмотки независимого типа, то есть, не соединяются друг с другом. По теории, последовательность должна быть аналогичной с 5-ти выводными модификациями. Для начала нужно обнаружить все намотки и определить направление вращения. С целью обеспечить себе удобство, можно на валу оставлять метки и на корпусе тоже. По ним легче ориентироваться в какую сторону происходят обороты. 

Итог 

Как можно видеть, в электронике реализовано сразу несколько эффективных методов проверки шаговых двигателей, каждый из которых удобно применять в различных ситуациях. Инструментарий регулярно расширяется, упрощая процесс идентификации. 

 

Как проверить работоспособность шагового двигателя wff

Содержание

1. Тестер-драйвер шагового двигателя
2. Наностенд для проверки шаговых моторов и драйверов.
3. Подпишитесь на автора
4. Подпишитесь на автора
5. Еще больше интересных постов
6. Пушка 18 века для первого бесплатного заказчика.
7. Подпишитесь на автора
8. Провода в тоннель!
9. Подпишитесь на автора
10. Наблюда-Ski 04.6: Наращиваем в длину, или Фьюз и не только
11. Подпишитесь на автора
12. Комментарии
13. Как проверить электродвигатель на исправность?
14. Принцип действия электродвигателя
15. Ключевые конструктивные особенности, базовые подходы к выполнению его проверок
16. Схемы построения электродвигателей
17. Коллекторные и бесколлекторные электродвигатели
18. Асинхронные электродвигатели
19. Подходы к выполнению проверки электродвигателя и контролируемые параметры
20. Исправность обмоток статора
21. Трехфазный двигатель
22. Однофазный двигатель
23. Проверка пробоев и утечек на корпус
24. Проверка исправности электрических цепей ротора
25. Синхронные двигатели
26. Асинхронные двигатели
27. Коллекторные двигатели с механической коммутацией
28. Проверка электродвигателя пылесоса
29. Проверка конденсатора
30. Определение направления навивки обмоток
31. Техника безопасности при проведении измерений
32. Заключение
33. Видео

Тестер-драйвер шагового двигателя

Когда я начал собирать свой первый самосборный 3D принтер (вариация на тему HyberCube Evolution, но об этом позже), то уже на одном из первых этапов возникла необходимость покрутить шаговые двигатели оси Z, а плата управления еще не пришла. Да и честно сказать, слишком много работы для такой простой задачи. Ведь надо сконфигурировать и залить прошивку, подключить питание, дисплей, двайверы, все это временно подвесить на соплях, сильно повышая шансы на случайное замыкание и досрочный выход из строя самой дорогой запчасти. Да и ждать не охота, вся работа встала из-за того, что мне нечем крутануть туда-сюда один или два движка для подстройки расположения механических компонентов. Руками? Не так быстро, а главное — не точно. Ну как вы крутанете одновременно два мотора, скажем на 100 оборотов (каждый оборот — 200 шагов), не ошибившись ни на шаг, т. к. это вызовет перекос? И вообще, хочется «погонять» ось приближенно к «боевым условиям», чтобы оно само гудело и ездило. Ровно и быстро. В общем, пришлось что-то выдумывать.

Так как у меня уже была горсть дешевейших и надежнейших драйверов А4988, которые суют во все китайские 3D принтеры по-умолчанию, задачу я решил «в лоб». Что там нужно, чтобы этот драйвер крутил вот такой биполярный шаговик (у меня стандартные NEMA 17 48мм)? Всего лишь указать драйверу направление (вывод DIR) логическим уровнем и подать импульсы на вывод STEP. Ну и подключить шаговик и питание, естественно. В итоге образовалась вот такая простая схема, оказавшаяся удобной и практичной. Все есть: «крутилка» скорости, тумблер «туда-сюда», тумблер «крутить/стоять». Джамперами JP1…JP3 можно выставить микрошаг в диапазоне от полного шага до 1/16, хотя на практике оказалось достаточно полношагового режима, но лишняя возможность может пригодиться. Итак, схема.

На популярном таймере 555 собран регулируемый генератор импульсов частотой примерно от 80 до 900 Герц (в режиме полного шага мотор крутится в диапазоне от «едва ползет» до «мчится со свистом»). Импульсы через тумблер SW1 попадают на вход STEP драйвера А4988, это режим «крутить». Если тумблер разомкнуть, драйвер перейдет в режим торможения (удерживания) мотора. Чтобы «отпустить» моторы, надо снять питание с драйвера. Тумблер SW2 переключает направление вращения шагового мотора. Резисторы R6 и R7 «подтягивают» соответствующие входы к «земле», на плате этих резисторов почему-то нет, хотя все прочие входы имеют «подтягивающие» к «земле» внутрисхемные резисторы. Вообще номиналы резисторов могут варьироваться в достаточно широких пределах, плюс-минус процентов 30 точно, схема сохраняет работоспособность. Точно так же не критична емкость конденсаторов, в принципе от 10нФ до 1мкФ пойдет любая керамика. Исключение — конденсатор С1, который желательно использовать пленочный. Значение емкости определяет диапазон частот, вместе с переменным резистором Р1. Номиналы С1 и Р1 можно изменять в широких пределах, сохраняя их произведение, как в исходной схеме. Скажем, можно взять емкость С1 0,47мкФ, но переменник Р1 тогда применить 20кОм. Диапазон частот, конечно, несколько сузится, но работать все будет нормально. Стабилизатор 78L05 можно заменить любым подходящим на напряжение 3.3..5В. Входное напряжение не желательно применять менее 12В и более 24В, драйвер выдерживает ток обмоток мотора 1А длительно, превышать это значение не стоит. Кто не в курсе — на драйвере А4988, как на многих других, установлен миниатюрный подстроечный резистор, которым выставляется максимальный ток шагового двигателя. Выбор максимального тока зависит от типа вашего шагового двигателя, сама же процедура многократно описана в сети, повторяться не вижу смысла. Кто не знает — гуглим «A4988 max current».

Таблица для выставления дробления шагов драйвера А4988 джамперами JP1..JP3

Схему собрал на второпях разведенной двусторонней платке размером 75х35мм, где верхний слой фольги играет роль общего провода (GND). Такой тип плат упрощает разводку, да и одностороннего стеклотекстолита под рукой не было. Все «земляные» выводы компонентов паяются прямо на фольгу, без отверстий, на фото видно. Панелька драйвера сделана из двух половинок распиленной панельки под выводную микросхему DIP16, также видно на фото (кликабельно). Плату в формате LAY прилагаю ниже, как и пару фоток, снятых на тапок. Номиналы деталей появляются при наведении на них курсора в программе Sprint Layout.

Источник

Наностенд для проверки шаговых моторов и драйверов.

Подпишитесь на автора

Подпишитесь 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.

Продолжаю нанообзоры. Сколько всего интересного появилось то на Али.

Стендик для проверки шаговиков и драйверов. Маст хэв для настоящих репрапперов. Хотя за его цену они принтер соберут. 😀

Подпишитесь на автора

Подпишитесь 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.

Еще больше интересных постов

Пушка 18 века для первого бесплатного заказчика.

Подпишитесь на автора

Подпишитесь 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.

Провода в тоннель!

Подпишитесь на автора

Подпишитесь 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.

Привет. Мелочь, а приятно. Решил убрать провода от глаза. Пусть будет симп.

Наблюда-Ski 04.6: Наращиваем в длину, или Фьюз и не только

Подпишитесь на автора

Подпишитесь 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.

Недавно было несколько тем по сращиванию прутков,

Комментарии

У меня стендик собран из генератора меандра http://imrad.com.ua/ru/gm800k-generator-meandra и ТВ6600.

Я видимо такой прикуплю.

Мне было важно знать какая частота подается на драйвер.
https://www.aliexpress.com/item/1PCS-2-Channel-PWM-Generator-Adjustable-Duty-Cycle-Pulse-Frequency-Module/32809036281.html?ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_2_10152_10065_10151_10068_5430020_10307_10137_10060_10155_10154_5370011_10056_10055_10054_10059_100031_10099_5400020_5410011_10103_10102_10052_10053_10142_10107_10050_10051_10170_5380020_5390020_10084_10083_10080_10082_10081_10110_10111_10112_10113_10114_10312_10313_10314_10315_10078_10079_10073_5420011,searchweb201603_16,ppcSwitch_4&btsid=b22104b7-7f7f-4aad-b4db-440d292e4999&algo_expid=1936e278-3efe-4ee7-ad92-58e5a8588650-1&algo_pvid=1936e278-3efe-4ee7-ad92-58e5a8588650
хоть такой, хоть на ардуинке и вывести на экран частоту.

Но первая мысль была сделать или купить хоть на NE555 генератор. А потом попался на глаза генератор меандра.

Источник

Как проверить электродвигатель на исправность?

Электричество прочно вошло во все сферы нашей жизни. В быту оно используется для решения двух основных задач: освещения и преобразования электрической энергии в механическую.

Вторую группу задач физически реализуют электрические двигатели. Возможны и иные бытовые применения электричества, но они встречаются гораздо реже.

Большой срок применения электрических двигателей, история которых насчитывает почти 200 лет, привел к тому, что:

Известно, однако, что даже самая совершенная техника иногда выходит из строя. Соответственно, появляется проблема точной диагностики причины неисправности, от которой уже зависят дальнейшие действия, крайние из которых сводятся к необходимости покупки нового устройства или все дело в отошедшем контакте.

Важными ограничивающими факторами при выполнении подобных проверок становится:

Принцип действия электродвигателя

В основу функционирования электродвигателя положен закон Ампера, согласно которому на провод, который находится в магнитном поле и через который протекает электрический ток, всегда воздействует механическая сила F.

Схема создания усилия, действующего на проводник в магнитном поле

Ее направление определяется известным по школьному курсу физики правилом левой руки, то есть зависит от соотношения направлений протекания тока и ориентации силовых линий магнитного поля, а значение – от силы тока и значения индукции магнитного поля в области его взаимодействия с проводником.

Еще одним средством увеличения силы, действующей на проводник, является наращивание его эффективной длины, для чего цепь протекания тока формируется в форме многовитковой обмотки. За счет этого усилие, развиваемое отдельными витками, суммируется.

Разновидность источника магнитного поля значения не имеет. Это может быть как постоянный магнит, так и его электромагнитный аналог.

Эффективность функционирования электромагнита наращивается сердечником, который фактически концентрирует магнитное поле и подает его в ту область, которая соответствует наибольшему развиваемому усилию.

Ключевые конструктивные особенности, базовые подходы к выполнению его проверок

Любой электродвигатель, вне зависимости от его исполнения, всегда содержит стационарную часть, которую традиционно называют статором, и взаимодействующий с ним вращающийся элемент конструкции, который обычно называют ротором.

Основные элементы конструкции электродвигателя

Иногда для обозначения ротора привлекается термин якорь. В подавляющем большинстве двигателей ротор находится внутри статора.

Механическая работа снимается с ротора, превращение вращательного движения в прямолинейное или иное перемещение возлагается на иные внешние известные механизмы, рассмотрение которых выходит за рамки данной статьи.

Равным образом не рассматриваются так называемые линейные электродвигатели, которые обеспечивают линейное перемещение подвижной части его конструкции без выполнения промежуточного преобразования вращательного движения.

Статор включает одну или несколько статорных обмоток, при протекании тока через которую (которые) формируется вращающееся магнитное поле.

Поле статора взаимодействует с полем ротора, в результате чего возникает вращающий момент, позволяющий выполнить механическую работу. Для уменьшения бесполезных потерь и наращивания КПД двигателя в целом ротор монтируется на подшипниках.

Из приведенного кратного описания немедленно следует три основных положения, которые всегда выполняются в исправном электродвигателе:

Проверки исправности электродвигателя всегда в явной или неявной форме включают контроль этих положений, выполняемых различными способами. К таковым относятся, например, визуальный осмотр подшипников, проверка величины зазоров, легкости вращения ротора и т.д.

В дальнейшем сосредоточим свое внимание на выполнении проверок тех электрических компонентов двигателя, неисправности которых можно выявить только с помощью мультиметра.

При построении схемы соответствующих измерений необходимо обязательно учитывать конструктивные особенности проверяемого электромотора. По умолчанию считается, что двигатель подключается к сети 220 или 380 В.

Дополнительно укажем на такую особенность электродвигателя как его обратимость. Под последним понимается то, что при вращении ротора под воздействием внешнего усилия он вырабатывает электрический ток.

Схемы построения электродвигателей

Функции источника энергии для двигателя может выполнять сеть постоянного и перемененного тока.

Изменение направления протекания тока, необходимое для создания вращающегося магнитного поля, обеспечивается различными способами. В частности, широко распространены коммутаторы.

Коммутатор может быть:

Коллекторные и бесколлекторные электродвигатели

Принцип действия коллекторного электродвигателя иллюстрирует картинка ниже, на которой схематически представлено взаимодействие одного из витков роторной обмотки с магнитным полем.

Схема создания вращающего момента в коллекторных электродвигателях

В такой структуре после выполнения ротором половины оборота направление тока меняется на противоположное (правая часть изображения) и магнитное поле вместо ускорения начинает тормозить ротор.

Для устранения этого нежелательного эффекта в состав конструкции двигателя вводят механический или электронный коммутатор, который через каждую половину оборота меняет направление тока, протекающего через статорную обмотку на противоположное.

В результате этого поддерживается постоянный по направлению вращающийся момент.

Подача напряжения на обмотки ротора при наличии такой необходимости выполняется через специально предназначенные для этого токосъемные кольца, к которым подключают начало и конец соответствующей обмотки.

Управление подачей тока в коллекторных двигателях осуществляется механическим коммутатором, в бесколлекторных – эту функцию выполняет его электронный аналог.

Асинхронные электродвигатели

Асинхронные электродвигатели переменного тока используют другой принцип создания вращающего момента. Суть этой схемы состоит в том, что статором формируется вращающееся магнитного поле, которое увлекает за собой ротор. При этом в зависимости от типа сети и требуемой мощности задействуется две немного отличающихся друг от друга схемы.

В случае необходимости получения более высоких мощностей обращаются к 3-фазной сети на 380 В.

Если изначально задать угол сдвига тока (напряжения) между отдельными фазами в треть периода или 120 градусов, то образуется равномерное вращающееся магнитное поле.

3-фазную сеть можно рассматривать как комбинацию из трех источников тока, специальным образом соединенных между собой.

Схема формирования вращающегося магнитного поля в трехфазной (слева) и однофазной (справа) сетях. Стрелкой указано направление вращения поля

Сильная сторона такой конфигурации – возможность нарастить мощность по сравнению со случаем однофазной 220-вольтовой сети.

Для большинства бытовых потребителей 3-фазная сеть оказывается избыточно мощной, и они подключаются к более экономичной сети 220 В.

В этом случае для получения вращающегося магнитного поля приходится прибегать к небольшой инженерной хитрости.

Суть ее состоит в том, что конденсатор как реактивный элемент всегда имеет 90-градусный фазовый сдвиг между векторами напряжения и тока.

Таким образом, используя конденсатор как фазовращающий элемент, можно искусственно превратить однофазную сеть в квазидвухфазную, решив, тем самым, задачу получения вращающегося магнитного поля. Схематически это показано в правой части рисунка выше.

Подходы к выполнению проверки электродвигателя и контролируемые параметры

В дальнейшем предполагается, что проверяемый электродвигатель исправен с механической точки зрения: у него отсутствует люфт подшипников и имеется надлежащая смазка, зазоры между ротором и статором не выходят за пределы разрешенных допусков, не изношены щетки и ламели коллекторной системы, исправен кабель подачи питания и аналогичное им.

Основной инструмент здесь – визуальный осмотр. Полезно убедиться также в отсутствии запаха горелой изоляции.

Перегоревшая обмотка статора

Дополнительно – разборка конструкции при необходимости ее выполнения произведена аккуратно, без механических повреждений, с помощью специализированных инструментов.

Считается также, что известна применяемая разновидность электродвигателя: постоянного или переменного тока, коллекторный и т.д. Для этого привлекаются данные с фирменной таблички-шильдика на корпусе и сопроводительная документация.

При необходимости соответствующая информация находится в сети Интернет.

С учетом принципа функционирования электродвигателя проверке подлежат

Общая схема выполнения проверок для всех разновидностей электродвигателей отличается мало.

Поэтому далее она рассматривается с единых позиций, нюансы, возникающие из-за особенностей конструкции, при необходимости обсуждаются отдельно.

Для выполнения этой проверки мультиметр переводится в режим измерения сопротивления с максимальной чувствительностью (диапазон 200 Ом или аналогичный).

Трехфазный двигатель

Наиболее сложный случай – 3-фазный электродвигатель, на корпус которого выведено 6 клемм, каждая из которых отвечает за начало и конец конкретной обмотки.

В схематической форме это показано ниже. Важно здесь то, что все обмотки одинаковы.

Упрощенная электрическая схема 3-фазного электродвигателя

Однофазный двигатель

В отличие от своего 3-фазного аналога у однофазного, кроме снижения рабочего напряжения до 220 В, до двух уменьшается также количество обмоток: одна из них считается рабочей, а вторая – пусковой.

При этом примерно равной популярностью пользуются две схемы их соединения, которые условно показаны ниже и внешне отличаются друг от друга количеством клемм.

На практике с одной из таких схем можно столкнуться на таком популярном бытовой устройстве как стиральная машина.

Варианты соединения рабочей и пусковой обмоток однофазного электродвигателя

Вне зависимости от схемы соединения обмоток, которые выбрал разработчик машинки, выполнением нескольких измерений можно проверить сопротивление каждой из обмоток. Более мощная рабочая обмотка будет иметь меньшее сопротивление.

4-контактная схема потребует выполнения шести измерений (АВ, АС, АD, BC, BD и CD – при указании, например, АВ считается, что мультиметр подключается к точкам А и В).

Важно при этом то, что:

Для трехконтактной схемы всего будет получено три результата. Наибольшее сопротивление относится к последовательному соединению двух обмоток (оно измеряется между точками А и С на правом эскизе рисунка, показанного выше), среднее – характерно для пусковой обмотки и наименьшее – для рабочей.

Проверка пробоев и утечек на корпус

Штатным прибором для определения сопротивления изоляции является мегаомметр. Бытовой мультиметр эту функцию не реализует из-за малого напряжения батарейки и относительно невысокой чувствительности самого устройства в части малых токов.

Поэтому с его помощью можно только убедиться в отсутствии пробоев. Например, для схемы, показанной ниже любое измерение DA, DB и DC должно показывать разрыв.

Контрольные точки для измерений отсутствия пробоя на корпус

Более сложная схема показана на следующем рисунке. Суть выполняемого эксперимента состоит в искусственном увеличение тестирующего напряжения, для чего задействуется 220-вольтовая сеть.

