Obwód sterownika silnika krokowego ze sprzężeniem zwrotnym. Kierowcy TI: Napęd dowolnego silnika elektrycznego. Cechy działania silników kolektorów

Z reguły mikrokontroler generuje sygnały logiczne do sterowania silnikiem krokowym. Zasoby nowoczesnych mikrokontrolerów wystarczą do tego nawet w najbardziej „trudnym” trybie - mikrokroku.

Pomimo prostoty sterownika realizowane są następujące tryby sterowania:

  • pełny krok, jedna faza na pełny krok;
  • pełny krok, dwie fazy na pełny krok;
  • pół kroku;
  • ustalanie pozycji silnika po zatrzymaniu.

Do zalet sterowania silnikiem krokowym w trybie unipolarnym należą:

  • prosty, tani, niezawodny sterownik.

Niedogodności:

  • w trybie unipolarnym moment obrotowy jest o około 40% mniejszy niż w trybie bipolarnym.

Dwubiegunowy sterownik silnika krokowego.

Silniki o dowolnej konfiguracji uzwojenia mogą pracować w trybie bipolarnym.

L298N to sterownik pełnego mostka do napędzania dwukierunkowych obciążeń do 2 A i napięć do 46 V.

  • Sterownik przeznaczony jest do sterowania elementami z obciążeniami indukcyjnymi takimi jak elektromagnesy, przekaźniki, silniki krokowe.
  • Sygnały sterujące są poziomami kompatybilnymi z TTL.
  • Dwa wejścia zezwalające umożliwiają odłączenie obciążenia niezależnie od sygnałów wejściowych mikroukładu.
  • Możliwe jest podłączenie zewnętrznych czujników prądu w celu ochrony i monitorowania prądu każdego mostka.
  • Zasilanie logiki i obciążenie L298N są oddzielne. Dzięki temu obciążenie może być zasilane napięciem o innej wartości niż napięcie mikroukładu.
  • Mikroukład ma zabezpieczenie przed przegrzaniem w temperaturze + 70 ° C.

Schemat blokowy L298N wygląda tak.

Mikroukład wykonany jest w 15-przewodowej obudowie z możliwością podłączenia chłodnicy.

Przypisanie pinów L298N.

1 Poczucie A Rezystory są połączone między tymi pinami a uziemieniem - czujniki prądu, aby monitorować prąd obciążenia. Jeśli monitorowanie prądu nie jest używane, są one połączone z ziemią.
15 Poczucie B
2 Out 1 Wyjścia mostkowe A.
3 Out 2
4 Vs Załaduj zasilanie. Między tym przewodem a masą należy podłączyć kondensator o niskiej impedancji, co najmniej 100 nF.
5 W 1 Wejścia sterujące mostkiem A. Poziomy kompatybilne z TTL.
7 W 2
6 Pl A Mostki umożliwiają wprowadzanie danych. Poziomy zgodne z TTL. Niskie poziomy sygnału uniemożliwiają działanie mostka.
11 Pl B
8 GND Ogólny wniosek.
9 Vss Zasilanie części logicznej mikroukładu (+ 5 V). Między tym przewodem a masą należy podłączyć kondensator o niskiej impedancji, co najmniej 100 nF.
10 W 3 Wejścia sterujące mostkiem B. Poziomy kompatybilne z TTL.
12 W 4
13 Się 3 Wyjścia mostkowe B.
14 Out 4


Maksymalne dopuszczalne parametry L298N.

Parametry do obliczania warunków termicznych.

Charakterystyka elektryczna sterownika L298N.

Przeznaczenie Parametr Oznaczający
Vs Napięcie zasilania (pin 4) Vih + 2,5 ... 46 V
Vss Moc logiki 4,5 ... 5 ... 7 V
Jest Pobór prądu w stanie spoczynku (pin 4)
  • Ven = H, Vi = L
  • Ven = H, Vi = H
  • Ven = L

13 ... 22 mA
50...70 mA
4 mA

Iss Pobór prądu w stanie spoczynku (pin 9)
  • Ven = H, Vi = L
  • Ven = H, Vi = H
  • Ven = L

24 ... 36 mA
7 ... 12 mA
6 mA

Vili Niski poziom napięcia wejściowego
-0,3 ... 1,5 V
Vih Napięcie wejściowe wysokiego poziomu
(wnioski 5, 7, 10, 12, 6, 11)
2.3 ... Vss V
III Niski poziom prądu wejściowego
(wnioski 5, 7, 10, 12, 6, 11)
-10 μA
Iih Prąd wejściowy wysokiego poziomu
(wnioski 5, 7, 10, 12, 6, 11)
30...100 μA
Vce sob (godz.) Górne kluczowe napięcie nasycenia
  • przy prądzie 1 A
  • przy prądzie 2 A