При сборке схемы необходимо использовать обычную лампу накаливания мощностью примерно 60 Вт, которая берет на себя функции токоограничивающего резистора.

Проверка исправности изоляции с помощью сетевого напряжения

Мультиметр используется в режиме амперметра, для защиты от повреждения прибора чрезмерно высоким током измерения начинают на максимально грубой шкале, постепенно увеличивая чувствительность.

Изоляция считается исправной, если измеряемый ток I не превышает I = 1 мкА. С учетом того, что сопротивление лампы много меньше сопротивления изоляции Rиз, величину последнего находят как Rиз = 220/I МОм, причем ток в эту формулу подставляют в мкА.

При проведении описываемого эксперимента задействуется напряжение 220 В, то есть следует соблюдать все правила электробезопасности. Дополнительно двигатель должен быть демонтирован и располагаться на диэлектрическом основании.

Проверка исправности электрических цепей ротора

Различные виды электродвигателей имеют отличающуюся друг от друга конструкцию ротора. Эта особенность накладывает некоторую специфику на процесс выполнения измерений.

Синхронные двигатели

Ротор синхронного двигателя содержит несколько обмоток, концы которых штатно подключены к металлическим кольцам.

Кольца монтируются на валу ротора и имеют соответствующую изоляцию. В схематической форме этот блок конструкции электромотора изображен ниже.

Схематическая конструкция типичного ротора синхронного электродвигателя

Электрическая проверка ротора выполняется аналогично статору и включает в себя

Асинхронные двигатели

Ротор асинхронного двигателя выделяется на фоне других своей конструктивной простотой и выполнен в форме так называемого беличьего колеса.

Проверки мультиметром этого блока фактически бесполезны из-за его массивности и предельно малого сопротивления, которое мультиметр зачастую не в состоянии зафиксировать из-за своей относительно невысокой точности.

С учетом этой особенности ротор в данном случае проверяется визуальным осмотром на отсутствие механических повреждений.

Коллекторные двигатели с механической коммутацией

Ротор двигателей этой разновидности содержит несколько одинаковых обмоток, концы которых выведены на пластины коллектора.

Для устранения влияния на точность измерений дополнительных цепей протекания тока из двигателя удаляются щетки, после чего мультиметром, который подключается к паре пластин определяется сопротивление каждой обмотки. Равенство показаний свидетельствует об исправности обмоток.

Простейшая схема проверки ротора коллекторного электродвигателя

Возможны также иные схемы индивидуальной проверки обмоток, но они сложны в реализации и поэтому не рассматриваются.

Проверка электродвигателя пылесоса

Принцип реализации этой проверки основан на обратимом характере электродвигателя, который, как уже отмечалось выше, при подключении к внешнему источнику энергии может работать в режиме генератора.

Для выполнения этой проверки, кроме мультиметра, потребуется второй исправный пылесос, а проверяемый двигатель вместе с крыльчаткой центробежного воздушного компрессора целесообразно демонтировать.

На картинке показана схема построения соответствующей конфигурации.

Схема проверки исправности электродвигателя пылесоса

Работающий пылесос создает в шланге поток воздуха, который вращает крыльчатку центробежного компрессора ЦК и через него раскручивает ротор проверяемого электродвигателя.

Мультиметр, работающий в режиме измерения переменного напряжения и подключенный к клеммам исправного электродвигателя (ЭД), должен имеет показания порядка 150 – 220 В.

После отключения пылесоса частота вращения ротора ЭД быстро падает и пропорционально этому уменьшается напряжение, фиксируемое мультиметром.

Проверка конденсатора

Фазосдвигающий конденсатор, устанавливаемый в однофазных электродвигателях, предназначен для создания вращающегося магнитного поля.

Проверка его исправности может выполняться двумя различными приборами по идентичной схеме.

В обоих случаях обязательна предварительная подготовка, суть которой состоит в обесточивании и разрядке конденсатора.

Для этого конденсатор отключается от двигателя, для чего достаточно снять одну из клемм, после чего отверткой или отрезком провода закорачиваются его выводы.

Первый подход реализуется при наличии у мультиметра функции определения емкости. Измеренное фактическое значение не должно отличаться от номинала, указанного на корпусе конденсатора, более чем на 15-20% в меньшую сторону.

Аналогичным образом выполняют измерения специализированным RC-измерителем, который производящие компании часто оформляют в виде удобного для работы пинцета. Пример конструкции такого тестера показан ниже.

RC-измеритель пинцетного типа

Определение направления навивки обмоток

Направление магнитных потоков, создаваемых при работе электродвигателя, определяется направлением навивки проводов отдельных обмоток, задается при конструировании двигателя и не подлежит изменению.

При проверке правильность коммутации, потребность в которой может возникнуть после ремонта или профилактики, следует исходить из того, что взаимодействующие через магнитные потоки обмотки допустимо рассматривать как трансформатор.

Последнее означает, что обмотки могут быть соединены как встречно, так и равнонаправленно.

Суть эксперимента, позволяющего определить взаимное направление обмоток, состоит в том, что кратковременный переменный ток можно создать простым соединением или разрывом цепи с одним источником напряжения, функции которого возлагаются на обычную батарейку.

Соответствующая схема показана ниже. В ее основу положено свойство современного мультиметра автоматически определять полярность измеряемого напряжения.

Схема определения направления намотки проводов отдельных обмоток

Одна из обмоток (левая для обеих конфигураций рисунка) принимается за опорную и в нее через ключ любой конструкции (вплоть до обычного провода, который подключается к выводу обмотки и снимается с него рукой) подключается батарейка.

К клеммам второй обмотки подключается мультиметр, переведенный в режим вольтметра. Если при замыкании ключа мультиметр показывает кратковременное положительное напряжение, то направления намотки проводов совпадают. Этот случай изображен слева.

Справа показан случай встречного (в том числе по направлению генерируемого магнитного поля) включения, когда вольтметр показывает отрицательное напряжение.

Полярность напряжения условно показана знаками “+” и “-“ рядом с изображением вольтметра.

Этот эксперимент несколько более удобно проводить со старыми стрелочными аналоговыми тестерами, у которых отклонение стрелки вправо соответствует положительному напряжению, а влево – отрицательному.

Техника безопасности при проведении измерений

Основная масса описанных выше измерений может быть выполнена без демонтажа электродвигателя со своего штатного места. С учетом этой особенности перед началом работы необходимо убедиться в том, что вилка шнура отключена от розетки (устройство обесточено). При наличии отдельного заземления оборудования его целесообразно оставить на своем месте.

Заключение

Как видим, достаточно качественная и всесторонняя проверка состояния электродвигателя вполне возможна без использования специальных инструментов и приборов.

Необходимыми условиями для этого являются понимание принципа работы тестируемого устройства, наличие элементарных знаний в области электротехники, а также соблюдение правил техники безопасности и аккуратности в работе.

Более сложные комплексные проверки, например, нормального функционирования под нагрузкой, потребуют применения сложных измерительных приборов типа токовых клещей и не могут быть рекомендованы для домашних условий.

К счастью, необходимость в их выполнении возникает достаточно редко.

Источник

Видео

как проверить шаговый мотор за одну минуту

Тестер шаговых двигателей драйверов и осей ЧПУ станков. Как проверить шаговый двигатель и драйвер

Маленький, дешёвый и БЕСПОЛЕЗНЫЙ. Обзор, тест и разборка микро шагового двигателя

Тестер шаговых двигателей и драйверов A4988. Как проверить шаговый двигатель

Шаговый двигатель, индуктивность, сила тока

Устройство шагового двигателя

Шаговый двигатель, как подключить без сложностей!!!!

Как проверить шаговый двигатель?

Шаговый двигатель + оптический энкодер

ЧПУ Проверка драйвера шагового двигателя в ручную

Как проверить шаговый двигатель мультиметром

Добро пожаловать на форум об электродвигателях! Начало Помощь Поиск Вход Регистрация. Как проверить шаговый двигатель? Прочитано раз Next Previous. User name: san Grub Name: Новичок Rank:. Подскажите как можно проверить шаговый двигатель например сделать оборот.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Как проверить, сгорел ли драйвер?
• Простейший способ включения шагового двигателя
• Как проверить однофазный электродвигатель мультиметром
• Шаговый двигатель гудит и путает направление движения
• Как проверить рхх мультиметром
• Как подключить шаговый двигатель
• Как прозвонить электродвигатель мультиметром
• Диагностика датчика холостого хода
• Шаговые двигатели и особенности их применения

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Шаговый двигатель + оптический энкодер

Как проверить, сгорел ли драйвер?

Регулятор холостого хода предназначен для обеспечения стабильной работы двигателя в режиме холостых оборотов. Управляет работой РХХ ЭБУ , который в зависимости от режимных нагрузок подает питание на биполярный шаговый двигатель регулятора.

Рассмотрим, как проверить датчик холостого хода и как понять, что причина плавающих оборотов именно в неисправности регулятора. Перед прочтением статьи рекомендуем ознакомиться с устройством и принципом работы РХХ. Несмотря на то что в простонародье РХХ принято называть датчиком, устройство является исключительно исполнительным механизмом, не имеющим обратной связи с ЭБУ. Иными словами, блок управления двигателем подачей напряжения на шаговый двигатель устанавливает желаемый вылет штока.

Но ЭБУ не может объективно проверить фактическое положение штока, поэтому несоответствие желаемых и фактических значений нигде не фиксируется. Это значит, что в случае неисправности датчика на приборной панели не загорается Check Engine.

Система самодиагностика может регистрировать лишь немногие неисправности цепи управления РХХ. Варианты ошибок, которые перед проверкой датчика холостого хода можно определить диагностическим прибором через разъем OBD II:.

Полноценно проверить РХХ можно лишь с помощью специального диагностического оборудования. Но в большинстве случаев проверка мультиметром, визуальный осмотр и дефектовка после разборки позволяют довольно точно диагностировать наличие неисправности.

Ваш e-mail не будет опубликован. О нас. Диагностика датчика холостого хода Регулятор холостого хода предназначен для обеспечения стабильной работы двигателя в режиме холостых оборотов. Признаки поломки Нестабильный холостой ход плавающие обороты. Самопроизвольное поднятие либо падение холостых оборотов двигателя. Автомобиль глохнет при сбросе газа. После запуска холодного двигателя отсутствуют прогревочные обороты. В независимости от положения дроссельной заслонки, для уменьшения времени прогрева катализатора ЭБУ на об.

Если РХХ неисправен, шаговый двигатель не сможет адекватно сместить положение штока с конусной иглой, увеличив тем самым проходное сечение байпасного канала дроссельного узла. При включении мощных потребителей тока обороты падают либо начинают плавать.

Включение компрессора кондиционера, вентилятора системы охлаждения либо комбинации электроприборов, нагружающих генератор, повышает нагрузку на двигатель, что приводит к падению количества оборотов. Поэтому в режиме холостого хода ЭБУ с помощью регулятора увеличивает проходное сечение байпасного канала, выравнивая тем самым обороты. Еще статьи из рубрики Ремонт автомобиля.

Стал быстро разряжаться аккумулятор? Лямбда-зонд: устройство, замена, ремонт. Замена прокладки головки блока цилиндров. Как прокачать тормоза самому. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш e-mail не будет опубликован. Правильный выбор и замена гофры глушителя.

Замена гофры глушителя необходима при ее разрушении, о чем говорит Устранение течи масла в свечные колодцы. Если вы обнаружили масло в свечных колодцах, рекомендуем как можно Измерение давления топлива в рампе.

Давление топлива в рампе напрямую влияет на количество подаваемого в Методы определения подсоса воздуха. Подсос воздуха во впускном коллекторе приводит к увеличению доли окислителя, Причины вибрации двигателя на холостом ходу. Вибрация двигателя на холостых оборотах не может быть вызвана карданным

Простейший способ включения шагового двигателя

Вот только не как не могу понять что это за двигатель и к чему его можно подключить к Ардуино Уно. Если считать, что расположение контактов у разъема в разных движках должно совпадать для совместимости, то. С четырехпроводными это работает так: замыкаешь вместе два вывода и пробуешь прокручивать мотор рукой — если есть усилие, значит обмотки «парные». Робофорум вам в помощь. Еще подключение шаговика с 6 проводами встречал у Прюши в документации к Менделю. Всех приветствую.

В процессе эксплуатации драйвера шагового двигателя (или серводвигателя ) при Воспользовавшись мультиметром, определить режим измерения.

Как проверить однофазный электродвигатель мультиметром

Есть какой-то шаговый двигатель, неизвестной породы. Двигаетль небольшой и у него 6 проводов. Я так понимаю, что если их шесть, то наверно униполярный. А как правильно его прозвонить, чтобы понять как подключать? Вобщем если на двигле есть маркировка SM? Визуально они среди всех цветных одинакового цвета либо черный и белый. Но это не факт.

Шаговый двигатель гудит и путает направление движения

Перейти к содержимому. У вас отключен JavaScript. Некоторые возможности системы не будут работать. Пожалуйста, включите JavaScript для получения доступа ко всем функциям. Отправлено 11 Декабрь —

Глядя на разводку, я просто не понимаю, зачем было делать 4-х слойную плату. Вполне можно было и в 2 слоя уложиться.

Как проверить рхх мультиметром

В электрической машине нет движущихся частей, имеющих механическое сопряжение. Поэтому срок службы электродвигателя бесконечно велик, чисто теоретически он вечен. Однако столкновение с суровой действительностью приводит к тому, что он может выйти из строя уже при первом включении. В этой статье пойдет речь о типичных неисправностях электромоторов и способах их диагностики. Однофазные универсальные коллекторные двигатели, которые работают в ручном инструменте и ряде приборов бытовой техники, например, в стиральных машинах, запускаются всегда, поскольку им не требуется сдвига фаз.

Как подключить шаговый двигатель

Отправить комментарий. Способ 1. Довольно часто при ремонте принтеров возникает вопрос «Как быстро проверить шаговый двигатель подручными средствами? Я не буду рассказывать теорию, а лишь поделюсь одним из способов. Для этого нам понадобятся: 1.

Если производитель шагового двигателя указал напряжение для Но вот с индуктивностью сложнее — Вам потребуется мультиметр.

Как прозвонить электродвигатель мультиметром

Двигатель имеющий 4 вывода — нам не подходит так как он биполярный. Вольт это в данном контексте не важно. Двигатель имеющий 6 выводов — разница от 5-выводного в том что проводники собраны не в 4 обмотки а 2 по 3. Те которые не имеют отношения к другой обмотке, звониться не будут.

Диагностика датчика холостого хода

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Как прозвонить электродвигатель

Регулятор холостого хода предназначен для обеспечения стабильной работы двигателя в режиме холостых оборотов. Управляет работой РХХ ЭБУ, который в зависимости от режимных нагрузок подает питание на биполярный шаговый двигатель регулятора. Рассмотрим, как проверить датчик холостого хода и как понять, что причина плавающих оборотов именно в неисправности регулятора. Несмотря на то что в простонародье РХХ принято называть датчиком, устройство является исключительно исполнительным механизмом, не имеющим обратной связи с ЭБУ.

В идеале чтобы была произведена проверка обмоток электродвигателя, необходимо иметь специальные приборы, предназначенные для этого, которые стоят немалых денег. Наверняка не у каждого в доме они есть.

Шаговые двигатели и особенности их применения

Автор PavelK , 28 февраля, в Полезные советы. Но повышенное напряжение нужно, грубо говоря, что бы быстрее нужный ток туда «вкачать». Но с ростом напряжение растёт и сила тока Так что по принципу чем больше, тем лучше. Как подобрать драйвер для шагового двигателя?

В статье рассматриваются типы шаговых двигателей, особенности их применения и схемы несложных устройств управления, позволяющие оценить возможности и освоить этот тип двигателей на практике. Статья написана на основании опыта автора по использованию шаговых двигателей в робототехнике. А именно для систем синхронной связи на постоянном токе.

Проверка шагового двигателя

Отправить комментарий. Способ 1. Довольно часто при ремонте принтеров возникает вопрос «Как быстро проверить шаговый двигатель подручными средствами? Я не буду рассказывать теорию, а лишь поделюсь одним из способов.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Публикации
• Советы для начинающих. Arduino и шаговый двигатель Nema 17
• Тест: влияние микрошагового режима на крутящий момент шагового двигателя.
• Шаговые двигатели и моторы Ардуино 28BYJ-48 с драйвером ULN2003
• Проверка шагового двигателя.
• Как запустить шаговый двигатель без электроники

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: как проверить шаговый мотор за одну минуту

Публикации

Вопрос: Что такое шаговый двигатель и для чего он? Ответ: Шаговые Двигатели — представляют из себя электромеханические устройства, задача которых преобразование электрических импульсов в перемещение вала двигателя на определенный угол.

В отличие от обычных двигателей, шаговые двигатели имеют неповторимые отличия, которые определяют их исключительные свойства при использовании в некоторых областях применения.

Шаговый Двигатель является бесколлекторным двигателем постоянного тока. Как и другие бесколлекторные двигатели, шаговый двигательвысоконадежен и при нажлежащей эксплуатации имеет длительный срок службы. Шаговый двигатель нашел широкое применение области где требуется высокая точность перемещений или скорости. Наглядные примеры это принтеры, факсы, копировальные машины так же более сложные устройства это станки с ЧПУ Числовое программное управление это фрезерные, гравировальные машины Вопрос: Какие достоинства и недостатки у шаговых двигателей по сравнению с простыми?

Ответ: В зависимости от конфигурации обмоток двигатели делятся:. Содержит в себе две обмотки, но каждая обмотка имеет отвод из середины. По сути дела представляет собой тот же униполярник, только обмотки его разделены. Управление называется симметричным, если в каждом такте коммутации задействуется одинаковое число обмоток, и несимметричным — если разное.

Вопрос: Корпус у меня не разборный, а хочется посмотреть что внутри! Ответ: Внутри находятся обмотки, вал и пара подшипников! НЕ рекомендую разбирать, так как собрать возможно не сможете, но так же там маленький зазор и вы можете повредить устройство. Вопрос: Есть ли простая схема управления шаговым двигателем без применения микроконтроллеров?

Ответ: Конечно есть, можно использовать как для проверки шагового двигателя так и для отладки готового устройства, например когда нет возможности подключить устройство к компьютеру.

Вопрос: Нужна схема для изменения скорости и направления вращения шагового двигателя на логических элементах, без применения МК. Ответ: Шаговые двигали получили широкое применение, их можно найти в устаревших пятидюймовых дисководах и старых матричных принтерах, которые ценятся у радиолюбителях.

Так же есть и в старых флопиках, но они не находят второго применения из-за того 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 его можно применять только в родном креплении, либо городить высокоточную крепежную конструкцию. Так же можно и приобрести и их в магазинах, которых предостаточно.

Вопрос: На какой минимальный угол может повернуться шаговый двигатель? Ответ: Вал шагового двигателя может повернуться на 1,8 или 3,6 градуса при распространенных схемотехнических решениях , но конкретный угол поворота зависит от модели шагового двигателя и применяемого схемотехнического решения и может быть разбит до 32 частей.

Вопрос: Что такое драйвер управления шаговым двигателем? Ответ: Драйвера шаговых двигателей используются для управления биполярными и униполярными шаговыми двигателями с полным шагом, половинным и микрошагом.

Они действуют как посредники между компьютером и двигателем и должны подбираться по напряжению и уровню мощности, типу сигнала аналоговый и цифровой. Тип двигателя является самым важным фактором при выборе драйвера. В униполярном или биполярном двигателе ток проходит только в одном направлении по обмотке.

Биполярные шаговые двигатели имеют две обмотки через которые ток проходит поочередно. Двигатели компании Fulling Motor, как биполярные так и униполярные имеют одинаковый крутящий момент, но достигается это при подачи разного тока. Шаговые двигатели с полным шагом приводятся в движение благодаря изменениям магнитного поля относительно ротора.

Полушаговые двигатели в свою очередь действуют также, как двигатели с полным шагом однако угловое перемещение ротора составляет половину шага полношагового двигателя. На каждый второй шаг запитана лишь одна фаза, а в остальных случаях запитаны две.

В результате угловое перемещение ротора составляет половину угла. Микрошаговые или минишаговые двигатели отличаются дискретным числом угловых перемещений угловых положений между каждым полным шагом. В драйверах минишаговых и микрошаговых двигателей используются электронные методы улучшения позиционного решения системы управления. Драйвера шаговых двигателей отличаются по электрическим характеристикам, параметрам управления, размерам и техническим характеристикам. Наша компания предлагает драйвера серий: M 4.

Электрические характеристики включают в себя максимальное напряжение на входе, номинальную мощность, силу тока на выходе, максимальная сила тока на выходе, питание переменным и постоянным током. Драйвера для шаговых двигателей могут быть однофазными или трех фазными с частотой в 50, 60, или Гц. Параметры управления включают в себя особенности установки и управления. В некоторых драйверах используются ручные средства управления типа кнопок, DIP-переключателей или потенциометров.

В других используются джойстики, цифровые пульты управления, компьютерные интерфейсы, или слоты для карт PCMCIA Международная ассоциация производителей карт памяти для персональных компьютеров. Программы контроля могут быть сохранены на передвижных, энергонезависимых носителях данных. Переносные блоки управления разработаны для управления с удаленных точек.

Также доступно беспроводное и WEB управления. Форма драйверов позволяет сборку модуля в нескольких конфигурациях. Большинство устройств могут монтироваться на шасси, контактные DIN рельсы, панели, стойки, стены или печатные платы PCB. Также возможна установка автономных устройств и интегральных микросхем, которые монтируются на печатные платы. В драйверах используют много различных типов шин и коммуникационных систем.

Также доступно большое количество последовательных и параллельных интерфейсов. Вопрос: Какие существуют программы для работы с шаговыми двигателями? Ответ: Их существует множетсво как перемещение на определенный шаг, так для трехмерного использования. Могут управлять от одного до шести двигателей. Вопрос: Подскажите качественную и простую схему сверлильного и гравировального станка!

Иллюстрирующая пример принципиальная схема изображена на Рис. Шина Vbus не может отдать в нагрузку ток, превышающий мА. В показанном примере шаговый двигатель управляется однофазным методом A-C-B-D. При необходимости использовать другую схему управления, сделайте соответствующие изменения самостоятельно.

Вопрос: Автономная схема управления шаговым двигателем с микроконтроллером? Иногда для проверки работы шагового двигателя или портала в целом, требуется запустить двигатель в работу.

Именно для этих целей и был собран автономный контроллер, для проверки работы униполярных шаговых двигателей с регулировкой скорости вращения и реверсом.

Вопрос: Как можно повысить точность вращения вала шагового двигателя? Ответ: Есть режим дробления шага микрошаг реализуется при независимом управлении током обмоток шагового электродвигателя.

Управляя соотношением токов в обмотках можно зафиксировать ротор в промежуточном положении между шагами. Таким образом можно повысить плавность вращения ротора и добиться высокой точности позиционирования.

Вопрос: Схемы и особенности управления биполярными шаговыми двигателями. Ответ: В качестве примера приведена практическая реализация простого и дешевого драйвера шагового двигателя на основе микроконтроллера семейства ATMEL 89c5x.

Данная система предназначена для управления биполярным шаговым двигателем со средним током каждой обмотки до 2А. Вопрос: На схемах в нете при включении ULN на 9 ногу вешают стабилитрон, причем в половине схем анодом к ноге, в половине — катодом. ЗАЧЕМ он нужен? Почему на прямую на 12В не подключить?

Ответ: стабилитрон нужен только для увеличения скорости ШД увеличения приёмистости. Рекомендуемая литература. Первый тест контроллера шагового двигателя ШД ТМ7 на светодиодах. Была поставлена задача «проверть работоспособность данной схемы и программы». Программа — VRI-cnc Собранный контроллер по его схеме заработал сразу без наладки. Мы принимаем формат Sprint-Layout 6! Экспорт в Gerber из Sprint-Layout 6. У меня сгорела плата управления шаговым у ниполярным двигателем в приводе.

Я задался целью — воспроизвести простейшую систему управления на основе свободных дискретных выходов на многофункциональном контроллере. Написал простую программу на функциональных блоках: проверил все в симуляторе, проверил затем на лампочках 24 В, мигали, как должны были бы запитываться обмотки. И подумал было, что всё получилось, но ничего не вышло Вал неряшливо дергался, не более. Только сейчас, после прочтения статьи, я кажется понял почему меня постигла неудача.

Сгоревшая схема запитывалась постоянкой 24, а на обмотки подается, кажется, совсем не Я правильно понял? Не получится просто перенаправлять дискретными сигналами минус? Видимо придется либо покупать драйвер, либо писать программу, которая будет выдавать аналоговые сигналы нужной величины напряжения. Но каким должно быть напряжение и ток мне опять таки не ясно. У вас просто неправильно коммутируются фазы. Поэтому движок и делает «шаг вперед, два шага назад».

Шаговый двигатель это чисто дискретное устройство, никаких аналоговых сигналов на него подаваться не должно. Конденсаторы Panasonic. Часть 4. Полимеры — номенклатура. Главной конструктивной особенностью таких конденсаторов является полимерный материал, используемый в качестве проводящего слоя.

Полимер обеспечивает конденсаторам высокую электрическую проводимость и пониженное эквивалентное сопротивление ESR. Номинальная емкость и ESR отличается в данном случае высокой стабильностью во всем рабочем диапазоне температур.

Советы для начинающих. Arduino и шаговый двигатель Nema 17

У меня много различной оргтехники, которая вышла из строя. Выбрасывать я её не решаюсь, а вдруг пригодится. Из её частей возможно сделать что-нибудь полезное. К примеру: шаговый двигатель, который так распространен, обычно используется самодельщиками как мини генератор для фонарика или ещё чего. Но я практически никогда не видел, чтобы его использовали именно как двигатель для преобразования электрической энергии в механическую. Оно и понятно: для управления шаговым двигателем нужна электроника.

Принцип работы, примеры, и схемы подключения шаговых двигателей ( Stepper Motor) 28BYJ, Nema 7 к Ардуино с помощью ULN

Тест: влияние микрошагового режима на крутящий момент шагового двигателя.

Шаговый двигатель представляет собой электромеханическое устройство, преобразующее электрические импульсы в поворот вала двигателя на заданный угол. Недостатками шаговых двигателей являются: — подверженность резонансу; — возможность пропуска шагов; — довольно низкое значение удельной мощности; — обеспечение малого момента при работе на высоких скоростях; — высокий уровень энергопотребления. Большая часть шаговых двигателей имеют неразборный корпус, и это не случайно: внутри шагового двигателя создаётся замкнутый магнитопровод ротора и статора, поэтому вскрытие корпуса неминуемо приведёт к тому, что момент двигателя значительно сократится. В режиме полного шага шаговый двигатель может иметь минимальное значение шага, равное 0,9 градуса, т. Использование микрошагового режима позволяет сильно сократить это значение, однако следует учитывать тот факт, что при делении шага более чем на 16 частей точность позиционирования перестаёт расти. Современные разработчики предлагают широкий спектр ПО, оптимизированного для работы с ШД. Подбирать ПО следует исходя из поставленных целей и задач.

Шаговые двигатели и моторы Ардуино 28BYJ-48 с драйвером ULN2003

Предшественником шагового двигателя является серводвигатель. Шаговые импульсные двигатели непосредственно преобразуют управляющий сигнал в виде последовательности импульсов в пропорциональный числу импульсов и фиксированный угол поворота вала или линейное перемещение механизма без датчика обратной связи. Это обстоятельство упрощает систему привода и заменяет замкнутую систему следящего привода сервопривода разомкнутой, обладающей такими преимуществами, как снижение стоимости устройства меньше элементов и увеличение точности в связи с фиксацией ротора шагового двигателя при отсутствии импульсов сигнала. Очевиден и недостаток привода с шаговым двигателем: при сбое импульса дальнейшее слежение происходит с ошибкой в угле, пропорциональной числу пропущенных импульсов [2]. Поэтому в задачах, где требуются высокие характеристики точность, быстродействие используются серводвигатели.

Глядя на разводку, я просто не понимаю, зачем было делать 4-х слойную плату. Вполне можно было и в 2 слоя уложиться.

Проверка шагового двигателя.

В такой ситуации рекомендуется действовать следующим образом:. Отключить от драйвера все имеющиеся соединительные провода питание, сигнальные провода, а также обмотки электродвигателя. Воспользовавшись мультиметром, определить режим измерения сопротивления Ом — диапазон измерения. К контакту GND на драйвере следует подключить черный провод. Красный провод необходимо подключать поочередно к контактам обмоток электродвигателя.

Как запустить шаговый двигатель без электроники

В этой статье мы поговорим о шаговых двигателях в проектах Ардуино на примере очень популярной модели 28BYJ Так же как и сервоприводы, шаговые моторы являются крайне важным элементом автоматизированных систем и робототехники. Их можно найти во многих устройствах рядом: от CD-привода до 3D-принтера или робота-манипулятора. Шаговый двигатель — это мотор, перемещающий свой вал в зависимости от заданных в программе микроконтроллера шагов и направления. Подобные устройства чаще всего используются в робототехнике, принтерах, манипуляторах, различных станках и прочих электронных приборах.

Есть какой-то шаговый двигатель, неизвестной породы. Двигаетль небольшой и у него 6 проводов. Я так понимаю, что если их шесть.

В некоторых математических моделях шагового двигателя предполагается, что при использовании микрошагового режима крутящий момент значительно ниже, чем при использовании полного шага или полушага. Обоснованием данного утверждения является прежде всего то, что при полном шаге на обмотки от начала до конца подается полное напряжение питания, что должно вызвать соответствующее изменение тока в обмотках, тогда как в микрошаговом режиме драйвер регулирует подачу тока таким образом, чтобы график его был близок к синусоиде. Однако, в противоположность чистой теории на практике многие отмечают, что микрошаговый режим — напротив, увеличивает крутящий момент, позволяет увеличить скорости и ускорения станка с ЧПУ. В результате вибраций и резонансных явлений большая часть энергии расходуется впустую.

Главная Контакты. Пароль Регистрация Забыли пароль? Схемы на микроконтроллерах Схемы аналоговые Аrduino проекты Технологии радиолюбителя Авто электроника Схемы авто проводки Программаторы Софт для радиолюбителя Библиотека Ремонт и заправка принтеров Онлайн калькулятор для MC Рекомендуемые статьи. Преобразователь интерфейсов RS в RS на доступных деталях схема. Универсальный программатор для практически любых радиостанций схема.

Добро пожаловать на форум об электродвигателях!

Забыли пароль? Изменен п. Расшифровка и пояснения — тут. Делаю два варианта — с индикатором выходной частоты. От 39 до герц.

Есть какой-то шаговый двигатель, неизвестной породы. Двигаетль небольшой и у него 6 проводов. Я так понимаю, что если их шесть, то наверно униполярный. А как правильно его прозвонить, чтобы понять как подключать?

Шаговый двигатель карбюратора | Двигатели

Вы здесь

Инструкции по ремонту автомобилей » Ford » Ford Scorpio » Двигатели » Системы зажигания и управления двигателем

Шаговый двигатель карбюратора Ford Scorpio

Общие сведения
Предупреждение

Неровные и нестабильные обороты холостого хода не всегда свидетельствуют о выходе из строя шагового двигателя. Предварительно необходимо проверить надежность контакта между плунжером и установочным винтом.

Шаговый двигатель, пластина подвески и плунжер

1 – шаговый двигатель, 2 – пластина подвески, 3 – плунжер

Начальная регулировка винта рычага дросселя

1 – плунжер шагового двигателя, 2 – головка регулировочного винта, 3 – колпачок, 4 – рычаг дросселя

Проверка правильности регулировки шагового двигателя

1 – контргайка, 2 – регулировочный винт, 3 – лезвие щупа, 4 – плунжер

Положения плунжера шагового двигателя

Порядок выполнения

1. Снять отрицательный провод с аккумулятора. 2. Снять воздушный фильтр. 3. Отсоединить многовыводной разъем от шагового двигателя. 4. Отвинтить четыре винта, которые крепят подвеску шагового двигателя к карбюратору. 5. Снять двигатель вместе с подвеской. 6. Установить шаговый двигатель, завинтить четыре винта и подключить разъем. 7. Провести начальную регулировку винта рычага дросселя, чтобы головка винта находилась на расстоянии 7,5 мм от рычага. 8. Подсоединить вакуумный шланг воздушного фильтра. Поместить воздушный фильтр в сторону так, чтобы имелся доступ к карбюратору и шаговому двигателю. 9. Подсоединить тахометр в соответствии с инструкцией. 10. Подсоединить аккумулятор. 11. Запустить двигатель и проверить и при необходимости отрегулировать качество смеси. 12. Отключить все электрические потребители. В случае, если провод регулировки холостого хода заземлен, временно изолировать его. Проверить, что рычаг выбора передач автоматической коробки передач находится в положении N или Р. 13. Увеличить обороты двигателя до 2500 об/мин и вернуться к оборотам холостого хода, затем повторить цикл. Вставить лезвие щупа толщиной 1,0 мм между плунжером шагового двигателя и установочным винтом, при этом обороты двигателя должны быть в пределах 875 ± 25 об/мин. 14. Для проведения регулировки снять защитный колпачок, отпустить контргайку и вращая регулировочный винт установить требуемые обороты холостого хода. 15. Извлечь лезвие щепа, остановить и повторно запустить двигатель наблюдая за перемещением плунжера шагового двигателя. После остановки двигателя плунжер должен переместиться в антидетонационную зону (убраться в шаговый двигатель), и через несколько секунд переместиться к рычагу дросселя. 16. Отключить тахометр и установить на место воздушный фильтр. 17. Повторно проверить качество смеси. 18. Повторно подсоединить провод регулировки оборотов холостого хода.

Видео про «Шаговый двигатель карбюратора» для Ford Scorpio

 

Другие материалы раздела

Системы зажигания и управления двигателем

Реле системы управления двигателем

Прибор подогрева впускного коллектора двигателей с карбюратором

Установка угла опережения зажигания и оборотов холостого хода

Датчик температуры воздуха

Датчик температуры топлива

Датчик оборотов и положения коленчатого вала

Датчик скорости автомобиля

Датчик абсолютного давления в коллекторе (MAP)

Техническая характеристика

Системы зажигания и управления двигателем

Система зажигания ЕЕС IV

Проверка угла установки опережения зажигания

Распределитель зажигания

Блок зажигания (модели с системой впрыска топлива)

Катушка зажигания

Топливная ловушка на двигателях с карбюратором

Блок управления двигателем

Шаговый двигатель карбюратора

ДТП в России

• 03. 23.21

  ДТП в Омске

• 07.30.19

  ДТП с переворотом в центре Волгограда

• 07.30.19

  Упоротое быдло (c)

• 07.30.19

  Фургон не проскочил

• 07.29.19

  Жесткое ДТП под Киевом

• 07.29.19

  ДТП с участием скорой в Туле

Шаговый двигатель холостого хода — Автомобильный портал AutoMotoGid

Содержание

• Конструкции регулятора холостого хода
• Неисправности РХХ
• Самостоятельная диагностика регулятора

Чем отличается двигатель со впрыском топлива от карбюраторного с точки зрения пользователя? Здесь не нужно ни вытягивать подсос, ни играть с педалью газа при запуске двигателя. Автомобиль сам поднимает обороты для уверенной работы холодного мотора, сам опускает их до нормальных и никак не реагирует на включение фар или кондиционера, несмотря на увеличение нагрузки. До перехода на электронные дроссели эти функции выполнял отдельный узел – регулятор холостого хода (РХХ). Что такое РХХ? Это электронно-управляемый клапан, позволяющий системе впрыска увеличивать или уменьшать количество воздуха, попадающего в двигатель, независимо от положения дроссельной заслонки. Как только системы впрыска «научились» управлять непосредственно дросселем, надобность в отдельном РХХ пропала.

Часто употребляемый термин «датчик холостого хода» в корне неверен. Датчик – это узел, передающий какую-то информацию ЭБУ впрыска, регулятор ХХ – механизм исполнительный, которым ЭБУ воздействует на работу двигателя. Они стоят в разных концах алгоритма работы системы впрыска, и что-то общее иметь не могут. Появление термина «датчик холостого хорда» связано с малой технической грамотностью: любой непонятный узел, подключенный к «мозгам», можно посчитать датчиком. Датчик холостого хода действительно существовал на примитивных системах впрыска – это был простейший концевик, замыкавшийся при отпускании педали газа. И вот он-то и сообщал ЭБУ, что машина перешла на холостой ход. В дальнейшем же это определялось уже по датчику положения дроссельной заслонки, и отдельный «датчик холостого хода» был не нужен.

Конструкции регулятора холостого хода

Где находится РХХ? Ответ зависит от конкретной конструкции регулятора. Распространены два варианта:

• с шаговым двигателем
• широтно-импульсным управлением.

Первые традиционно устанавливаются на корпусе дроссельной заслонки, вторые из-за больших габаритов устанавливаются отдельным узлом. Исключение – ряд японских автомобилей, где ШИМ-регуляторы компактны для установки на дросселе.

Регулятор холостого хода с шаговым управлением – это клапан, установленный на резьбовом валу шагового электродвигателя малой мощности. Так как шаговый мотор может чисто конструктивно совершать поворот только на определенный угол, то каждый управляющий импульс превращается в перемещение штока клапана на строго определенное расстояние. Этот тип РХХ широко распространен, а благодаря ВАЗовским автомобилям всем известен.