0,95 ... 1,35 ... 1,7 V
2 ... 2,7 V

Vce sob (l) Dolne napięcie nasycenia klawisza
  • przy prądzie 1 A
  • przy prądzie 2 A

0,85 ... 1,2 ... 1,6 V
1,7 ... 2,3 V

Vce sat Całkowity spadek napięcia w poprzek
klucze publiczne
  • przy prądzie 1 A
  • przy prądzie 2 A
Vsens Napięcie czujników prądu
(wnioski 1, 15)
-1 ... 2 V
Fc Częstotliwość przełączania 25...40 kHz

Schemat podłączenia silnika krokowego do mikrokontrolera za pomocą sterownika L298N.

Schemat działania tego obwodu w trybie pełnego kroku wygląda tak.

Jeśli wejścia enable i czujniki prądu nie są używane, układ wygląda tak.

Części elektroniczne . Możesz dodać do zakładek.

Krok 1.

Będziemy potrzebować…

Ze starego skanera:

  • 1 silnik krokowy
  • 1 chip ULN2003
  • 2 stalowe pręty

W przypadku: - 1 pudełko kartonowe

Instrumenty:

  • Pistolet na klej
  • Szczypce
  • Nożyce
  • Akcesoria do lutowania
  • Barwnik

Dla kontrolera:

  • 1 x złącze DB-25 - przewód
  • 1 cylindryczne gniazdo zasilania DC Do stanowiska testowego
  • 1 pręt gwintowany
  • 1 nakrętka pasująca do pręta - różne podkładki i śruby - kawałki drewna

Dla komputera sterującego:

  • 1 stary komputer (lub laptop)
  • 1 kopia TurboCNC (stąd)

Krok 2.

Zabieramy części ze starego skanera. Aby zbudować własny sterownik CNC, musisz najpierw usunąć silnik krokowy i tablicę sterującą ze skanera. Żadne zdjęcia nie są tutaj pokazane, ponieważ każdy skaner wygląda inaczej, ale zwykle wystarczy zdjąć szybę i odkręcić kilka śrub. Oprócz silnika i deski można też zostawić metalowe pręty, które będą potrzebne do przetestowania silnika krokowego.

Krok 3.

Usuwanie mikroukładu z płyty sterującej Teraz musisz znaleźć mikroukład ULN2003 na płycie sterującej silnika krokowego. Jeśli nie możesz go znaleźć na swoim urządzeniu, ULN2003 można kupić osobno. Jeśli jest, musi zostać odparowany. To wymaga pewnych umiejętności, ale nie jest to takie trudne. Najpierw usuń jak najwięcej lutowia za pomocą ssania. Następnie ostrożnie wsuń końcówkę śrubokręta pod mikroukład. Delikatnie dotknij końcówką lutownicy każdego przewodu, jednocześnie dociskając śrubokręt.

Krok 4.

Lutowanie Teraz musimy przylutować IC do płytki stykowej. Przylutuj wszystkie szpilki mikroukładu do płytki. Pokazana tutaj płytka stykowa ma dwie szyny zasilające, więc dodatni przewód ULN2003 (patrz schemat i rysunek poniżej) jest przylutowany do jednej z nich, a ujemny do drugiej. Teraz musisz podłączyć pin 2 złącza portu równoległego do pinu 1 ULN2003. Pin 3 złącza równoległego łączy się z pinem 2 ULN2003, pin 4 z pinem 3 ULN2003, a pin 5 z pinem 4 ULN2003. Teraz pin 25 portu równoległego jest przylutowany do ujemnej szyny zasilającej. Następnie do urządzenia sterującego lutowany jest silnik. Trzeba to zrobić metodą prób i błędów. Możesz po prostu przylutować przewody, aby następnie zaczepić na nich krokodyle. Możesz również użyć zacisków śrubowych lub czegoś podobnego. Po prostu przylutuj przewody do pinów 16, 15, 14 i 13 ULN2003. Teraz przylutuj przewód (najlepiej czarny) do dodatniej szyny zasilającej. Urządzenie sterujące jest prawie gotowe. Na koniec podłącz gniazdo baryłkowe DC do szyn zasilających na płytce stykowej. Aby zapobiec zerwaniu przewodów, mocuje się je klejem z pistoletu.

Krok 5.