Главный недостаток таких регуляторов в необходимости установки нуля. ЭБУ не имеет возможности точно узнать, насколько открыт клапан регулятора, поэтому при включении зажигания вынужден пытаться полностью закрыть РХХ и считать это положение нулевым, рассчитывая перемещения клапана от него.

Ещё кое-что полезное для Вас:

Второй тип регуляторов с широтно-импульсным управлением из отечественных автомобилей знаком по «Газелям» и «Волгам» (его принято называть РДВ – регулятор дополнительного воздуха). Здесь, пока на его обмотки не подается напряжение, секторная заслонка открывается автоматически, пропуская полный поток воздуха. При работе РХХ же на его обмотки приходят импульсы с постоянной частотой, но с изменяющейся длительностью – чем она выше, тем меньше угол открытия заслонки РХХ и меньше объем проходящего сквозь регулятор воздуха. Но может быть и наоборот (импульсы будут пытаться открыть нормально закрытую заслонку).

Достоинство таких регуляторов холостого хода – в гарантированной самоустановке нуля: в момент включения зажигания клапан РХХ точно открыт или закрыт. К тому же он меньше покрывается нагаром за счет высокочастотной вибрации ротора (за промежуток между импульсами возвратная пружина успевает сдвинуть заслонку назад), даже если мотор работает на установившемся режиме. В то же время шаговые РХХ на постоянном режиме работы двигателя неподвижны и нагар собирают активнее.

Неисправности РХХ

Так как работает РХХ, исходя из названия, в первую очередь на холостом ходу, то и его неисправности заметны на этом режиме. Как и у любого электромеханического узла, у регулятора холостого хода выше вероятность отказа механики. Подвижные части покрываются отложениями от картерных газов, если же на моторе установлена система УПК (рециркуляция выхлопных газов), то РХХ «коптится» еще быстрее.

Поскольку ЭБУ впрыска не может отслеживать реальное изменение проходного сечения регулятора холостого хода, то малейшие подклинивания штока или ротора заслонки моментально выдадут себя. Плавание, зависание оборотов холостого хода, невозможность запуска без педали газа указывают на то, что регулятор холостого хода подклинивает или не движется вовсе. Такие неисправности РХХ не вызывают появления каких-либо кодов ошибок в памяти ЭБУ впрыска.

Проблемы с электрической частью встречаются реже, причем обычно не в самом регуляторе, а в разъеме и проводке: обрывы, короткие замыкания, окисление контактов. Здесь уже будет установлена ошибка со стандартным кодом по OBD-II:

1. P1513 – короткое замыкание на массу.
2. P1514 – обрыв цепи.

Самостоятельная диагностика регулятора

Признаки неисправности регулятора холостого хода – повод провести хотя бы базовую проверку. Извлеките регулятор и проверьте состояние: обильные отложения углерода станут прямым поводом выполнить чистку, чтобы исключить их влияние на РХХ.

В этом плане клапана с ШИМ-управлением удобнее: в них можно залить очиститель карбюратора и оставить регулятор холостого хода «отмокать», шаговые РХХ же моют под давлением струи из баллона, расход средства при этом выше.

Когда РХХ извлечен, сразу проверьте его уплотнение (прокладку или резиновое кольцо), если на автомобиле РХХ установлен на патрубок или дроссель. Внешние РХХ соединяются со впускным коллектором резиновыми патрубками – внимательно осмотрите их в поисках трещин или разрывов. Дефектную прокладку или патрубок потребуется заменить.

Гораздо проще проверить РХХ при наличии хотя бы простейшего диагностического оборудования, например – адаптера ELM327 с соответствующим программным обеспечением. Рассмотрим проверку регулятора холостого хода на примере программы OpenDiag (которая есть и в бесплатной, и в платной версии, в том числе и для смартфонов).

Как проверить РХХ на работающем моторе? Запустите программу и обратите внимание на две строки: желаемое и текущее положение регулятора. Цифры изменяются синхронно с изменением оборотов (снижение по мере прогрева). При включении фар или кондиционера Вы увидите изменение степени открытия РХХ, но обороты мотора при этом не должны падать. Причем первой меняется строка «желаемое положение» (этот параметр рассчитывается ЭБУ впрыска каждый цикл), а за ней – «текущее положение» (для шаговых РХХ – после передачи каждой серии импульсов на регулятор смещение составит один шаг, вплоть до совпадения «текущего» и «желаемого»). Если же данные меняются, а обороты нет – то у нас или серьезный подсос воздуха, компенсировать который закрытие РХХ не может, или сам регулятор не движется.

Можно проверить РХХ еще быстрее. Перейдем в меню управления исполнительными механизмами, вызываемое из верхнего левого угла. Здесь нас интересуют параметры «Желаемое положение регулятора ХХ» и «Желаемые обороты ХХ»: нажимая кнопки «вправо-влево» при работе мотора, можно либо изменять текущее положение клапана РХХ, либо устанавливать по желанию обороты, точно так же управляя клапаном. Любое вмешательство должно сразу отражаться на работе двигателя. Если же в каком-то участке хода команда на его изменение не вызывает реакции, то становится видно, что в этом месте регулятор холостого хода подклинивает.

Есть такой странный на первый взгляд параметр, который может вызвать вопросы у начинающего диагноста. Давайте разберемся для чего он и как с ним работать.

Разберем для начала аббревиатуру. ISC – Idle Speed Control, по-русски говоря – контроль холостого хода (оборотов холостого хода). Step.Mtr – измерение (подсчет) числа шагов, можно по простому назвать так. С этим разобрались. Едем дальше.

Этот параметр характеризует состояние штока регулятора Х.Х. (который представляет из себя шаговый мотор) относительно байпасного канала.

Нормальное состояние работы системы регулирования на прогретом моторе, как правило, характеризуется значениями ISC STEP.MTR в районе 20-30 шагов.

Чем больше шагов, тем больше отодвинут шток, тем больше воздуха система пытается впустить в двигатель для увеличения или поддержания оборотов Х.Х.

Чем меньше шагов, тем больше шток выдвигается и запирает байпасный канал. ISC STEP.MTR в 0 шагов говорит о том, что шток полностью перекрывает байпасный канал.

Теперь давайте разберемся как соотнести значения с конкретными проблемами.

Обращать внимание на этот параметр приходится когда холостые обороты начинают вести себя странно – плавать, просаживаться или подниматься.

У дроссельной заслонки есть «пятак» – круглая шайба, которая призвана перекрывать поток воздуха во впуск через дроссель при не нажатой педали акселератора. Полностью просто так перекрыть поток воздуха нельзя, иначе двигатель заглохнет. Поэтому существует байпасный канал, который ведет воздух в обход дросселя и поддерживает работу двигателя.

Прохождение воздуха через байпасный канал регулируется байпасным винтом(у кого он есть) и штоком регулятора.

В результате засорения байпасного канала со стороны винта или со стороны штока прохождение воздуха затрудняется. В системах с байпасным винтом обычно регулятор вмешивается в работу только когда обороты падают так низко, что двигатель может заглохнуть, тогда количество шагов ISC STEP. MTR резко возрастает (шток втягивается открывая байпасный канал со своей стороны) в этот момент. В системах с винтом рабочее количество оборотов обычно выставляется именно винтом.

В системах без винта регулятор, естественно, полностью регулирует холостые. Там забитость байпасного канала очень характерно выражается увеличением числа шагов ISC STEP.MTR. Но его возможности не безграничны, особенно когда канал от нагара сужается, тогда регулятор в определенный момент уже не сможет контролировать холостые и машина может начать глохнуть на холостых.

Едем дальше. Нагар может обложить пятак дроссельной заслонки или ее вал так, что она не сможет до конца закрыться и будет постоянно пропускать воздух, тогда обороты будут наоборот выше, а параметр ISC STEP.MTR будет стремиться своим значением к 0. Также это может быть и в случае, когда пятак дросселя износился до такой степени, что при полностью закрытой заслонке существуют щели между корпусом и пятаком (см.фото ниже), через которые воздух протекает минуя байпасный канал. Отличить одно от другого, не снимая патрубки с дросселя можно соотнеся показания ISC STEP.MTR с показаниями датчика положения дроссельной заслонки TPS, тогда можно будет сказать приоткрыта заслонка или нет, сравнив показания TPS с номинальными. Иногда на сканерах еще есть индикация холостого хода – индикация да/нет – т.е. холостой ход или дроссель все-таки закрыт не до конца. Но это не всегда так очевидно, поэтому по возможности стоит все-таки стоит снять дроссель и осмотреть его, в том числе и сквозной просвет.

В любом случае надо понимать, что данный параметр не может дать абсолютной информации обо всем, он лишь может направить вас в направлении определенного диагноза, который можно будет уже поставить изучив состояние дросселя и показание других датчиков.

Например у вас может быть дырка во впускном коллекторе – так бывает у машин, чьи коллекторы не алюминиевые, а просто крашенная железяка, которая прогнивает.

В этом случае у вас также будут завышенные холостые, но дроссель может быть при этом в порядке, а показания ISC STEP. MTR при этом будут стремиться к 0. Тогда нужно будет руководствоваться дополнительно показаниями лямбды, которая, как правило, будет указывать вам на обедненную смесь и свечи скорее всего будут с белым налетом, да и параметр топливной коррекции Fuel Trim будет в зоне положительных значений.

А может быть и так, что обороты Х.Х. низкие т.к. у вас льют форсунки по причине своей засранности и тогда показания ISC STEP.MTR будут выше номинала и если сопоставить эти значения с состоянием свечей и показаниями лямбда-зонда, то можно будет уточнить этот диагноз.

В случае, если с машиной что-то кардинально не так, что это даже станет заметно ЭБУ и он поймет, что регулятор Х.Х. не может справиться с поддержанием оборотов в зоне необходимых значений система скорей всего выбросит ошибку P0505 – Idle Control System Malfunction.

Рисунок 1.8 – Направляющие втулки в передней опоре ротора.

Таким образом, к изучению принципа работы РХХ необходимо по-

дойти со стороны изучения физических основ ШД, так как он является ос-

новной составляющей РХХ.

2 ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ШАГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Шаговые двигатели уже давно и успешно применяются в самых раз-

нообразных устройствах. Их можно встретить в дисководах, принтерах,

плоттерах, сканерах, факсах, разнообразном промышленном и специаль-

ном оборудовании и наконец в РХХ.

2.1 Общие сведения

Шаговый двигатель – это синхронный двигатель, в котором вра-

щающееся магнитное поле статора создается управляющими импульсами,

а ротор представляет собой постоянный магнит с несколькими парами по-

Существует три основных типа ШД:

– двигатели с переменным магнитным сопротивлением;

– двигатели с постоянными магнитами;

Рис.2.1 – Двигатель с переменным магнитным сопротивлением.

ШД с переменным магнитным сопротивлением имеют несколько по-

люсов на статоре и ротор зубчатой формы из магнитомягкого материала

(рисунок 2.1). Намагниченность ротора отсутствует, в связи с чем в таких двигателях не обеспечивается больший магнитный поток и, как следствие,

большой момент, поэтому их довольно редко используют в промышленно-

ШД с постоянными магнитами состоят из статора, который имеет обмотки, и ротора, содержащего постоянные магниты (рисунок 2. 2). Чере-

дующиеся полюса ротора имеют прямолинейную форму и расположены параллельно оси двигателя. Благодаря намагниченности ротора в таких двигателях обеспечивается больший магнитный поток и, как следствие,

больший момент, чем у двигателей с переменным магнитным сопротивле-

Рисунок 2.2 – Двигатель с постоянными магнитами.

ШД с постоянными магнитами подвержены влиянию обратной ЭДС со стороны ротора, которая ограничивает максимальную скорость.

На практике ШД с постоянными магнитами обычно имеют 48 – 24

шага на оборот (угол шага 7.5 – 15 град).

Гибридные ШД являются более дорогими, чем двигатели с постоян-

ными магнитами, зато они обеспечивают меньшую величину шага, боль-

ший момент и большую скорость. Типичное число шагов на оборот для гибридных двигателей составляет от 100 до 400 (угол шага 3.6 – 0.9 град.).

Гибридные двигатели сочетают в себе лучшие черты двигателей с пере-

менным магнитным сопротивлением и двигателей с постоянными магни-

тами. Ротор гибридного двигателя имеет зубцы, расположенные в осевом направлении (рисунок 2.3), и разделен на две части, между которыми рас-

положен цилиндрический постоянный магнит. Таким образом, зубцы верх-

ней половинки ротора являются северными полюсами, а зубцы нижней по-

ловинки – южными. Кроме того, верхняя и нижняя половинки ротора по-

вернуты друг относительно друга на половину угла шага зубцов. Число пар полюсов ротора равно количеству зубцов на одной из его половинок.

Зубчатые полюсные наконечники ротора, как и статор, набраны из отдель-

ных пластин для уменьшения потерь на вихревые токи. Статор гибридного двигателя также имеет зубцы, обеспечивая большое количество эквива-

лентных полюсов, в отличие от основных полюсов, на которых располо-

жены обмотки. Обычно используются 4 основных полюса для двигателей с шагом 3.6 град. и 8 основных полюсов – с шагом 1.8 и 0.9 град. двигателей.

Зубцы ротора обеспечивают меньшее сопротивление магнитной цепи в оп-

ределенных положениях ротора, что улучшает статический и динамиче-

ский момент. Это обеспечивается соответствующим расположением зуб-

цов, когда часть зубцов ротора находится строго напротив зубцов статора,

а часть между ними.

Рисунок 2.3 – Гибридный двигатель.

Применение гибридных ШД, в настоящее время, является более пер-

спективным, но дорогостоящим.

В зависимости от конфигурации обмоток ШД делятся на биполярные

Биполярный ШД имеет одну обмотку в каждой фазе, которая для из-

менения направления магнитного поля должна переполюсовывается сис-

темой управления. Для такого типа ШД требуется мостовой выходной кас-

кад, или полумостовой с двухполярным питанием, для каждой обмотки.

Рисунок 2.4 – Конфигурации обмоток шаговых двигателей.

Всего биполярный ШД имеет две обмотки и, соответственно, четыре вывода (рисунок 2.4а).

Униполярный ШД также имеет одну обмотку в каждой фазе, но от середины обмотки сделан отвод. Это позволяет изменять направление маг-

нитного поля, создаваемого обмоткой, простым переключением половинок обмотки. При этом существенно упрощается система управления, которая должна иметь только 4 простых ключа. Таким образом, в униполярном ШД используется другой способ изменения направления магнитного поля.

Средние выводы обмоток могут быть объединены внутри, поэтому такой ШД может иметь 5 или 6 выводов (рисунок 2.4б). Иногда униполярные ШД имеют раздельные 4 обмотки, по этой причине их ошибочно называют

4-х фазными двигателями. Каждая обмотка имеет отдельные выводы, по-

этому всего выводов 8 (рисунок 2.4в). При соответствующем соединении обмоток такой двигатель можно использовать как униполярный или как биполярный. Униполярный ШД с двумя обмотками и отводами тоже мож-

но использовать в биполярном режиме, если отводы оставить неподклю-

ченными. В любом случае ток обмоток следует выбирать так, чтобы не превысить максимальной рассеиваемой мощности.

Достоинствами ШД являются:

1. Возможность прецизионного позиционирования без применения обратной связи, так как угол поворота ротора определяется числом им-

пульсов, которые поданы на двигатель.

2. Возможность обеспечения полного момента в режиме остановки

(если обмотки запитаны).

3. Возможность получения очень низких скоростей вращения на-

грузки, присоединенной непосредственно к валу двигателя без промежу-

4. Скорость пропорциональна частоте входных импульсов.

5. Высокая надежность (отсутствие щеточного узла).

6. Высокий срок службы, который фактически определяется сроком службы подшипников.

К недостаткам ШД следует отнести:

1. Присущее явление резонанса – внезапное падение момента на не-

которых скоростях, что может привести к пропуску шагов и потере син-

хронности. Проявляется в том случае, если частота шагов совпадает с соб-

ственной резонансной частотой ротора двигателя.

2. Возможность потери контроля положения ввиду работы без об-

3. Потребление энергии не уменьшается даже без нагрузки.

4. Затруднена работа на высоких скоростях.

5. Невысокая удельная мощность.

6. Относительно сложная схема управления.

2.2 Способы управления

Существует несколько способов управления фазами ШД.

1. Полношаговый режим без перекрытия фаз (”one phase on” full step

или wave drive mode). Реализуется попеременной коммутацией фаз, при этом они не перекрываются, в один момент времени включена только одна фаза (рисунок 2.5а). Точки равновесия ротора для каждого шага совпадают с «естественными» точками равновесия ротора у незапитанного двигателя.

Недостатком этого способа управления является то, что для биполярного двигателя в один и тот же момент времени используется 50% обмоток, а

для униполярного – только 25%. Это означает, что в таком режиме не мо-

жет быть получен полный момент.

Рисунок 2.5 – Способы управления фазами ШД.

Полношаговый режим с перекрытием фаз (”two-phase-on” full step

или просто full step mode). Реализуется коммутацией фаз с перекрытием

(две фазы включены в одно и то же время), причем управляющие импуль-

сы в одной фазе опережают управляющие импульсы в другой на 90 эл.

град.. При этом способе управления ротор фиксируется в промежуточных позициях между полюсами статора (рисунок 2.5б) и обеспечивается при-

мерно на 40% больший момент, чем в случае одной включенной фазы.

Этот способ управления обеспечивает такой же угол шага, как и первый способ, но положение точек равновесия ротора смещено на полшага.

Полушаговый режим (”one and two-phase-on” half step или просто half step mode). Является комбинацией первых двух, когда двигатель делает шаг в половину основного. Этот метод управления достаточно распростра-

нен, так как двигатель с меньшим шагом стоит дороже и очень заманчиво получить от 100-шагового двигателя 200 шагов на оборот. Каждый второй шаг запитана лишь одна фаза, а в остальных случаях запитаны две (рису-

нок 2.5в). В результате угловое перемещение ротора составляет половину угла шага для первых двух способов управления. Кроме уменьшения раз-

мера шага этот способ управления позволяет частично избавиться от явле-

ния резонанса. Полушаговый режим обычно не позволяет получить пол-

2.3 Принцип работы шагового двигателя РХХ ВАЗ

Шаговый двигатель РХХ ВАЗ является биполярным ШД с постоян-

ными магнитами. Магнитопровод статора изготовлен в виде штампованно-

го стакана (рисунок 2.6). Внутри находятся полюсные наконечники в виде ламелей. Обмотки фаз размещены на двух разных магнитопроводах, кото-

рые установлены друг на друге. Ротор представляет собой цилиндрический многополюсный постоянный магнит.

Рисунок 2.6 – Разрез шагового двигателя с постоянными магнитами Магнитная система ШД РХХ ВАЗ представлена на рисунке 2.7.