Instalowanie oprogramowania Teraz o oprogramowaniu. Jedyną rzeczą, która na pewno będzie działać z Twoim nowym urządzeniem, jest Turbo CNC. Pobierz to. Rozpakuj archiwum i nagraj je na CD. Teraz na komputerze, którego zamierzasz używać do zarządzania, przejdź do dysku C: // i utwórz folder „tcnc” w katalogu głównym. Następnie skopiuj pliki z płyty CD do nowego folderu. Zamknij wszystkie okna. Właśnie zainstalowałeś Turbo CNC.

Krok 6.

Konfiguracja oprogramowania Uruchom ponownie komputer, aby uruchomić system MS-DOS. W wierszu polecenia wpisz „C: cncTURBOCNC”. Czasami lepiej jest użyć dysku startowego, wtedy umieszcza się na nim kopię TURBOCNC i należy odpowiednio wpisać "A: cncTURBOCNC". Ekran podobny do pokazanego na rys. 3. Naciśnij spację. Jesteś teraz w głównym menu programu. Naciśnij F1 i użyj klawiszy strzałek, aby wybrać menu Konfiguruj. Użyj klawiszy strzałek, aby wybrać „liczbę osi”. Wciśnij Enter. Wprowadź liczbę używanych osi. Ponieważ mamy tylko jeden silnik, wybierz „1”. Naciśnij Enter, aby kontynuować. Ponownie naciśnij klawisz F1 i wybierz opcję Konfiguruj osie z menu Konfiguruj, a następnie dwukrotnie naciśnij klawisz Enter.

Pojawi się następujący ekran. Naciskaj Tab, aż dojdziesz do komórki „Typ dysku”. Użyj strzałki w dół, aby wybrać „Faza”. Ponownie tabulatorem wybierz komórkę „Skala”. Aby skorzystać z kalkulatora, musimy znaleźć liczbę kroków, które silnik wykonuje w jednym obrocie. Znając numer modelu silnika, możesz ustawić o ile stopni obraca się w jednym kroku. Aby znaleźć liczbę kroków, które silnik wykonuje w jednym obrocie, należy teraz podzielić 360 ​​przez liczbę stopni w jednym kroku. Na przykład, jeśli silnik obraca się o 7,5 stopnia w jednym kroku, podziel 360 przez 7,5, aby otrzymać 48. Otrzymaną liczbę wypełnij kalkulator skali.

Pozostałe ustawienia pozostaw bez zmian. Kliknij przycisk OK i skopiuj liczbę z komórki Skaluj do tej samej komórki na innym komputerze. Ustaw komórkę Acceleration na 20, ponieważ domyślne 2000 to za dużo dla naszego systemu. Ustaw prędkość początkową na 20, a prędkość maksymalną na 175. Naciskaj Tab, aż dojdziesz do „Ostatniej fazy”. Ustaw go na 4. Naciskaj Tab, aż dojdziesz do pierwszego rzędu X.

Skopiuj następujące dane do pierwszych czterech komórek:

1000XXXXXXXXX
0100XXXXXXX
0010XXXXXXXX
0001XXXXXXX

Resztę komórek pozostaw bez zmian. Wybierz OK. Oprogramowanie zostało skonfigurowane.

Krok 7.

Budowa szybu testowego Następnym krokiem jest zmontowanie prostego szybu dla systemu testowego. Wytnij 3 kawałki drewna i połącz je ze sobą. Aby uzyskać równe dziury, narysuj prostą linię na powierzchni drzewa. Wywierć dwa otwory w linii. Wywierć jeszcze 1 otwór na środku poniżej dwóch pierwszych. Odłącz pręty. Przełóż stalowe pręty przez dwa otwory, które są w jednej linii. Użyj małych śrub, aby zabezpieczyć pręty. Przewlecz gałązki przez drugi blok. Dołącz silnik do ostatniego bloku. Nie ma znaczenia, jak to zrobisz, bądź kreatywny.

Do zabezpieczenia dostępnego silnika użyto dwóch kawałków pręta gwintowanego 1/8. Pręt z dołączonym silnikiem nasuwa się na wolny koniec stalowych prętów. Zabezpiecz je ponownie śrubami. Przełóż pręt gwintowany przez trzeci otwór w pierwszym bloku. Dokręć nakrętkę na pręcie. Przełóż pręt przez otwór w drugim bloku. Obracaj pręt, aż przejdzie przez wszystkie otwory i dotrze do wału silnika. Połącz wał silnika z wałem za pomocą węża i zacisków drutu. Na drugim bloku nakrętka jest utrzymywana na miejscu za pomocą dodatkowych nakrętek i śrub. Na koniec wytnij drewniany klocek na stojak. Przykręć go do drugiego bloku za pomocą śrub. Sprawdź, czy podstawka leży płasko na powierzchni. Możesz regulować położenie stojaka na powierzchni za pomocą dodatkowych śrub i nakrętek. Tak powstaje szyb do systemu testowego.

Krok 8.

Podłączamy i testujemy silnik Teraz musimy podłączyć silnik do sterownika. Najpierw podłącz wspólny przewód (patrz dokumentacja silnika) do przewodu, który został przylutowany do dodatniej szyny zasilającej. Pozostałe cztery przewody są połączone metodą prób i błędów. Połącz je wszystkie, a następnie odwróć kolejność połączeń, jeśli silnik wykona dwa kroki do przodu i jeden do tyłu lub coś podobnego. W celu przetestowania podłącz zasilacz 12V 350mA DC do gniazda lufy. Następnie podłącz złącze DB25 do komputera. W TurboCNC sprawdź, jak podłączony jest silnik. Testowanie i weryfikacja prawidłowego podłączenia silnika powinna skutkować w pełni funkcjonalnym wałem. Aby przetestować skalowanie swojego urządzenia, dołącz do niego znacznik i uruchom program testowy. Zmierz wynikową linię. Jeśli długość linii wynosi około 2-3 cm, urządzenie działa poprawnie. W przeciwnym razie sprawdź obliczenia w kroku 6. Jeśli ci się uda, gratulacje, najtrudniejsza część się skończyła.


Krok 9.

Produkcja obudowy

Część 1

Ostatnim etapem jest produkcja obudowy. Dołączmy do ekologów i zróbmy to z materiałów pochodzących z recyklingu. Co więcej, kontroler również nie pochodzi z półek sklepowych. W przedstawionym egzemplarzu płytka ma wymiary 5 na 7,5 cm, więc obudowa będzie miała wymiary 7,5 na 10 na 5 cm, aby pozostawić wystarczająco dużo miejsca na przewody. Wytnij ściany z kartonu. Wytnij 2 prostokąty o wymiarach 7,5 na 10 cm, kolejne 2 o wymiarach 5 na 10 cm i kolejne 2 o wymiarach 7,5 na 5 cm (patrz zdjęcia). Trzeba w nich wyciąć otwory na złącza. Śledź zarysy złącza portu równoległego na jednej ze ścian 5 x 10. Na tej samej ścianie zakreśl kontury cylindrycznego gniazda zasilania DC. Wytnij oba otwory wzdłuż konturów. To, co zrobisz dalej, zależy od tego, czy przylutowałeś złącza do przewodów silnika. Jeśli tak, przymocuj je poza drugą, wciąż pustą ścianą 5 x 10. Jeśli nie, przebij 5 otworów w ścianie na przewody. Za pomocą pistoletu do kleju sklej ze sobą wszystkie ściany (z wyjątkiem górnej, patrz zdjęcia). Korpus można pomalować.

Krok 10.

Produkcja obudowy

Część 2

Teraz musisz skleić wszystkie elementy wewnątrz obudowy. Upewnij się, że masz wystarczająco dużo kleju na złączach, ponieważ będą one narażone na duże obciążenia. Aby pudełko było zamknięte, musisz zapiąć zatrzaski. Wytnij parę uszu z pianki. Następnie wytnij kilka pasków i cztery małe kwadraty. Przyklej po dwa kwadraty do każdego z pasków, jak pokazano na rysunku. Przyklej wypustki po obu stronach obudowy. Przyklej paski na górze pudełka. To kończy produkcję obudowy.

Krok 11.

Możliwe zastosowania i wnioski Sterownik ten może być wykorzystany jako: - urządzenie CNC - ploter - lub jakakolwiek inna rzecz wymagająca precyzyjnego sterowania ruchem. - Dodatek - Oto schemat i instrukcja produkcji kontrolera 3-osiowego. Aby skonfigurować oprogramowanie postępuj zgodnie z powyższymi krokami, ale w polu "liczba osi" wpisz 3.

Zarejestruj się .

Myśląc więc o sterowniku dla pracowników terenowych dla osób dwubiegunowych nigdy nie przypuszczałem, że temat wzbudzi takie zainteresowanie i będę musiał napisać mały artykuł o montażu i konfiguracji. Tutaj kierowca będzie traktowany jako odrębna jednostka. Ponieważ Używam konstrukcji blokowej. Te. trzy sterowniki, płytka interfejsu, zasilacz. Po pierwsze, gdy jeden sterownik ulegnie awarii, sterownik po prostu zamienia się na zapasowy, a po drugie (i co najważniejsze) planowana jest aktualizacja, łatwiej jest mi usunąć jeden sterownik i włożyć zaktualizowaną wersję do uruchomienia. „Odnoplatnik” to już rozwinięcie tematu i myślę, że chętnie odpowie na pytania dotyczące zakładania UPS DJ _ mądry , a także uzupełni i poprawi moją pracę. A teraz do biznesu...