Управление ШД РХХ ВАЗ осуществляется в полношаговом режиме

с перекрытием фаз (смотри рисунок 2.5б).

В момент включения фазы А (АВ) в полюсах статора наводится маг-

нитное поле, которое при взаимодействии с магнитным полем постоянных магнитов ротора создает электромагнитный момент, который позициони-

рует ротор относительно фазы А в положение показанное на рисунке 2. 8а (полюса ротора находятся под противоположными полюсами статора фазы А), а относительно фазы В – на рисунке 2.8.б.

Шаговые двигатели – Основы поиска и устранения неисправностей, часть 1

Автор: Nippon Pulse America

Вы когда-нибудь брали двигатель и обнаруживали, что у него на несколько проводов больше, чем вы ожидали? Если это так, то, вероятно, это был шаговый двигатель. Шаговые двигатели обычно используются в ряде продуктов, от наручных часов до принтеров, от внутривенных насосов до газовых насосов. Они также используются в станках, системах управления технологическими процессами, ленточных и дисковых накопителях и программируемых контроллерах.

Обычные шаговые двигатели с постоянными магнитами (PM) представляют собой жестяные банки или зубчатые двигатели. Они работают на реакции между ротором с постоянными магнитами и электромагнитным полем.

Как бы ни были распространены шаговые двигатели, существует много путаницы в отношении различий между униполярными и биполярными шаговыми двигателями, а также в том, как работают приводы с шаговыми двигателями постоянного тока и постоянного напряжения.

Эта серия, состоящая из двух частей, охватывает наиболее важные этапы поиска и устранения неисправностей любой системы шагового двигателя. Он будет включать в себя обзор шаговых двигателей — что они из себя представляют, как они работают, и как их устранять. Во второй статье также будет рассмотрена электроника, необходимая для запуска шагового двигателя, и предоставлена ​​дополнительная информация об устранении неполадок.

Основы
Шаговый двигатель преобразует электронные импульсы в механическое движение. Каждый электронный импульс «шаг» заставляет вал поворачиваться на определенное количество градусов (угол шага). Таким образом, шаговый двигатель может работать в приложении с разомкнутым контуром, где он будет перемещаться на определенное расстояние с определенной скоростью без обратной связи.

Шаговый двигатель может бесконечно поддерживать удерживающий момент, когда ротор остановлен, без перегорания обмоток двигателя. Когда шаговый двигатель имеет устойчивый сигнал постоянного тока, подаваемый на одну обмотку статора, ротор преодолевает остаточный крутящий момент и выровняется с этим полем статора. Удерживающий крутящий момент — это величина крутящего момента, необходимая для перемещения ротора на один полный шаг при включенном статоре.

Шаговый двигатель преобразует электронные импульсы в механическое движение. Каждый импульс «шаг» заставляет вал поворачиваться на определенное количество градусов (угол шага), обеспечивая работу без обратной связи.

Когда на обмотки не подается питание, между постоянным магнитом и статором возникает небольшая магнитная сила. Эта магнитная сила называется остаточным или фиксирующим моментом. Его можно заметить, повернув шаговый двигатель вручную, и обычно он составляет около одной десятой от удерживающего момента.

В типичной однофазной последовательности шагов для двухфазного двигателя фаза A двухфазного статора находится под напряжением (шаг 1). Это магнитно блокирует ротор в показанном положении, потому что разные полюса притягиваются. Когда фаза А выключена, а фаза В включена, ротор поворачивается на 90° по часовой стрелке. На шаге 3 фаза B отключается, а фаза A включается, но с обратной полярностью по сравнению с шагом 1. Это приводит к еще одному повороту на 90°. На шаге 4 фаза A отключается, а фаза B включается с обратной полярностью по сравнению с шагом 2. Повторение этой последовательности заставляет ротор вращаться по часовой стрелке за 90° шагов.

Вот типичная последовательность шагов для двухфазного двигателя.

Существует три основных типа шаговых двигателей: с постоянными магнитами (PM), с переменным сопротивлением (VR) и гибридные.

Шаговый двигатель с постоянными магнитами (ПМ) работает на реакции между ротором с постоянными магнитами и электромагнитным полем. Одними из наиболее распространенных двигателей с постоянными магнитами являются жестяные или зубчатые двигатели. В шаговых двигателях из жестяных банок вал ротора окружен магнитом с радиально противоположными полюсами. У него нет зубов. Статор представляет собой ряд полюсов с намотанными проволочными катушками. Из-за магнита ротор будет сопротивляться движению, даже если двигатель обесточен.

Шаговые двигатели с постоянными магнитами используются в недорогих устройствах с низким энергопотреблением. Устройство подачи банкнот внутри торговых автоматов приводится в действие шаговым двигателем с постоянными магнитами.

Шаговый двигатель с переменным сопротивлением (VR) отличается от шагового двигателя с постоянными магнитами тем, что он не имеет ротора с постоянными магнитами и остаточного крутящего момента, удерживающего ротор в одном положении при выключении. Этот тип двигателя работает по принципу минимизации сопротивления вдоль пути приложенного магнитного поля. Одним из первых применений шаговых двигателей с переменным магнитным сопротивлением было перемещение указателей поворота торпедных аппаратов и орудий на британских военных кораблях в 19 веке.20-е годы. Вскоре после этого они были использованы ВМС США для аналогичной цели.

Гибридный шаговый двигатель состоит из двух кусков мягкого железа, а также круглого ротора, намагниченного в осевом направлении. Он называется гибридным, потому что двигатель работает по комбинированным принципам шаговых двигателей с постоянными магнитами и с переменным сопротивлением.

Структура сердечника статора гибридного двигателя практически такая же, как у его аналога VR. Основное отличие состоит в том, что в двигателе VR только одна из двух катушек одной фазы намотана на один полюс, в то время как в типичном гибридном двигателе катушки двух разных фаз намотаны на один полюс.

В этом поперечном сечении двухфазного гибридного двигателя каждый полюс покрыт равномерно расположенными зубьями, смещенными относительно друг друга на половину шага зубьев. Взаимодействие магнитного поля постоянного магнита и магнитного поля, создаваемого статором, создает крутящий момент.

Две катушки на полюсе намотаны по схеме, известной как бифилярное соединение. Каждый полюс гибридного двигателя покрыт равномерно расположенными зубьями из мягкой стали. Зубья на двух секциях каждого стержня смещены друг относительно друга на половину шага зубьев. Крутящий момент создается в гибридном двигателе за счет взаимодействия магнитного поля постоянного магнита и магнитного поля, создаваемого статором. Большинство гибридных шаговых двигателей представляют собой двигатели размера NEMA. Обмотки для степперов бывают двух типов: биполярные и униполярные. Каждый тип обмотки имеет ряд преимуществ.

Двухфазная пошаговая последовательность, описанная ранее, использует «биполярную обмотку катушки». Каждая фаза состоит из одной обмотки. Это называется биполярной обмоткой, потому что ток в катушках протекает в обратном направлении. При изменении направления тока в обмотках меняется электромагнитная полярность.

Униполярную обмотку иногда называют четырехфазным шаговым двигателем. Он состоит из двух обмоток на полюсе, соединенных таким образом, что при включении одной обмотки создается магнитный северный полюс; когда другая обмотка находится под напряжением, создается южный полюс. Он называется однополярным, потому что электрическая полярность или ток, протекающий от привода к катушкам, никогда не меняется на противоположный.

Что может выйти из строя с шаговыми двигателями
В общем, есть четыре вещи, которые могут выйти из строя с двигателем: они сгорают, выходят из строя щетки, выходят из строя подшипники или их ломает техник.

Они сгорают. Важной характеристикой шагового двигателя является то, что он может поддерживать удерживающий момент в течение неопределенного времени, когда ротор остановлен. Если шаговый двигатель заглохнет, маловероятно, что он сгорит, как это бывает с большинством двигателей переменного и постоянного тока. Если двигатель сгорел, это указывает на проблему с драйвером. (Мы рассмотрим, почему это так, в следующей статье.) Просто замена двигателя приведет к тому, что двигатель снова сгорит. Это не распространенная проблема с шаговыми двигателями, если нет плохого драйвера.

Пример биполярной обмотки и пример униполярной обмотки. В биполярной обмотке ток, протекающий по катушкам, меняется на противоположный, что меняет электромагнитную полярность. В униполярной обмотке электрическая полярность или протекание тока никогда не меняются местами, отсюда и название униполярная.

Щетки выходят из строя. В шаговом двигателе нет щеток. Поэтому это никогда не будет причиной отказа.

Подшипники вышли из строя. Чем холоднее двигатель, тем дольше прослужат подшипники. Однако иногда подшипники выходят из строя. Тем не менее, это не частая проблема. Подшипники в большинстве недорогих двигателей рассчитаны на 3000 часов и более, а в большинстве высококачественных двигателей — на 9 часов.от 0000 до 100000 часов.

Техник их ломает. Это самая распространенная причина выхода из строя шаговых двигателей. При работе с этими устройствами будьте осторожны с ними. С ними не нужно обращаться как с тонким фарфором, но не пытайтесь починить их молотком. В большинстве недорогих двигателей используется клей для крепления вала к ротору, а в большинстве качественных шаговых двигателей используются канавки вместе с клеем.

Для проверки двигателя сначала используйте омметр. Он укажет, сгорела ли обмотка и какой у вас тип шагового двигателя, обычно биполярный или униполярный.

У биполярного пациента всегда четыре отведения. Однополярный будет иметь пять или шесть отведений. Если пять отведений, два общих провода соединяются. Некоторые двигатели будут иметь восемь выводов; эти двигатели могут быть подключены как униполярные или биполярные.

С помощью омметра проверьте сопротивление обмоток. На биполярке сопротивление обеих обмоток должно быть одинаковым в обоих направлениях. В однополярной обмотке сопротивление от каждой фазы к ком должно быть одинаковым в обоих направлениях. После того, как вы проверили двигатель с помощью омметра, вы можете использовать 9Батарея V, чтобы ускорить двигатель. Это подтвердит, что обмотки двигателя в порядке. Для помощи можно использовать диаграммы на рис. 9.

Вы можете провернуть двигатель вручную, прислушиваясь к неисправным подшипникам. Все двигатели с постоянными магнитами и гибридные шаговые двигатели будут иметь некоторый фиксирующий момент. У PM будет больше, чем у гибридных степперов. Если выводы шагового двигателя соприкасаются, фиксирующий момент будет сильно преувеличен. Будь осторожен! Некоторые технические специалисты ошибочно связывают это с неисправными подшипниками. Если подшипники плохие, в двигателе обычно будет дополнительный осевой люфт. Если возможно, сверьтесь с заведомо исправным двигателем.

При замене двигателя многие задаются вопросом о цветовом коде проводов. Помните, обмотки составляют электромагнит. Пока у вас правильно сгруппированы обмотки (фазы 1 и 3 вместе и фазы 2 и 4 вместе), худшее, что может случиться, когда вы начнете запускать двигатель, это то, что он будет работать в обратном направлении. Для исправления просто поменяйте местами один набор фаз (1 и 3 или 2 и 4).

Некоторые шаговые двигатели имеют восемь выводов; эти двигатели могут быть подключены как униполярные или биполярные.

В следующий раз мы рассмотрим различия между биполярными и однополярными обмотками и то, как работают приводы шаговых двигателей с постоянным током и постоянным напряжением. И ответьте на вопрос, почему я использую двигатель на 5 В, когда у меня есть питание на 24 В? DW

Nippon Pulse America
www. nipponpulse.com

---

Рубрики: Управление движением • управление двигателем, Двигатели • шаговый двигатель
С тегами: nipponpulse
 

---

Опубликовано: 18 мая 2022 г. Сэмом Орловским

Категории Обучение

Метки Мультиметр

Содержимое

• Что нужно для проверки шагового вращателя с помощью мультиметра
• Настройка мультиметра
• Проверка проводов, являющихся частью одной катушки
• Проверка контактов в случае использования штырькового провода
• Обертывание
• 2
• 2 Шаговый двигатель — это двигатель постоянного тока, который может «управляться» микроконтроллером, а его основными частями являются вращатель и статор. Они используются в дисководах, гибких дисках, компьютерных принтерах, игровых автоматах, сканерах изображений, станках с ЧПУ, компакт-дисках, 3D-принтерах и многих других подобных устройствах.

  Иногда шаговые двигатели повреждаются, что приводит к разрыву непрерывного электрического пути. Ваш 3D-принтер или любая другая машина, использующая эти двигатели, не будет работать без непрерывности. Поэтому важно проверить, имеет ли ваш шаговый двигатель непрерывность.

  Как правило, вам потребуется мультиметр для проверки целостности цепи шагового двигателя. Начните с настройки мультиметра. Поверните ручку выбора в положение «Ом» и подключите щупы мультиметра к соответствующим портам, т. е. черный щуп к разделу COM, а красный щуп к порту с буквой «V» рядом с ним. Отрегулируйте мультиметр, соединив щупы вместе. Проверьте провода или контакты шагового вращателя. Обратите внимание на показания на дисплее.

  Обычно, если проводник имеет непрерывный электрический путь, показания будут находиться в диапазоне от 0,0 до 1,0 Ом. Вам нужно будет приобрести новый шаговый вращатель, если вы получите показания более 1,0 Ом. Это означает, что сопротивление электрическому току слишком велико.

  Что нужно для проверки шагового вращателя с помощью мультиметра

  Вам потребуются следующие инструменты:

  • Шаговый вращатель
  • 3D-принтер иметь 4 контакта
  • Четыре провода в случае шаговых ротаторов с проводами
  • Цифровой мультиметр
  • Щупы мультиметра
  • Скотч

  Настройка мультиметра

  Видео | Maker Tutor

  Начните с выбора омов на мультиметре с помощью ручки выбора. Убедитесь, что у вас 20 Ом как самое низкое. Это связано с тем, что сопротивление большинства катушек шагового двигателя составляет менее 20 Ом. (1)

  Вставьте щупы в порты мультиметра . Если щупы не подключены к соответствующим портам, подключите их следующим образом: вставьте красный щуп в порт со знаком «V» рядом с ним, а черный щуп в порт с маркировкой «COM». После подключения щупов приступайте к их регулировке.

  Настройка мультиметра сообщит вам, работает мультиметр или нет. Короткий звуковой сигнал означает, что мультиметр находится в хорошем состоянии. Просто соедините зонды вместе и послушайте звуковой сигнал. Если он не издает звуковой сигнал, замените его или отнесите специалисту для ремонта.

  Видео | Maker Tutor. Чтобы проверить провода, являющиеся частью одной катушки, подсоедините красный провод от шагового вращателя к красному щупу.

  Затем возьмите желтый провод и подключите его к черному щупу.

  В этом случае мультиметр не подаст звуковой сигнал. Это связано с тем, что комбинация желто-красного провода не относится к одной и той же катушке.

  Видео | Создатель Репетитор

  Итак, удерживая красный провод на красном щупе, освободите желтый провод и присоедините черный провод к черному щупу. Ваш мультиметр будет издавать непрерывный звуковой сигнал, пока вы не сломаете или не разомкнете переключатель, отсоединив щупы мультиметра. Звуковой сигнал означает, что черный и красный провода относятся к одной и той же катушке.

  Пометьте провода одной катушки, т. е. черный и красный, прикрепив их лентой. Теперь продолжайте и присоедините красный щуп к зеленому проводу, а затем замкните переключатель, присоединив желтый провод к черному щупу.

  Мультиметр издаст звуковой сигнал. Эти два провода также пометьте лентой.

  Видео | Maker Tutor

  Проверка контактов в случае штырькового провода

  Ну, если ваш шаговый вращатель использует коаксиальный кабель, вам нужно будет проверить контакты на кабеле. Штырьков обычно 4 — точно так же, как 4 провода в шаговом ротаторе с проводами.

  Пожалуйста, следуйте приведенной ниже схеме, чтобы выполнить проверку непрерывности для этого типа шагового вращателя:

  1. Подключите красный щуп к первому контакту на кабеле, а затем другой щуп к следующему контакту. Полярности нет, поэтому не имеет значения, какой щуп куда идет. Обратите внимание на значение в омах на экране дисплея.
  2. Постоянно удерживая щуп на первом стержне, перемещайте другой щуп пошагово через другие стержни, каждый раз отмечая показания. Вы поймете, что мультиметр не издает звуковых сигналов и не регистрирует никаких показаний. Если это так, ваш степпер нуждается в ремонте.
  3. Возьмите свои датчики и присоедините их к датчикам 3 ^rd и 4 ^th , запишите показания. Вы должны получить показания сопротивления только на двух последовательных контактах.
  4. Вы можете продолжить и проверить значения сопротивления других шаговых ротаторов. Сравните значения.

  Обертывание

  При проверке сопротивления других шаговых ротаторов не перепутайте кабели. Различные степперы имеют разные системы проводки, что может привести к повреждению других несовместимых кабелей. В противном случае вы можете проверить проводку, если 2 степпера имеют одинаковые стили проводки, тогда вы используете взаимозаменяемые кабели. (2)

  Взгляните на некоторые из наших статей ниже.

  • Как проверить целостность цепи с помощью мультиметра
  • Как проверить свечу зажигания с помощью мультиметра
  • Мультиметр Рейтинг CAT

  ---

  Каталожные номера
  (1) катушка — https://www. britannica.com/technology/coil
  (2) системы электропроводки — https://www.slideshare.net/shwetasaini23/ electric-wiring-system

  Видеоссылки

  О Сэме Орловском

  Я рано понял, что плотницкое дело было для меня огромной страстью, и я остаюсь в этой отрасли уже более 20 лет. Это дает мне уникальную возможность рассказать вам о лучших инструментах и ​​рекомендациях. Я не только плотник, но я также люблю машины и все, что связано с электрикой. Одним из моих карьерных путей было начало работы в качестве ученика электрика, поэтому у меня также есть большой опыт работы с электротехнической продукцией и всем, что с ней связано.

  Категории Обучение Теги Мультиметр

  Как тестировать шаговые двигатели

  • Дом
  • Библиотека
  • Автомобильные пошаговые испытания
  • Шаговые двигатели

  Целью этого теста является исследование сигналов позиционирования шагового двигателя дроссельной заслонки при различных оборотах холостого хода двигателя.

  Как выполнить тест

  Просмотрите рекомендации по подключению.

  1. Используйте данные производителя, чтобы идентифицировать переключаемые клеммы заземления на многоконтактном разъеме шагового двигателя.
  2. Запустите двигатель и дайте ему поработать на холостом ходу.
  3. Свернуть страницу справки. Вы увидите, что PicoScope отобразил образец сигнала и настроен на захват вашего сигнала.
  4. Запустите область , чтобы увидеть данные в реальном времени.
  5. Подключить Канал PicoScope A . поочередно проверяя каждую из коммутируемых цепей заземления.
  6. С вашими осциллограммами на экране остановите осциллограф.
  7. Остановите двигатель и выключите зажигание.
  8. Используйте инструменты Waveform Buffer, Zoom и Measurements для изучения формы сигнала.

  Примечание

  В зависимости от типа двигателя может быть до четырех сигнальных цепей.

  Температура двигателя должна быть ниже нормальной рабочей температуры для регистрации сигнала холодного холостого хода.

  Пример сигнала

  Примечания к форме сигнала

  Шаговый двигатель или шаговый двигатель представляет собой небольшое электромеханическое устройство, позволяющее изменять положение схемы перепуска воздуха или открытия дроссельной заслонки в зависимости от величины, на которую индексируется шаговый двигатель.

  Неизменно он будет использоваться для управления скоростью холостого хода, когда не используется клапан управления скоростью холостого хода. Шаговый двигатель может управлять цепью «байпаса воздуха», имея 4 или 5 соединений обратно с электронным модулем управления (ECM). Заземление позволяет блоку управления перемещать двигатель в несколько «шагов», а контакты замыкаются на массу через ECM.

  Шаговый двигатель также может быть прикреплен к корпусу дроссельной заслонки. Небольшой стержень управления перемещается на рычаг дроссельной заслонки и очень точно регулирует открытие дроссельной заслонки.

  Отдельные цепи заземления можно проверить с помощью осциллографа. Формы сигналов должны быть одинаковыми на каждом пути. Различия могут быть замечены между различными системами.

  Библиотека сигналов

  Перейдите к строке раскрывающегося меню в левом нижнем углу окна Библиотеки сигналов и выберите Напряжение шагового двигателя на холостом ходу .

  Дополнительные указания

  Шаговый двигатель или шаговый двигатель представляет собой небольшое электромеханическое устройство, позволяющее изменять положение схемы перепуска воздуха или открытия дроссельной заслонки в зависимости от величины, на которую индексируется шаговый двигатель. Неизменно он будет использоваться для управления скоростью холостого хода, когда клапан управления скоростью холостого хода не используется.

  Ниже описаны два популярных типа:

  4-проводной шаговый двигатель

  В 4-проводном шаговом двигателе первая цепь, представляющая собой набор контактов, известна как переключатель слежения за холостым ходом. Другая цепь управляется ECM, но только когда переключатель холостого хода замкнут. Второй контур поддерживает холостой ход, когда двигатель горячий или холодный.

  Когда двигатель холодный, обороты холостого хода увеличиваются для преодоления характеристик холодного двигателя. Когда дроссельная заслонка отпущена, шаговый двигатель медленно возвращает скорость к холостому ходу, чтобы двигатель не заглох.

  Четыре клеммы следующие:

  Контакт 1 является возвратом переключателя холостого хода и будет разомкнут на холостом ходу.
  Контакт 2 является сигналом переключателя холостого хода и снова размыкается на холостом ходу.
  Контакт 3 — это положительный сигнал шагового двигателя при пяти вольтах.
  Контакт 4 — отрицательный сигнал шагового двигателя.

  При тестировании должно быть сопротивление от 4 до 6 Ом между контактами 3 и 4. Между контактами 1 и 2 должна быть бесконечность при закрытой дроссельной заслонке и замкнутая цепь при открытой дроссельной заслонке.

  5-проводной шаговый двигатель

  Шаговый двигатель может управлять схемой «байпаса воздуха», имея питание 12 В и последовательность из 4 цепей заземления, как показано на рис. 2. Эти заземления позволяют блоку управления перемещать двигатель в серия «шагов», и контакты заземляются на массу через ECM.

  Шаговый двигатель также может быть прикреплен к корпусу дроссельной заслонки, небольшой стержень управления будет перемещаться на рычаг дроссельной заслонки и очень точно регулировать открытие дроссельной заслонки.

  При использовании в любом из этих двух примеров он будет поддерживать скорость холостого хода и не допускать замедления двигателя независимо от электрических или механических нагрузок. Этот компонент также отвечает за повышенные обороты холостого хода при холодном двигателе.

  Диагностические коды неисправностей

  Выбор диагностических кодов неисправностей (DTC), связанных с компонентами

  P1554 Регулятор холостого хода Поз. Основные условия настройки не выполнены

  P1559 Регулятор скорости холостого хода Поз. Неисправность адаптации

  P1564 Регулятор холостого хода Поз. Низкое напряжение во время адаптации

  P1565 Нижний предел положения дроссельной заслонки управления холостым ходом не достигнут

  P1568 Регулятор холостого хода Поз. механическая неисправность

  P1579 Контроллер холостого хода Поз. Адаптация не запущена

  P1581 Регулятор холостого хода Поз. Базовая настройка не выполнена

  P1789 Вмешательство на холостом ходу Цирк. Сообщение об ошибке от системы управления двигателем.

  GT040-EN

  Отказ от ответственности
  Этот раздел справки может быть изменен без уведомления. Информация внутри тщательно проверяется и считается достоверной. Эта информация является примером наших исследований и выводов и не является окончательной процедурой.
  Pico Technology не несет ответственности за неточности. Каждое транспортное средство может быть разным и требует уникального теста
  настройки.

  Подходящие аксессуары

  Помогите нам улучшить наши тесты

  Мы знаем, что наши пользователи PicoScope умны и креативны, и мы будем рады получить ваши идеи по улучшению этого теста. Нажмите Добавить комментарий кнопка, чтобы оставить свой отзыв.

  Добавить комментарий

  4.3. Настройка и тестирование шагового двигателя

  В этом разделе объясняется, как настроить и протестировать двигатель через USB с помощью программного обеспечения Tic Control Center. Рекомендуется протестировать мотор через USB таким образом, чтобы убедиться, что мотор работает и что вы можете получить от него желаемую производительность, прежде чем подключать другой тип входа к Tic и пытаться использовать его для управления. мотор.

  Если вы изменили какие-либо настройки вашего Tic, вам, вероятно, следует сбросить Tic до его настроек по умолчанию, открыв меню «Устройство» и выбрав «Восстановить настройки по умолчанию». Затем перейдите на вкладку «Настройки ввода и двигателя» и убедитесь, что для параметра «Режим управления» установлено значение «Последовательный / I²C / USB» (по умолчанию).

  Настройки двигателя Tic можно найти в поле «Мотор». На этом снимке экрана показаны настройки по умолчанию для Tic T825:

  Настройки двигателя по умолчанию для Tic T825.

  Различные модели Tic имеют различные доступные пошаговые режимы, ограничения тока и режимы затухания. Tic T249 имеет дополнительные настройки для настройки функции Active Gain Control (AGC), а Tic 36v4 имеет дополнительные настройки, управляющие различными параметрами синхронизации драйвера, как описано в разделе 6. ограничивается Tic или вашим источником питания, мы рекомендуем установить ограничение тока Tic на номинальный ток вашего двигателя. Вы должны убедиться, что текущий лимит не превышает то, что Tic может постоянно выдавать, как показано в этой таблице.

  	Тик Т500 Тик Т834 Тик Т825	Тик Т249	Тик 36v4
  Непрерывный ток на фазу:	1500 мА	1800 мА	4000 мА

  Кроме того, убедитесь, что ограничение тока не превышает половины номинального тока источника питания вашего двигателя (хотя это не всегда необходимо, и может работать более высокое ограничение тока, как описано в разделе 4. 1). Вы также должны убедиться, что настроенный предел тока Tic никогда не превышает номинальный ток вашего шагового двигателя.

  Ограничение тока указывается в Tic Control Center в миллиамперах (мА), что составляет одну тысячную часть ампера (ампера). Поэтому, если вы хотите установить ограничение по току на 0,9 А, введите «900» в поле «Ограничение по току». Обратите внимание, что ограничение тока может быть установлено только на определенные значения. После того, как вы введете текущее ограничение, центр управления будет использовать ближайшую допустимую настройку, которая меньше или равна введенному вами текущему ограничению. Вы можете использовать стрелки вверх и вниз для просмотра действующих настроек ограничения тока. Различные модели Tic имеют разные наборы допустимых ограничений по току.

  Предупреждение Tic 36v4: Tic 36v4 не имеет значимого отключения при перегреве (хотя микросхема драйвера затвора имеет защиту от перегрева, первыми перегреваются внешние МОП-транзисторы). Перегрев может привести к необратимому повреждению привода двигателя. Мы настоятельно рекомендуем вам не увеличивать настройку ограничения тока выше 4000 мА (или ниже в приложениях с пониженным тепловыделением), если только вы не убедитесь, что температура полевых МОП-транзисторов останется ниже 140 °C. По умолчанию Tic не позволит вам установить ограничение тока выше 4000 мА, но вы можете переопределить это, установив флажок «Включить неограниченные ограничения тока».

  Первое тестирование двигателя

  После установки ограничения тока нажмите «Применить настройки». В нижней части окна должно появиться сообщение «Двигатель обесточен из-за нарушения безопасного пуска. Нажмите «Возобновить», чтобы начать». Нажмите зеленую кнопку «Возобновить», чтобы включить шаговый двигатель. Если все пойдет хорошо, выбранный вами ток начнет протекать через катушки, а сообщение в нижней части экрана должно измениться на «Вождение».

  Если ваш блок питания не может обеспечить достаточный ток, его напряжение может упасть, когда вы нажмете кнопку «Возобновить». Tic обнаружит, что VIN упал слишком низко, сообщит об ошибке «Низкий VIN» и обесточит двигатель. Нижний порог VIN для каждого Tic показан в этой таблице.

  	Тик Т834	Тик Т500	Тик Т249	Тик 36v4	Тик Т825
  Низкий порог VIN:	2,1 В	3,0 В	5,5 В	5,8 В	7,0 В

  Если это происходит в вашей системе, вы увидите, что Tic кратковременно запускает двигатель, а затем переключается обратно в предыдущее состояние, когда двигатель обесточен из-за нарушения безопасного пуска. Вы также можете посмотреть на вкладке «Статус», чтобы увидеть, произошла ли ошибка «Низкий VIN»: счетчик рядом с этой ошибкой будет ненулевым и будет увеличиваться каждый раз, когда вы нажимаете «Возобновить». Если напряжение вашего источника питания составляет от 2,1 В до 2,3 В или падает до этого уровня при включении двигателя, Tic T834 может сообщить об ошибке «Драйвер двигателя» (вызванной ошибкой блокировки DRV8834 при пониженном напряжении) без сообщения «Низкое напряжение». Ошибка ВИН». Неподходящий источник питания также может вызвать другие проблемы, такие как нарушение связи USB или сброс Tic. Если в вашей системе возникают подобные проблемы, вам следует попробовать получить более качественный источник питания или снизить ограничение по току, чтобы решить эти проблемы, прежде чем продолжить.

  Затем перейдите на вкладку «Статус» и используйте интерфейс «Установить цель» в нижней части этой вкладки, чтобы дать команду мотору перейти в другое целевое положение. Если установлен флажок «Установить цель при изменении ползунка или поля ввода», вы можете перемещать шаговый двигатель, просто перетаскивая полосу прокрутки. Вы должны убедиться, что ваш шаговый двигатель может вращаться в обоих направлениях. Если шаговый двигатель работает неправильно, отключите питание двигателя, проверьте все соединения (и пайку, если применимо) и повторите попытку.

  Проверка нагрева

  После того, как вы запустили двигатель, вы можете дать двигателю постоять некоторое время, чтобы увидеть, насколько сильно нагреваются двигатель и Tic. В отличие от двигателя постоянного тока, шаговые двигатели потребляют энергию и выделяют тепло, когда они не движутся. После того, как ваша система нагреется и достигнет устойчивого состояния, если двигатель или Tic нагреваются больше, чем вам хотелось бы, вы можете рассмотреть возможность снижения ограничения тока.

  Предупреждение: Этот продукт может нагреться настолько, что вы можете обжечься задолго до того, как чипы перегреются. Будьте осторожны при обращении с этим продуктом и другими компонентами, связанными с ним.

  Настройка пошагового режима

  Параметр «Пошаговый режим» управляет разрешением микрошага Tic. В режимах «Полный шаг» и «Полный шаг 100%» через обе катушки всегда протекает одинаковая величина тока, и каждый раз, когда Tic делает шаг, он меняет направление тока в одной из катушек. Существует только четыре возможных состояния тока катушки в полношаговом режиме, как показано на диаграмме ниже, и если в документации вашего двигателя указано, что он имеет 200 шагов на оборот, это означает, что для поворота на 360 градусов требуется 200 таких полных шагов.

  Допустимые переходы тока катушки в полношаговом режиме. Стрелки вправо соответствуют одному направлению вращения двигателя, а стрелки влево — другому.

  Другой способ представить это с помощью графика токов катушки для каждого из четырех полных шагов, где одна ось представляет ток фазы (или катушки) A, а другая ось представляет ток фазы B. Для режима «Полный шаг», где на каждую катушку всегда приходится примерно 70% настроенного предела тока, этот график выглядит следующим образом:

  Токи катушки для четырех (4) ступеней, составляющих полношаговый режим (I 1-4 ).

  В других доступных пошаговых режимах Tic использует микрошаги вместо полных шагов для создания магнитных полей, которые указывают места между полными шагами. Каждый микрошаг соответствует 1/2, 1/4, 1/8, 1/16, 1/32, 1/64, 1/128 или 1/256 полного шага, в зависимости от того, какой пошаговый режим вы выберете. Например, если вы выберете 1/32, то для перемещения на то же расстояние, что и один полный шаг, потребуется 32 микрошага, а двигателю с 200 шагами на оборот потребуется 6400 микрошагов, чтобы повернуться на 360 градусов. На следующем графике показаны токи катушек для каждого микрошага в 1/4-шаговом режиме:

  Токи катушки для 16 микрошагов, составляющих 1/4-шаговый режим (I 1-16 ).

  На приведенном выше графике токи I ₃ , I ₇ , I ₁₁ и I ₁₅ соответствуют четырем токам полного шага, где величина тока через обе катушки равна . Все остальные шаги указывают между этими полными шагами, устанавливая разные пределы тока для двух катушек. Самый крайний пример этого происходит на шагах I ₁ , I ₅ , I ₉ и I ₁₃ , где ток через одну катушку равен полному пределу тока, установленному на Tic, а ток через другую катушку равен нулю.

  • Модель Tic T500 поддерживает только режимы полного шага, 1/2, 1/4 и 1/8 шага.
  • Tic T825 Tic T834 и Tic T249 поддерживают полный режим, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16 и 1/32 шага.
    • Модель Tic T249 поддерживает режим «Полный шаг 100%» вместо обычного полношагового режима и дополнительно поддерживает режим «1/2 шага 100%». В этих двух «100%» режимах любой ненулевой ток катушки составляет 100% от номинального тока вместо 70% (как в обычном полном и полушаговом режимах). Эти режимы иногда называют «некруговыми».
  • Tic 36v4 поддерживает полный, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16, 1/32, 1/64, 1/128 и 1/256 шаговые режимы.

  Числа скорости, скорости, ускорения и замедления Tic выражены в микрошагах, которые также называются импульсами. Поэтому, если вы измените пошаговый режим, вам, возможно, придется изменить эти другие настройки, чтобы учесть это изменение. Например, максимальная скорость по умолчанию для Tic составляет 200 импульсов в секунду. Если вы измените пошаговый режим с полного шага на полушаг, вам придется изменить скорость до 400 импульсов в секунду, чтобы сохранить ту же угловую скорость изменения. Поскольку пошаговый режим влияет на эти другие параметры, рекомендуется сначала установить его.

  Настройка режима затухания (только T825, T834 и 36v4)

  Tic T825, Tic T834 и Tic 36v4 имеют настройку режима затухания, которая влияет на скорость затухания тока через катушки двигателя на каждом шаге.

  • Tic T825 имеет три режима затухания: медленный, смешанный (по умолчанию) и быстрый.
  • Tic T834 имеет пять режимов затухания: медленный, смешанный 25%, смешанный 50% (по умолчанию), смешанный 75% и быстрый.
  • Tic 36v4 имеет шесть режимов затухания: медленный, медленный / смешанный, быстрый, смешанный, медленный / автоматически смешанный и автоматически смешанный (по умолчанию).

  Режим затухания имеет наибольшее значение при использовании микрошага. Какой режим затухания является наиболее подходящим, зависит от многих факторов, характерных для конкретной системы шагового двигателя, включая сопротивление и индуктивность двигателя, подаваемое на двигатель напряжение и желаемую скорость. Как правило, использование медленного затухания создает меньше электрических и звуковых шумов, но может привести к пропуску микрошагов при уменьшении тока катушки. Быстрое затухание намного шумнее как в электрическом, так и в звуковом плане, но оно создает микрошаги более равномерного размера. Смешанное затухание представляет собой комбинацию быстрого и медленного затухания, которое пытается минимизировать шум, сохраняя при этом микрошаги как можно более равномерными. Для получения дополнительной информации о режимах затухания и методах управления током драйвера шагового двигателя Tic см. техническое описание DRV8825 (перенаправление 1k) для Tic T825 или техническое описание DRV8834 (перенаправление 1k) для Tic T834.

  По умолчанию Tic 36v4 настроен на использование автоматического смешанного затухания. В этом режиме драйвер автоматически выбирает медленное или быстрое затухание в зависимости от фактического тока двигателя. Это сочетает в себе некоторые преимущества как медленного, так и быстрого затухания, и должно хорошо работать в большинстве ситуаций, но вы можете выбрать другой режим затухания, если автоматическое микширование не является оптимальным для вашей системы. Режимы затухания, отмеченные косой чертой (/), указывают на различное поведение для шагов увеличения и уменьшения тока; например, параметр «Медленный/смешанный» использует медленное затухание для шагов, где ток увеличивается, и смешанное затухание, когда ток уменьшается. Для получения дополнительной информации о режимах затухания Tic 36v4, а также о дополнительных настройках параметров синхронизации, которые могут повлиять на их работу, обратитесь к техническому описанию микросхемы драйвера затвора DRV8711 (перенаправление 1k) и к разделу 6. 9.0005

  Режим затухания Tic T500 не настраивается. Tic T500 имеет автоматический выбор режима затухания, используя внутреннее измерение тока для автоматической настройки режима затухания по мере необходимости, чтобы обеспечить наиболее плавную форму волны тока. Для получения дополнительной информации см. техническое описание MP6500 (1 МБ в формате pdf).

  Режим затухания Tic T249 не настраивается. В Tic T249 используется технология Advanced Dynamic Mixed Decay (ADMD) от Toshiba, которая динамически переключается между режимами медленного и быстрого затухания в зависимости от фактического тока двигателя, обеспечивая более высокую эффективность и более плавные шаги на высокой скорости, чем при традиционном смешанном затухании на основе синхронизации. Для получения дополнительной информации см. TB67S249.Спецификация FTG (533k pdf).