Punkt pierwszy (ci, którzy wypełnili planszę, nie muszą czytać J ). Po wytrawieniu, cynowaniu i wierceniu dokładnie sprawdź całą deskę pod kątem ościeży. Smark, wytrawione ścieżki itp. może poważnie przerwać cały szum. Następnie wypełniamy płytkę, najpierw wszystkie zworki, potem rezystancje, diody, panele, kondensatory i tranzystory bipolarne. Chcę zwrócić szczególną uwagę na twoją uwagę, przepraszam za ... Nie lenij się sprawdzić część pod kątem przydatności przed lutowaniem. Dzwonienie czasem ratuje od dymu... Znając z hukiem kodowanie kolorami rezystorów, przypinałem kilka razy i ze specjalnymi. efekty. Kiedy używasz rezystorów z zagaszników, które były lutowane od lat ze wszystkiego, co pod ręką, zapominasz, że po podgrzaniu czerwony może zmienić kolor na pomarańczowy, a pomarańczowy - żółty ... Lutujemy przewody zasilające +5V, krok, GND i przewody sterujące Vref ... Tak to wygląda:

Drugi punkt (ustawiamy tryby działania i trzymamy). Osobiście wlutowałem 555 do płytki, która zainstalowała panel, więc wklejamy, wyświetlacz musi być wyłączony. Trymery środkowe. Zamykamy krok wyjściowy do ogólnego (tryb pracy). Nazywamy obwód +5V i jeśli nie ma zwarcia, włącz zasilanie. Tester podłączony do punktów testowych Vref (dobrze zrobione Dj _ mądry , podane na tablicy), jeśli wartości trymerów i rezystancja między nimi odpowiadają schematowi, to niewolnik trymera. tryb, możesz regulować napięcie w zakresie 0 - 1 V, tj. prąd 0 - 5A. Ustawmy to na 1A. Tutaj wszystko jest proste. r obrót silnika. mamy 0,2 oma. Potrzebujemy 1A. 0,2x1 = 0,2V. Te. jeśli zainstalujemy Vref - 0,2V, prąd w uzwojeniu wyniesie 1A. Jeśli potrzebujemy prądu w uzwojeniu, powiedzmy 2,5A, to Vref = 0,2x2,5 = 0,5V.

Krótko mówiąc, ustawiamy go na 0,2V.

Teraz otwieramy krok i sumę. Jeśli wszystkie elementy są w normie i zgodnie ze schematem to po otwarciu za około pół sekundy Vref zostanie zmniejszona o połowę (jeśli drugi trymer jest w środku) Vref zatrzymanie. Mam 50 proc. od pracownika:

Najważniejsze jest zwrócenie uwagi na obowiązkowe opóźnienie przy zmianie. Gdy stopień jest zamknięty do wspólnego, tryb pracy powinien się natychmiast włączyć, a po otwarciu należy go zatrzymać z opóźnieniem 0,5 s. Jeśli nie ma opóźnień, szukaj problemów, w przeciwnym razie nie będzie słabych usterek podczas pracy. Jeśli się nie uruchomi, przejdź do wątku na forum, nie wzniecaj pożaru J.

Trzeci punkt (konfiguracja wyświetlacza). Pieczęć jest rozwiedziona pod numerem 315-361, jak w DJ _ smarta też worek, trzeba gdzieś lutować ... Ale w zasadzie można tam wlutować dowolną parę, z naszego testowałem 502 - 503, 3102 - 3107, wszystko pługi, tylko uważaj na wyprowadzenia! Jeśli wszystko jest poprawnie przylutowane i działa, to działa bez problemów. Wyświetlacz dokonuje niewielkiej korekty Vref , więc po podłączeniu wskazania, na koniec wyreguluj prąd dla swojego silnika krokowego (lepiej zacząć od 70% wartości nominalnej). Nie zrobiłem zdjęć jak świecą się diody J.

Punkt czwarty, ważny (297) Po wyłączeniu zasilania wklejamy 297 na miejsce. Jeszcze raz sprawdzamy instalację, a elementy orurowania, jeśli wszystko jest w porządku (w razie wątpliwości sprawdzamy dwukrotnie) włączamy zasilanie. Sygnał na pierwszej nodze sprawdzamy oscyloskopem, wygląda to tak:

Lub na 16 nodze jest taki:

Oznacza to, że uruchomiono PWM, szczęściarze, którzy mają licznik częstotliwości, mogą zmierzyć częstotliwość, powinna ona w przybliżeniu odpowiadać 20 kHz.