  Настройка активного управления усилением (только T249)

  Микросхема TB67S249FTG на Tic T249 поддерживает функцию активного управления усилением (AGC) Toshiba, которая автоматически снижает ток шагового двигателя ниже установленного предела в зависимости от фактической нагрузки на двигатель, позволяя для снижения ненужного тепловыделения и повышения пиковой мощности, когда это действительно необходимо двигателю. Функция АРУ по умолчанию отключена, но вы можете включить ее и настроить с помощью настроек АРУ на вкладке «Ввод и настройки двигателя». Дополнительные сведения об этих настройках см. в разделе 6.

  Настройка параметров движения

  После того, как вы установили режим шага двигателя, ограничение тока, режим затухания и настройки АРУ (если применимо), вы должны установить его максимальную скорость и максимальное ускорение.

  Tic представляет скорости (неотрицательные значения, указывающие величину скорости), скорости (значения со знаком, указывающие скорость и направление) и ограничения скорости в импульсах (микрошагах) за 10 000 (десять тысяч) секунд. Tic может отправлять до 50 000 импульсов (микрошагов) в секунду, поэтому максимально допустимая настройка скорости составляет 500 000 000. Однако ваш двигатель может быть не в состоянии двигаться так быстро. Если вы хотите получить максимально возможную скорость от вашего двигателя, вам, возможно, придется провести несколько тестов, чтобы увидеть, насколько быстро он может работать. Для этого установите максимальную скорость 500 000 000 в «Настройках ввода и двигателя» и нажмите «Применить настройки». Затем перейдите в поле «Установить цель» на вкладке «Статус», выберите «Установить скорость» и введите меньшие числа в поля на концах полосы прокрутки, определяющие ее диапазон. Например, попробуйте ввести -4 000 000 и 4 000 000, что будет означать, что полоса прокрутки может устанавливать целевые скорости от -400 импульсов в секунду до +400 импульсов в секунду, как показано ниже.

  Поле «Установить цель» в Центре управления Tic с диапазоном, установленным на плюс или минус 400 импульсов в секунду.

  Попробуйте медленно перетащить полосу прокрутки к обоим концам ее диапазона. Если ваш двигатель способен развивать желаемую скорость без пауз и пропусков, вы можете увеличить диапазон полосы прокрутки и повторить попытку. Экспериментируя с полосой прокрутки скорости, вы сможете получить представление о том, на что способен ваш мотор. Сделав это, вернитесь на вкладку «Ввод и настройки двигателя» и установите «Максимальную скорость» соответствующим образом.

  Вероятно, вам также придется настроить параметр «Максимальное ускорение». Tic представляет пределы ускорения и замедления в импульсах в секунду за 100 секунд. Пределы ускорения и замедления определяют, насколько скорость (в единицах 10 000 импульсов в секунду) может увеличиваться или уменьшаться за одну сотую секунды (0,01 с или 10 мс). Чтобы установить предел ускорения, вы можете подумать, сколько времени вы хотите, чтобы Tic разгонялся от состояния покоя до полной скорости. Если вы хотите, чтобы это заняло одну секунду, установите максимальное ускорение равным одной сотой от максимальной скорости.

  В отличие от двигателя постоянного тока, который самостоятельно разгоняется до некоторой максимальной скорости при подаче напряжения, скорость шага должна постепенно увеличиваться контроллером, если вы хотите достичь высоких максимальных скоростей. Если вы просто резко прыгнете на высокую скорость шага, инерция стационарного ротора не позволит ему угнаться за вращающимся магнитным полем, и он останется позади; результатом этого является то, что он будет просто сидеть или вибрировать на месте (или, возможно, даже начнет двигаться назад). Параметр максимального ускорения Tic ограничивает скорость увеличения частоты шагов, что при правильной настройке даст ротору время, чтобы не отставать от магнитного поля, поскольку он вращается все быстрее и быстрее (до некоторой максимальной скорости, которая в конечном итоге зависит от ваших действий). конкретного шагового двигателя, а также настройки ограничения тока, напряжения питания и нагрузки на выходе шагового двигателя).

  По умолчанию предел замедления Tic такой же, как предел ускорения. Если вы хотите, чтобы скорость замедления была другой, вы можете снять флажок «Использовать максимальное ограничение ускорения для замедления».

  Параметр «Начальная скорость» определяет скорость, ниже которой пределы замедления и ускорения не соблюдаются. Например, если вы установите начальную скорость на 1000000 (100 импульсов в секунду), то Tic сможет мгновенно изменить любую скорость в диапазоне от -1000000 до +1000000 на любую другую скорость в этом диапазоне. Установка начальной скорости может позволить вам сделать вашу систему быстрее, поскольку она не будет тратить время на ускорение или замедление на низких скоростях, где это не требуется.

  Основы шагового двигателя

  Каждый двигатель преобразует энергию. Электродвигатели преобразуют электричество в движение. Шаговые двигатели преобразуют электричество во вращение. Шаговый двигатель не только преобразует электрическую энергию во вращение, но и может очень точно контролировать, насколько далеко он будет вращаться и как быстро.

  Шаговые двигатели названы так потому, что каждый импульс электричества поворачивает двигатель на один шаг. Шаговые двигатели управляются драйвером, который посылает импульсы в двигатель, заставляя его вращаться. Количество импульсов, которые вращает двигатель, равно количеству импульсов, подаваемых на драйвер. Двигатель будет вращаться со скоростью, равной частоте тех самых импульсов.

  Шаговые двигатели очень просты в управлении. Большинство драйверов ищут 5-вольтовые импульсы, которые являются уровнем напряжения большинства интегральных схем. Вам просто нужно разработать схему для вывода импульсов или использовать один из импульсных генераторов ORIENTAL MOTOR.

  Одной из наиболее замечательных особенностей шаговых двигателей является их способность очень точного позиционирования. Это будет подробно рассмотрено позже. Шаговые двигатели не идеальны, всегда есть небольшие неточности. Стандартные шаговые двигатели ORIENTAL MOTOR имеют точность ± 3 угловых минуты (0,05°). Однако замечательной особенностью шаговых двигателей является то, что эта ошибка не накапливается от шага к шагу. Когда стандартный шаговый двигатель проходит один шаг, он будет двигаться на 1,8° ± 0,05°. Если тот же мотор пройдет миллион шагов, он пройдет 1 800 000° ± 0,05°. Ошибка не накапливается.

  Шаговые двигатели могут быстро реагировать и ускоряться. У них низкая инерция ротора, поэтому они могут быстро набирать скорость. По этой причине шаговые двигатели идеально подходят для коротких и быстрых перемещений.

  Система шагового двигателя

  На приведенной ниже схеме показана типичная система на основе шагового двигателя. Все эти части должны присутствовать в той или иной форме. Производительность каждого компонента будет влиять на другие.

   

  Первым компонентом является компьютер или ПЛК. Это мозг системы. Компьютер не только управляет системой шагового двигателя, но и остальной частью машины. Он может поднимать лифт или продвигать конвейер. Он может быть как сложным, как ПК или ПЛК, так и простым, как кнопка оператора.

  Вторая часть — индексатор или карта ПЛК. Это говорит шаговому двигателю, что делать. Он выдаст правильное количество импульсов, которое двигатель будет перемещать, и изменяет частоту, чтобы двигатель ускорялся, работал на скорости, а затем замедлялся.

  Это может быть отдельный компонент, например индексатор ORIENTAL MOTOR SG8030, или плата генератора импульсов, которая вставляется в ПЛК. Форма нематериальна, но она должна присутствовать, чтобы двигатель двигался.

  Следующие четыре блока составляют драйвер двигателя. Логика фазового управления принимает импульсы от индексатора и определяет, какая фаза двигателя должна быть включена. Фазы должны быть под напряжением в определенной последовательности, и логика управления фазами позаботится об этом. Источник питания логики представляет собой низкоуровневый источник питания, который питает ИС в драйвере. Это зависит от набора микросхем или дизайна приложения, но большинство источников питания логики находятся в диапазоне 5 вольт. Источник питания двигателя — это напряжение питания для питания двигателя. Этот уровень напряжения обычно находится в диапазоне 24 В постоянного тока, но может быть намного выше. Наконец, усилитель мощности представляет собой набор транзисторов, который позволяет току питать фазы. Они постоянно включаются и выключаются, чтобы двигатель работал в правильной последовательности.

  Все эти компоненты дают команду двигателю перемещать нагрузку. Нагрузкой может быть ходовой винт, диск или конвейер.

  Типы шаговых двигателей

  В настоящее время существует три основных типа шаговых двигателей.

  • Переменное сопротивление (VR)
  • Постоянный магнит (ПМ)
  • Гибрид

  ORIENTAL MOTOR производит только гибридные шаговые двигатели.

  Шаговые двигатели с переменным сопротивлением имеют зубья на роторе и статоре, но не имеют магнита. Поэтому он не имеет фиксирующего момента. Постоянный магнит имеет магнит для ротора, но не имеет зубцов. Обычно магнит PM имеет грубые углы шага, но у него есть фиксирующий крутящий момент.

  Гибридные шаговые двигатели сочетают в себе магнит от постоянного магнита и зубья от двигателей с переменным сопротивлением. Магнит намагничен в осевом направлении, что означает, что на диаграмме справа верхняя половина представляет собой северный полюс, а нижняя половина — южный полюс. На магните две зубчатые чашки ротора с 50 зубьями. Две чашки смещены на 3,6°, так что если мы посмотрим вниз на ротор между двумя зубцами на чашке северного полюса, мы увидим один зубец на чашке южного полюса прямо посередине.

  Эти двигатели имеют двухфазную конструкцию с 4 полюсами на фазу. Полюса, отстоящие друг от друга на 90°, составляют каждую фазу. Каждая фаза намотана так, что полюса на 180° имеют одинаковую полярность, а полюса на 90° — противоположную полярность. Если бы ток в этой фазе был изменен на противоположный, то изменилась бы и полярность. Это означает, что мы можем сделать любой полюс статора либо северным, либо южным полюсом.

  На диаграмме предположим, что полюса на 12 и 6 часов являются северными полюсами, а полюса на 3 и 9 часовчасы — южные полюса. Когда мы запитываем фазу А, 12 и 6 притягивают южный полюс магнитного ротора, а 3 и 9 притягивают северный полюс ротора. Глядя с одного конца, мы увидим, что зубья ротора выровнены с 12 и 6, а зубья 3 и 9 будут прямо посередине. Если бы мы посмотрели с противоположного конца, зубья ротора северного полюса были бы точно выровнены с 3 и 9, а зубья 12 и 6 были бы точно посередине. В зависимости от того, в каком направлении мы хотим двигаться, мы будем заряжать либо полюса 2 и 7 как северные полюса, либо полюса 11 и 5 как северные полюса. Здесь драйвер необходим для определения последовательности фаз. (Нажмите на изображение, чтобы начать анимацию).

  На роторе 50 зубьев. Шаг между зубьями составляет 7,2°. При движении двигателя некоторые зубья ротора смещаются с зубьями статора на 3/4 шага зубьев, 1/2 шага зубьев и 1/4 шага зубьев. Когда двигатель шагает, он выбирает самый простой маршрут, поскольку 1/4 от 7,2° составляет 1,8°, двигатель перемещается на 1,8° каждый шаг.

  Наконец, крутящий момент и точность зависят от количества полюсов (зубьев). Чем больше полюсов, тем лучше крутящий момент и точность. ORIENTAL MOTOR предлагает шаговые двигатели высокого разрешения. Шаг зубьев этих двигателей вдвое меньше, чем у нашего стандартного двигателя. Ротор имеет 100 зубьев, поэтому угол между зубьями составляет 3,6°. Когда двигатель перемещается на 1/4 шага зуба, он перемещается на 0,9°. Разрешение наших моделей с высоким разрешением в два раза больше, чем у стандартных моделей: 400 шагов на оборот против 200 шагов на оборот.

  Меньшие углы шага означают меньшую вибрацию, так как мы не делаем так далеко с каждым шагом.

  Структура

  На рисунке ниже показано поперечное сечение 5-фазного шагового двигателя. Шаговый двигатель состоит в основном из двух частей: статора и ротора. Ротор, в свою очередь, состоит из трех компонентов: стакана ротора 1, стакана ротора 2 и постоянного магнита. Ротор намагничен в осевом направлении, так что, например, если чашка ротора 1 поляризована на север, чашка ротора 2 будет поляризована на юг.

  Статор имеет 10 магнитных полюсов с маленькими зубьями, каждый полюс снабжен обмоткой.

  Каждая обмотка соединена с обмоткой противоположного полюса, так что оба полюса намагничиваются с одинаковой полярностью, когда ток проходит через пару обмоток. (Пропускание тока через данную обмотку намагничивает противоположную пару полюсов той же полярности, то есть северной или южной.)

  Противоположная пара полюсов составляет одну фазу. Поскольку имеется 10 магнитных полюсов, или пять фаз, в этом конкретном двигателе называется 5-фазным шаговым двигателем.

  По внешнему периметру каждого ротора имеется 50 зубьев, при этом зубья чашки ротора 1 и чашки ротора 2 механически смещены друг относительно друга на половину шага зубьев.

  Скорость-момент

  Очень важно, чтобы вы знали, как читать кривую скорость-момент, так как она скажет нам, что двигатель может и не может делать. Кривые скорость-момент представляют данный двигатель и данный привод. Когда двигатель работает, его крутящий момент зависит от типа привода и напряжения. Один и тот же двигатель может иметь очень разную кривую скорости вращения при использовании с другим приводом.

  ORIENTAL MOTOR приводит кривые скорость-момент для справки. Если двигатель используется с аналогичным приводом, с аналогичным напряжением и током, вы должны получить аналогичные характеристики. См. приведенную ниже интерактивную кривую скорость-момент:

  Чтение кривой скорость-момент

  • Удерживающий момент
    Величина крутящего момента, создаваемого двигателем в состоянии покоя, когда через его обмотки протекает номинальный ток.
  • Старт/Стоп Область
    Значения, при которых двигатель может мгновенно запускаться, останавливаться или реверсировать.
  • Момент втягивания
    Значения крутящего момента и скорости, которые двигатель может запускать, останавливать или реверсировать синхронно с входными импульсами.
  • Момент вытягивания
    Значения крутящего момента и скорости, при которых двигатель может работать синхронно с входными фазами. Максимальные значения, которые двигатель может обеспечить без остановки.
  • Максимальная начальная скорость
    Максимальная скорость, с которой двигатель может запуститься, измеренная без нагрузки.
  • Максимальная рабочая скорость
    Максимальная скорость вращения двигателя, измеренная без нагрузки.

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

  In order to operate in the region between the pull-in и вытягивании, двигатель должен сначала запуститься в зоне пуска/останова. Затем частота пульса увеличивается до тех пор, пока не будет достигнута желаемая скорость. Для остановки скорость двигателя снижается до тех пор, пока она не станет ниже кривой крутящего момента.

  Крутящий момент пропорционален току и количеству витков провода. Если мы хотим увеличить крутящий момент на 20%, мы должны увеличить ток примерно на 20%. Точно так же, если мы хотим уменьшить крутящий момент на 50%, уменьшим ток на 50%.

  Из-за магнитного насыщения нет смысла увеличивать ток более чем в 2 раза от номинального. В этот момент увеличение тока не увеличит крутящий момент. При токе, примерно в 10 раз превышающем номинальный, вы рискуете размагнитить ротор.

  Все наши двигатели имеют изоляцию класса B и могут выдерживать температуру 130°C до разрушения изоляции. Если мы допускаем разницу температур внутри и снаружи в 30°, температура корпуса не должна превышать 100°C.

  Индуктивность влияет на крутящий момент на высоких скоростях. Индуктивность является причиной того, что двигатели не имеют высокой степени крутящего момента до бесконечности. Каждая обмотка двигателя имеет определенное значение индуктивности и сопротивления. Индуктивность в генри, деленная на сопротивление в омах, дает нам значение секунд. Это количество секунд (постоянная времени) представляет собой количество времени, которое требуется катушке для зарядки до 63% от ее номинального значения. Если двигатель рассчитан на 1 ампер, через 1 постоянную времени катушка будет на 0,63 ампер. После примерно 4 или 5 постоянных времени катушка будет до 1 ампер. Поскольку крутящий момент пропорционален току, если ток заряжается только до 63%, двигатель будет иметь только около 63% своего крутящего момента после 1 постоянной времени.

  На низких скоростях это не проблема. Ток может входить и выходить из катушек достаточно быстро, поэтому двигатель имеет номинальный крутящий момент. Однако на высоких скоростях ток не может пройти достаточно быстро, пока не переключится следующая фаза. Крутящий момент уменьшается.

  Напряжение драйвера играет большую роль в быстродействии. Чем выше отношение напряжения привода к напряжению двигателя, тем лучше производительность на высоких скоростях. Высокие напряжения вызывают ток в обмотках с большей скоростью, чем 63%, упомянутые выше.

  Вибрация

  Когда шаговый двигатель совершает переход от одного шага к другому, ротор не останавливается сразу. ротор фактически проходит конечное положение, оттягивается назад, проходит конечное положение в противоположном направлении и продолжает двигаться вперед и назад, пока, наконец, не остановится (см. интерактивную диаграмму ниже). Мы называем это «звоном», и он возникает при каждом шаге двигателя. Подобно шнуру для банджи, импульс переносит ротор за точку его остановки, затем он «подпрыгивает» вперед и назад, пока, наконец, не остановится. Однако в большинстве случаев двигатель получает команду перейти к следующему шагу, прежде чем он остановится.

  На приведенных ниже графиках показан звон при различных условиях нагрузки. Без нагрузки двигатель сильно стучит. Много звонка означает много вибрации. Двигатель часто глохнет, если он не нагружен или слегка нагружен, потому что вибрация настолько высока, что теряется синхронность. При тестировании шагового двигателя обязательно добавляйте нагрузку.

  Два других графика показывают двигатель с нагрузкой. Правильная загрузка двигателя сгладит его работу. Нагрузка должна составлять от 30% до 70% крутящего момента, который может создать двигатель, а отношение инерции нагрузки к инерции ротора должно составлять от 1:1 до 10:1. Для более коротких и быстрых движений соотношение должно быть ближе к 1:1–3:1.

  Специалист по применению ORIENTAL MOTOR и инженеры могут помочь в выборе правильного размера.

  Двигатель будет демонстрировать гораздо более сильные вибрации, когда частота входных импульсов соответствует собственной частоте двигателя. Это называется резонансом и обычно происходит на частоте около 200 Гц. В резонансе превышение и недорегулирование становятся намного больше, и вероятность пропуска шагов намного выше. Резонанс меняется в зависимости от инерции нагрузки, но обычно он составляет около 200 Гц.