UWAGA!!! To jest ważne!!!Nawet jeśli pwm nie wystartuje, część logiczna 297 będzie działać, czyli gdy obciążenie jest podłączone, wszystkie sygnały pójdą ... Ale oszacuj 24V bez podkładki dla 2Ohm SD. Dlatego ważne jest, aby upewnić się, że generator mikroukładu jest uruchomiony.

Piąty punkt. Wyłącz zasilanie ponownie i włóż IR lutujemy pracowników terenowych. W przypadku korzystania z silnika krokowego o prądzie uzwojenia większym niż 2,5 A konieczne jest doprowadzenie pracowników terenowych do chłodnicy. Zwróć uwagę podczas lutowania diod, mogą różnić się etykietami. Naprawdę się nie spotkałem (mieszam 522 i 1 n 4148 (analogowy) mają ten sam pinout) Ale biorąc pod uwagę, że ludzie IR

Prosty sterownik silnika krokowego ze śmieci komputerowych kosztujący ~150 zł.

Budowa mojej obrabiarki rozpoczęła się od przypadkowego odniesienia się do niemieckiej maszyny dla 2000DM, która moim zdaniem wyglądała dziecinnie, ale mogła pełnić całkiem sporo ciekawych funkcji. W tym momencie zainteresowała mnie możliwość rysowania plansz (było to jeszcze zanim w moim życiu pojawiła się LUT).

W wyniku szeroko zakrojonych poszukiwań w Internecie znaleziono kilka stron poświęconych temu problemowi, ale nie było wśród nich rosyjskojęzycznych (to było około 3 lata temu). W sumie w końcu znalazłem dwie drukarki CM6337 ​​(swoją drogą były wyprodukowane przez fabrykę Oryol UVM), skąd wyrwałem jednobiegunowe silniki krokowe (Dynasyn 4SHG-023F 39S, analog DSHI200-1- 1). Równolegle z zakupem drukarek zamówiłem również mikroukłady ULN2803A (z literą A - obudowa DIP). Zebrałem wszystko, uruchomiłem. To, co dostałem, dostałem szalenie rozgrzewające się mikroukłady kluczyków i ciężko obracający się silnik. Skoro według schematu z Holandii do zwiększenia prądu kluczyki połączone są parami, maksymalny prąd wyjściowy nie przekraczał 1A, natomiast silnik potrzebował 2A (kto wiedział, że znajdę takie żarłoczne, jak mi się wtedy wydawało, silniki J). Dodatkowo klawisze te zbudowane są w technologii bipolarnej, dla niewtajemniczonych spadek napięcia może wynieść nawet 2V (jeśli zasilanie jest z 5, to w rzeczywistości połowa spada na rezystancję złącza).

W zasadzie do eksperymentów z silnikami z napędami 5” jest to bardzo dobra opcja, np. można zrobić ploter, ale coś cięższego niż ołówek (np. dremel) trudno nimi wyciągnąć.

Postanowiłem złożyć własny obwód z elementów dyskretnych, ponieważ jedna z drukarek miała nienaruszoną elektronikę i zabrałem stamtąd tranzystory KT829 (prąd do 8A, napięcie do 100V) ... Taki obwód został zmontowany ...

Rys. 1 - Obwód sterownika dla 4-fazowego silnika jednobiegunowego.

Teraz wyjaśnię zasadę. Gdy logika „1” jest przyłożona do jednego z zacisków (na drugim „0”), na przykład do D0, tranzystor otwiera się i prąd przepływa przez jedną z cewek silnika, podczas gdy silnik wykonuje jeden krok. Następnie jeden jest podawany do następnego pinu D1, a na D0 jest resetowany do zera. Silnik pracuje na etapie zamiatania. Jeśli zastosujesz prąd do dwóch sąsiednich cewek jednocześnie, zostanie zaimplementowany tryb półkroków (dla moich silników o kącie obrotu 1,8 ”, okazuje się, że 400 kroków na obrót).

Odczepy ze środka cewek silnika są podłączone do wspólnego zacisku (są dwa, jeśli jest sześć przewodów). Bardzo dobrze opisana jest tutaj teoria silników krokowych - Silniki krokowe. Sterowanie silnikiem krokowym. Szczerze mówiąc, godzinami wydawało mi się, że to wbijanie gwoździ, ale ma bardzo dobrą funkcję jako regulacja PWM prądu uzwojenia.