  2-фазные шаговые двигатели могут пропускать шаги только группами по четыре. Если вы пропускаете шаги, кратные четырем, вибрация вызывает потерю синхронизма или нагрузка слишком велика. Если количество пропущенных шагов не кратно четырем, велика вероятность того, что проблемы вызваны неправильным количеством импульсов или электрическими помехами.

  Есть несколько способов обойти резонанс. Самый простой способ — вообще избежать такой скорости. 200 Гц — это не очень быстро для двухфазного двигателя со скоростью 60 об/мин. Большинство двигателей имеют максимальную начальную скорость около 1000 импульсов в секунду или около того. Таким образом, в большинстве случаев вы можете запустить двигатель на более высокой скорости, чем резонансная скорость.

  Если вам нужно начать со скорости ниже резонансной скорости, быстро ускорьтесь через резонансный диапазон.

  Другим решением является уменьшение угла шага. Двигатель всегда будет промахиваться и промахиваться больше для больших углов шага. Если двигателю не нужно далеко перемещаться, он не создаст достаточной силы (крутящего момента), чтобы выйти за пределы допустимого диапазона. Каждый раз, когда угол шага уменьшается, мотор не будет так сильно вибрировать. Вот почему полушаговые и микрошаговые системы так эффективно снижают вибрацию.

  Убедитесь, что мощность двигателя соответствует нагрузке. Выбрав правильный двигатель, вы можете улучшить производительность.

  Также доступны демпферы. Демпферы устанавливаются на задний вал двигателя и поглощают часть энергии колебаний. Они часто сглаживают вибрирующий двигатель недорого.

  5-фазные шаговые двигатели

  Пятифазные шаговые двигатели являются относительно новой технологией. Наиболее очевидная разница между 2-фазным и 5-фазным (см. интерактивную схему ниже) заключается в количестве полюсов статора. В то время как двухфазные двигатели имеют 8 полюсов, по 4 на фазу, пятифазный двигатель имеет 10 полюсов, по 2 на фазу. Ротор такой же, как у двухфазного двигателя.

  Пока двухфазный двигатель перемещается на 1/4 шага зубьев каждую фазу. 5-фазный из-за своей конструкции перемещается на 1/10 шага зуба. Поскольку шаг по-прежнему составляет 7,2°, угол шага составляет 0,72°. Просто исходя из конструкции, разрешение 5-фазного датчика составляет 500 шагов на оборот, а двухфазного — 200 шагов на оборот. Пятифазный предлагает разрешение в 2,5 раза лучше, чем двухфазный.

  При более высоком разрешении вы получаете меньший угол шага, что, в свою очередь, снижает вибрацию. Поскольку угол шага у 5-фазного в 2,5 раза меньше, чем у 2-фазного, звон, вибрации значительно ниже. Как в 2-фазном, так и в 5-фазном режиме ротор должен промахиваться или опускаться более чем на 3,6°, чтобы пропускать шаги. Поскольку угол шага 5-фазного двигателя составляет всего 0,72°, для двигателя почти невозможно превышение или недорегулирование на 3,6°. Вероятность потери синхронизма с 5-фазным шаговым двигателем очень мала.

  Методы привода

  Существует четыре различных метода привода шаговых двигателей:

  • Волновой привод (полный шаг)
  • 2 фазы включены (полный шаг)
  • 1-2 фазы включены (половина шага)
  • Микрошаг

  Волновой привод

  На приведенной ниже диаграмме метод волнового привода упрощен для лучшей иллюстрации теории. На иллюстрации каждый поворот на 90° соответствует 1,8° поворота ротора в реальном двигателе.

  В методе волнового привода (также называемом методом однофазного включения) одновременно включается только одна фаза. Когда мы запитываем фазу А от южного полюса, она притягивает северный полюс ротора. Выключаем А и включаем В, ротор поворачивается на 90° (1,8°) и так далее. Каждый раз подается питание только на одну фазу.

  Волновой привод имеет четырехступенчатую электрическую последовательность вращения двигателя.

   

  2 фазы включены

  В методе «2 фазы включены» две фазы всегда находятся под напряжением.

  Еще раз на приведенном ниже рисунке каждые 90° представляют собой поворот на 1,8°. Если обе фазы A и B запитаны как южные полюса, северный полюс ротора будет одинаково притягиваться к обоим полюсам и выстраиваться прямо посередине. По мере того, как на фазы подается питание, ротор будет вращаться, чтобы выровняться между двумя полюсами, находящимися под напряжением.

  Метод «двухфазного включения» включает четырехступенчатую электрическую последовательность вращения двигателя.

  Стандартные 2-фазные и 2-фазные двигатели типа M компании ORIENTAL MOTOR используют метод «двухфазного включения».

  Какое преимущество имеет метод «2 фазы» по сравнению с методом «1 фаза»? Ответ — крутящий момент. В методе «1 фаза включена» одновременно включается только одна фаза, поэтому мы имеем одну единицу крутящего момента, действующую на ротор. В методе «2 фазы включены» у нас есть две единицы крутящего момента, действующие на ротор: 1 в положении на 12 часов и 1 в положении на 3 часа. Если мы сложим эти два вектора крутящего момента вместе, мы получим результат под углом 45°, а величина увеличится на 41,4%. Используя метод «2 фазы вкл.», мы можем получить тот же угол шага, что и метод «1 фаза вкл.», но с крутящим моментом на 41% больше.

  Пятифазные двигатели немного отличаются. Вместо того, чтобы использовать метод «две фазы», ​​мы используем метод «четыре фазы». Каждый раз мы включаем 4 фазы и мотор делает шаг.

  Пятифазный двигатель проходит 10-ступенчатую электрическую последовательность.

  1-2 фазы включены (полушаг)

  Метод «1-2 фазы включен» или полушаг объединяет два предыдущих метода. В этом случае мы запитываем фазу А. Ротор выровняется. В этот момент мы держим фазу А включенной и активируем фазу В. Теперь ротор одинаково притягивается к обеим линиям вверх посередине. Ротор повернулся на 45° (0,9°). Теперь отключаем фазу А, но оставляем включенной фазу В. Мотор делает еще один шаг. И так далее. Чередуя одну фазу и две фазы, мы сократили угол шага вдвое. Помните, что при меньшем угле шага уменьшается вибрация.

  (Для 5-фазного двигателя мы чередуем 4 фазы и 5 фаз.)

  Полушаговый режим имеет восьмиступенчатую электрическую последовательность. Для пятифазного двигателя в методе «4-5 фаз включено» двигатель проходит 20-ступенчатую электрическую последовательность.

  Микрошаг

  Микрошаг — это способ сделать маленькие шаги еще меньше. Чем меньше шаг, тем выше разрешение и лучше характеристики вибрации. В микрошаге фаза не полностью включена или полностью выключена. Он частично включен. Синусоидальные волны применяются как к фазе A, так и к фазе B, на расстоянии 90° друг от друга (0,9° в пятифазном шаговом двигателе).

  Когда максимальная мощность находится в фазе A, фаза B равна нулю. Ротор выровняется с фазой A. По мере того, как ток в фазе A уменьшается, он увеличивается в фазе B. Ротор будет делать крошечные шаги к фазе B, пока фаза B не достигнет своего максимума, а фаза A не станет нулевой. Процесс продолжается вокруг других фаз, и у нас есть микрошаг.

  Есть некоторые проблемы, связанные с микрошагом, в основном с точностью и крутящим моментом. Поскольку фазы являются только фазами, только частично запитаны, крутящий момент двигателя снижается, как правило, примерно на 30%. Кроме того, из-за того, что разница крутящего момента между ступенями настолько мала, двигатель иногда не может справиться с нагрузкой. В таких случаях двигателю можно дать команду двигаться на 10 шагов, прежде чем он действительно начнет двигаться. Во многих случаях необходимо замкнуть цикл с помощью энкодеров, которые увеличивают цену.

  Системы шаговых двигателей

  • Системы с открытым контуром
  • Системы с замкнутым контуром
  • Сервосистемы

  Разомкнутый контур

  Шаговые двигатели спроектированы как система разомкнутого контура. Генератор импульсов посылает импульсы в схему чередования фаз. Секвенсор фаз определяет, какие фазы необходимо отключить или включить, как описано в информации о полном шаге и полушаге. Секвенсор управляет полевыми транзисторами большой мощности, которые затем вращают двигатель.

  Однако в системе с разомкнутым контуром нет проверки положения и невозможно узнать, выполнил ли двигатель заданное движение.

  Замкнутый контур

  Самый популярный метод замыкания контура — установка энкодера на задний вал двухвального двигателя. Кодер представляет собой тонкий диск с линиями на нем. Диск проходит между передатчиком и приемником. Каждый раз, когда между ними появляется линия, на сигнальные линии выводится импульс. Эти импульсы возвращаются на контроллер, который ведет их подсчет. Обычно в конце перемещения контроллер сравнивает количество импульсов, отправленных водителю, с количеством импульсов, отправленных энкодером обратно. Обычно записывается процедура, согласно которой, если два числа различны, разница затем компенсируется. Если числа совпадают, ошибки не произошло и движение продолжается.

  Этот метод имеет два недостатка: стоимость (и сложность) и отклик. Дополнительная стоимость энкодера, наряду с увеличением сложности контроллера, увеличивает стоимость системы. Кроме того, поскольку исправление (если оно есть) выполняется в конце хода, в систему может быть добавлено дополнительное время.

  Сервосистема

  Другим вариантом является сервосистема. Сервосистема, как правило, представляет собой двигатель с малым числом полюсов, обеспечивающий высокую скорость, но не имеющий встроенной функции позиционирования. Чтобы сделать его устройством положения, требуется обратная связь, обычно и энкодер или резольвер, и контуры управления. Сервопривод по существу включается и выключается, пока счетчик резольвера не достигнет определенной точки. Следовательно, сервопривод работает на основе ошибки. Например, сервопривод получает команду двигаться на 100 оборотов. Счетчик резольвера показывает ноль, и двигатель включается. Когда счетчик резольвера достигает 100 оборотов, двигатель выключается. Если положение отклоняется, двигатель снова включается, чтобы вернуть его в исходное положение. Как сервопривод реагирует на ошибку, зависит от настройки усиления. Если настройка усиления высока, двигатель будет очень быстро реагировать на любые изменения ошибки. Если настройка коэффициента усиления низкая, двигатель не будет так быстро реагировать на изменения ошибки. Задействованы любые настройки усиления по времени, временные задержки вводятся в систему управления движением.

  AlphaStep Системы шаговых двигателей с замкнутым контуром

  AlphaStep — революционный шаговый двигатель компании Oriental Motor. AlphaStep имеет встроенный резольвер, обеспечивающий обратную связь по положению. В любой момент времени мы знаем, где находится ротор.

  Драйвер AlphaStep имеет входной счетчик. Подсчитываются все импульсы, поступающие на привод. Обратная связь резольвера поступает на счетчик положения ротора. Любое отклонение присутствует в счетчике отклонений. Обычно двигатель работает в разомкнутом контуре. Мы делаем векторы крутящего момента, и двигатель следует за ними. Если счетчик отклонения показывает что-то большее, чем ± 1,8°, то фазовращатель включает вектор крутящего момента в верхней части кривой смещения крутящего момента, генерируя максимальный крутящий момент, чтобы вернуть ротор в синхронное состояние. Если двигатель отключен на несколько ступеней, секвенсор активирует несколько векторов крутящего момента в верхней части кривой смещения крутящего момента. Водитель выдерживает перегрузку до 5 секунд. Если он не может вернуть двигатель в синхронизм в течение 5 секунд, водитель выдаст ошибку и отправит сигнал тревоги.

  Отличительной особенностью AlphaStep является то, что он корректирует пропущенные шаги на лету. Он не ждет до конца движения, чтобы внести исправления. Как только ротор возвращается в пределах 1,8 °, драйвер возвращается в режим разомкнутого контура и посылает правильные фазы питания.

  На приведенном ниже графике показана кривая смещения крутящего момента, когда блок находится в режиме разомкнутого или замкнутого контура. Кривая смещения крутящего момента представляет собой крутящий момент, создаваемый одной фазой. Он создает максимальный крутящий момент, когда зубья ротора смещены на 1,8°. Двигатель может пропустить шаг только в том случае, если он промахивается более чем на 3,6°. Поскольку водитель берет на себя управление вектором крутящего момента, когда он отклоняется на 1,8°, двигатель не может пропускать шаги, за исключением случаев, когда он перегружен более чем на 5 секунд.

  Многие думают, что точность шага AlphaStep составляет ± 1,8°. Точность шага AlphaStep составляет 5 угловых минут (0,083°). Водитель управляет векторами крутящего момента за пределами 1,8°. Оказавшись внутри 1,8°, зубья ротора выровняются с вектором создаваемого крутящего момента. AlphaStep следит за тем, чтобы правильный зуб совпадал с вектором крутящего момента.

  AlphaStep доступен во многих версиях. ORIENTAL MOTOR предлагает версии с круглым валом и редуктором с несколькими передаточными числами для увеличения разрешения и крутящего момента или для уменьшения отраженной инерции. Почти все версии могут быть оснащены отказоустойчивым магнитным тормозом. ORIENTAL MOTOR также имеет версию 24 В постоянного тока, называемую серией ASC.

  Заключение

  Таким образом, шаговые двигатели отлично подходят для позиционирования. Шаговые двигатели можно точно контролировать как по расстоянию, так и по скорости, просто изменяя количество импульсов и их частоту. Их большое количество полюсов дает им точность, и в то же время они работают без обратной связи. Если размер шагового двигателя подобран правильно для приложения, шаговый двигатель никогда не пропустит ни одного шага. А поскольку им не нужна позиционная обратная связь, они очень экономичны.

  Как проверить шаговый двигатель с помощью мультиметра

  Шаговый двигатель — это двигатель постоянного тока, который может управляться микроконтроллером. Основными частями являются вращатель и статор, которые используются в приводах, таких как дискеты или компьютерные принтеры, для перемещения их печатающих головок вверх и вниз в соответствии с инструкциями программного обеспечения на вашем настольном ПК с помощью волн радиочастотных сигналов, передаваемых по беспроводной сети, называемых протоколами. что-то, с чем мы сталкиваемся каждый день. В этом сообщении блога мы обсудим, как проверить шаговый двигатель с помощью мультиметра.

  Шаговый двигатель необходим в любом 3D-принтере или других машинах, использующих эти двигатели. Когда вы получаете поврежденный, это может привести к прерыванию непрерывного электрического сигнала, в результате чего ваше устройство вообще перестанет работать! Важно проверить, есть ли у вас преемственность.

  Чтобы проверить шаговый двигатель, вам понадобится мультиметр. Убедитесь, что шкала сверху имеет настройки сопротивления, и подключите оба щупа к соответствующим портам — черный для раздела COM (более известный как «essimmit»), красный с буквой «V» по соседству, чтобы они обозначались соответственно. если они исходят из разных источников, таких как провода или контакты внутри одной конкретной детали/изделия. Затем отрегулируйте соответствующим образом, пропинговав их вместе, пока показания не отобразятся правильно; обратите внимание на эти цифры ниже.
  Предположим, вы получаете показания в диапазоне от 0,0 до 1,0 Ом. В этом случае, возможно, ваш шаговый вращатель нуждается в замене, потому что это указывает на слишком большое сопротивление потоку электрического тока в моторном отсеке (шагов в секунду).

  Что нужно для проверки шагового вращателя с помощью мультиметра

  Было бы лучше, если бы у вас были следующие инструменты:
  ● Шаговый вращатель
  ● 3D-принтер
  ● Шаговый кабель, идущий к материнской плате принтера – коаксиальный кабель должно быть четыре контакта
  ● Четыре провода в корпусе шаговых вращателей с проводами
  ● Мультиметр цифровой
  ● Щупы мультиметра
  ● Скотч

  Настройка мультиметра

  Для этого эксперимента нам понадобится мультиметр (прибор для измерения электрического сопротивления). Минимальное значение на вашем приборе должно быть 20 Ом. Это связано с тем, что большинство сопротивлений шаговых катушек ниже этого значения, что даст нам точное число при тестировании нашего образца позже.
  Вставьте щупы мультиметра в соответствующие порты. Если это не так, подключите их следующим образом: вставьте красный щуп в «V» рядом с ним, а черный должен войти прямо в COM-порт». регулирование этих значений после настройки крайне важно, так что не забывайте.
  Если ваш мультиметр не работает, отрегулируйте на нем настройки. Короткий звуковой сигнал означает, что все в порядке; простое совместное пингование позволит вам узнать, есть ли какие-либо проблемы с точностью считывания или гарантийным обслуживанием на ремонт, поэтому избавьтесь от всего остального, прежде чем делать этот шаг.

  Проверка проводов, входящих в состав одной катушки

  Теперь, когда у вас есть набор мультиметра, пришло время проверить провода в этой катушке. Подсоедините по одному красному проводу с каждой стороны и убедитесь, что они соответствуют соответствующему датчику.
  Затем возьмите желтый провод и подключите его к черному зонду. В этом случае мультиметр не будет издавать звуковой сигнал, потому что вы используете разные комбинации проводов для каждой катушки, что может дать показания, если они оба подключены в одной точке к соответствующим датчикам (например, при рыбалке).

  Чтобы проверить целостность электродвигателя, прикрепите красный щуп мультиметра к одному из проводов и приложите его к металлическому предмету, например, из меди или стали. Не прикасайтесь к каким-либо другим частям этой цепи, пока не оторветесь от них, отсоединив все необходимые провода с помощью изолированных инструментов. Следовательно, они не замыкаются друг на друга при измерении тока, протекающего через каждую секцию».
  Обозначив черный и красный провода, прикрепите их клейкой лентой. Затем прикрепите один конец ваших щупов к каждой катушке, вставив его в соответствующие цветные порты сверху (зеленый для красного щупа; желтый становится черным). Теперь замкните все соединения, кроме обхода напряжения постоянного тока источника питания через эти два соединенных набора, чтобы их можно было проверить по отдельности позже, если это необходимо.

  Проверка контактов в случае штыревого провода

  Обычно при использовании коаксиального кабеля необходимо проверить четыре контакта. Они совпадают с проводами в вашем шаговом вращателе, как и в любой другой системе двигателя или генератора, поэтому, если один из них оборвется, нам будет легко диагностировать, что не так, посмотрев на эти соединения.
  Чтобы выполнить проверку непрерывности для этого типа шагового вращателя, выполните следующие действия:
  ● Подсоедините один конец кабеля к считывателю сопротивления и поместите каждый щуп в соответствующий слот с каждой стороны. Красный свет будет указывать, сколько Ом в сумме между обоими соединениями, при этом более низкие значения означают лучшее соединение для оптимальной производительности.
  ● Удерживая щуп за один штифт, пошагово перемещайте его по всем остальным штифтам. Если вы сделаете это правильно, мультиметр не подаст звуковой сигнал и не зарегистрирует никаких показаний; Ваш степпер нуждается в ремонте.