Po zrozumieniu zasady łatwo jest napisać program, który steruje silnikiem przez port LPT. Dlaczego w tym obwodzie są diody, a ponieważ obciążenie jest indukcyjne, gdy występuje pole elektromagnetyczne samoindukcji, jest ono rozładowywane przez diodę, podczas gdy awaria tranzystora jest wykluczona, a zatem jego zniszczenie. Kolejny szczegół obwodu - rejestr RG (użyłem 555IR33), jest używany jako sterownik magistrali, ponieważ prąd dostarczany na przykład przez port LPT jest niewielki - można go po prostu spalić, a zatem można go spalić cały komputer.

Schemat jest prymitywny i możesz go złożyć w 15-20 minut, jeśli masz wszystkie szczegóły. Jednak ta zasada sterowania ma wadę - ponieważ powstawanie opóźnień przy ustawianiu prędkości obrotowej jest ustawiane przez program względem wewnętrznego zegara komputera, nie zadziała to w systemie wielozadaniowym (Win)! Kroki zostaną po prostu utracone (może w systemie Windows jest licznik czasu, ale nie jestem tego świadomy). Drugą wadą jest niestabilizowany prąd uzwojeń, z silnika nie można wycisnąć maksymalnej mocy. Jednak pod względem prostoty i niezawodności ta metoda mi odpowiada, zwłaszcza, że ​​aby nie ryzykować mojego Atlona 2GHz, zmontowałem tarantass 486 ze śmieci i poza DOS-em w zasadzie niewiele tam da się postawić normalnie .

Opisany powyżej obwód działał iw zasadzie nie był zły, ale zdecydowałem, że można trochę przerobić obwód. Zastosuj MOSFETJ). tranzystory (polowe), zaletą jest to, że można przełączać duże prądy (do 75-100A), przy napięciach stałych dla silników krokowych (do 30V), a jednocześnie szczegóły obwodu praktycznie nie grzeje no no poza wartościami granicznymi (chciałbym żebym zobaczył taki który zje prąd 100A

Jak zawsze w Rosji pojawiło się pytanie, skąd wziąć szczegóły. Wpadłem na pomysł - wydobyć tranzystory ze spalonych płyt głównych, dobre na przykład Atlony jedzą przyzwoicie, a tranzystory są tam bardzo drogie. Zamieściłem ogłoszenie w Fido i otrzymałem ofertę odbioru trzeciej maty. opłaty za 100 rubli. Szacując, że w sklepie za te pieniądze można kupić na siłę 3 tranzystory, wziąłem je, podniosłem i oto, mimo że wszystkie były martwe, ani jeden tranzystor w obwodzie zasilania procesora nie został uszkodzony. Więc dostałem kilkadziesiąt tranzystorów polowych za sto rubli. Wynikowy diagram pokazano poniżej.

Ryż. 2 - Również na tranzystorach polowych

W tym obwodzie nie ma wielu różnic, w szczególności zastosowano normalny mikroukład buforowy 75LS245 (lutowany na kuchence gazowej z płyty głównej 286 J). Można zainstalować dowolne diody, najważniejsze jest to, że ich maksymalne napięcie jest nie mniejsze niż maksymalne napięcie zasilania, a prąd graniczny nie jest mniejszy niż prąd zasilania jednej fazy. Wstawiłem diody KD213A, te są 10A i 200V. Być może jest to zbyteczne w przypadku moich 2-amperowych silników, ale nie było sensu kupować części, a obecne zapasy nie byłyby zbyteczne. Rezystory służą do ograniczania prądu ładowania pojemności bramki.

Poniżej znajduje się płytka drukowana kontrolera zbudowana zgodnie z tym schematem.

Ryż. 3 - Płytka drukowana.

Płytka drukowana jest okablowana do montażu powierzchniowego na jednostronnej płytce drukowanej (jestem zbyt leniwy, żeby wywiercić otwory na coś J). Mikroukłady w pakietach DIP lutowane są z wygiętymi nogami, rezystory SMD z tych samych płyt głównych. Załączony plik układu Sprint-Layout 4.0. Można by przylutować płytkę i złącza, ale lenistwo, jak mówią, jest motorem postępu i nawet przy debugowaniu żelaza wygodniej było lutować przewody dłużej.

Należy również zauważyć, że obwód wyposażony jest w trzy wyłączniki krańcowe, na płytce w prawym dolnym rogu znajduje się sześć styków w pionie, obok nich są miejsca na trzy rezystory, każdy łączy jeden zacisk wyłączników z napięciem +5V. Schemat wyłącznika krańcowego:

Ryż. 4 - Schemat wyłączników krańcowych.

Tak wyglądało to dla mnie w procesie konfiguracji systemu:

W efekcie na prezentowany kontroler wydałem nie więcej niż 150 zł: 100 zł za płyty główne (jeśli chcesz, możesz je dostać w ogóle za darmo) + kawałek PCB, lut i puszka chlorku żelazowego w sumie pull za ~ 50 rubli, a potem będzie dużo chlorku żelazowego. Myślę, że nie ma sensu liczyć przewodów i złączy. (Nawiasem mówiąc, złącze zasilania jest odcięte od starego dysku twardego.)

Ponieważ prawie wszystkie detale wykonuje się w domu, przy pomocy wiertarki, pilnika, piły do ​​metalu, rąk i takiej matki, luki są oczywiście gigantyczne, jednak łatwiej jest modyfikować poszczególne jednostki podczas pracy i eksperymentów niż początkowo robi wszystko dokładnie.

Gdyby w fabrykach Oryol szlifowanie poszczególnych części nie było tak drogie, to z pewnością łatwiej byłoby mi narysować w CAD wszystkie detale, ze wszystkimi cechami i chropowatościami, i dać je do jedzenia robotnikom. Jednak nie ma znajomych tokarzy ... A własnymi rękami, wiesz, jest ciekawiej ...

PS Chciałbym wyrazić swoją opinię na temat negatywnego stosunku autora strony do silników radzieckich i rosyjskich. Radzieckie silniki DSHI, trochę nawet nic, nawet małej mocy DSHI200-1-1. Więc jeśli udało Ci się wykopać takie dobro dla „piwa” nie spiesz się, aby je wyrzucić, nadal będą działać ... sprawdzone ... Ale jeśli kupujesz, a różnica w kosztach nie jest duża, lepiej nadal bierz zagraniczne, ponieważ z pewnością będą miały większą dokładność.

PS. E: Jak coś źle napisałem, napisz dobrze, naprawimy to, ale... DZIAŁA...

Mam wiele różnych niesprawnych urządzeń biurowych. Nie odważę się go wyrzucić, ale nagle przyda się. Z jego części można zrobić coś pożytecznego.
Na przykład: silnik krokowy, który jest tak powszechny, jest zwykle używany przez majsterkowiczów jako mini generator do latarki lub czegoś podobnego. Ale prawie nigdy nie widziałem, aby był używany specjalnie jako silnik do przekształcania energii elektrycznej w energię mechaniczną. Jest to zrozumiałe: do sterowania silnikiem krokowym potrzebna jest elektronika. Nie możesz go po prostu podłączyć do napięcia.
I jak się okazało, myliłem się. Silnik krokowy z drukarki lub innego urządzenia jest dość prosty do uruchomienia z prądu przemiennego.
Wziąłem taki silnik.


Zwykle mają cztery przewody, dwa uzwojenia. Przez większość czasu, ale są oczywiście inni. Rozważę ten najpopularniejszy.

Obwód silnika krokowego

Jego schemat uzwojenia wygląda mniej więcej tak:


Bardzo podobny do obwodu konwencjonalnego silnika indukcyjnego.
Do biegu potrzebujesz:
  • Kondensator o pojemności 470-3300 uF.
  • Źródło prądu zmiennego 12V.
Zamykamy uzwojenia szeregowo.


Skręcamy i uszczelniamy środek drutów.


Kondensator podłączamy jednym przewodem do środka uzwojeń, a drugim przewodem do zasilacza do dowolnego wyjścia. W rzeczywistości kondensator będzie równoległy do ​​jednego z uzwojeń.



Doprowadzamy prąd i silnik zaczyna się kręcić.


Jeśli przerzucisz przewód kondensatora z jednego wyjścia mocy do drugiego, wał silnika zacznie się obracać w innym kierunku.


Wszystko jest niezwykle proste. A zasada działania jest bardzo prosta: kondensator tworzy przesunięcie fazowe na jednym z uzwojeń, w wyniku czego uzwojenia pracują prawie naprzemiennie, a silnik krokowy obraca się.
Szkoda, że ​​nie da się regulować obrotów silnika. Wzrost lub spadek napięcia zasilającego nie doprowadzi do niczego, ponieważ prędkość jest ustalana przez częstotliwość sieci.
Dodam, że w tym przykładzie zastosowano kondensator prądu stałego, co nie jest do końca właściwą opcją. A jeśli zdecydujesz się użyć takiego schematu przełączania, weź kondensator prądu przemiennego. Możesz też zrobić to sam, podłączając dwa kondensatory DC w szereg anty.

Obejrzyj wideo