Vikupautomsk.ru

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

Что такое степ мотор шаговый двигатель

Что такое степ мотор шаговый двигатель

Здесь приведен перевод апноута [1], описывающего реализацию компактного, высокоскоростного, управляемого прерываниями контроллера шагового мотора. Шаговые двигатели (ШД) обычно используются для приложений наподобие управления фокусом камеры, привода ленты, перемещения печатающей головки, управления движением механики в факсах, принтерах, копировальных аппаратах, 3D-принтерах, станках с ЧПУ, жестких дисках, приводах DVD-ROM и т. п. Высокое быстродействие микроконтроллеров AVR позволяет разработчику реализовать высокоскоростные приложения для управления ШД, причем вычислительное ядро процессора остается слабо нагруженным. Особенности описываемого контроллера:

• Высокоскоростной контроллер ШД
• Применяются прерывания
• Компактный код (в обработчике прерывания используется около 10 байт)
• Низкие требования к вычислительным ресурсам
• Можно реализовать на всех микроконтроллерах семейства AVR

[Немного теории: как это работает]

Шаговый мотор (шаговый двигатель, ШД) постоянного тока преобразует импульсы тока во вращение своего ротора. Типичный ШД содержит в своем составе 4 силовые обмотки, на которые подаются эти импульсы тока. Обмотки часто помечены разными цветами как red (красный), yellow/white (желтый/белый), red/white (красный/белый) и yellow (желтый), но могут использоваться и другие цвета. Приложенное напряжение к этим обмоткам приводит к выполнению мотором одного шага.

Во время нормального функционирования (когда ротор ШД вращается) в каждый момент времени напряжение подключено к 2 обмоткам из четырех. ШД поворачивает свой ротор на один шаг по часовой стрелке с каждым переключением пар обмоток в определенном порядке. Если порядок переключения обмоток меняется на противоположный, то ШД будет вращать ротор в обратном направлении. Переключение обмоток иногда называют переключением фаз ШД.

Скорость вращения управляется частотой импульсов переключения фаз ШД. С каждым импульсом (с каждым шагом ШД) ротор поворачивается на фиксированный угол. Обычный угол поворота составляет 1.8 градуса. С таким углом поворота на шаг полный оборот ротора (360 градусов) потребует 200 шагов (циклов переключения фаз).

Путем изменения интервала между прерываниями таймера можно регулировать скорость вращения ШД, а путем подсчета количества шагов можно управлять углом поворота. На рис. 1 показаны диаграммы переключения фаз ШД. В таблице 1 показано соответствие шагов мотора значениям, записываемым в выводы порта микроконтроллера.

Рис. 1. Последовательность переключения фаз.

Таблица 1. Значения фаз ШД.

ШагYellowRed/WhiteYellow/WhiteRedЗначение (HEX)
119
1111C
2116
3113

[Описание программного обеспечения]

Программа микроконтроллера использует 16-разрядный таймер с функцией захвата для генерирования прерывания каждые 100 мкс. Когда выполняется обработчик прерывания, новое значение для формирования фаз выводится в выходные разряды порта PORTB (они управляют силовыми ключами, которые подают напряжения на обмотки ШД).

Значения для фаз шагового двигателя записаны в память программ (FLASH) микроконтроллера. При включении питания или сбросе эти значения копируются в SRAM, чтобы ускорить к ним доступ со стороны кода программы — этим достигается максимальное быстродействие. В этой реализации подпрограмма обработчика прерывания (interrupt service routine, ISR) занимает 7 циклов процессорного времени + 4 цикла на вход в ISR и 4 цикла на выход из ISR. Всего получается 15 тактовых циклов. Таким образом, на рабочей тактовой частоте 8 МГц один шаг мотора займет меньше 2 мкс. Если запуск ISR потребуется каждые 100 мкс, то обработка управления фазами ШД займет примерно 2% вычислительных ресурсов ядра микроконтроллера.

В этой программе значения для формирования фаз ШД сохраняются в по адресу 0x0100 в памяти RAM. Старший байт адреса RAM всегда постоянный, и используется только младший ниббл младшего байта адреса для получения доступа доступа к значениям (см. рис. 2). Младший ниббл в ячейке памяти (4 бита) содержат действительное значение для управления фазами ШД, старший ниббл содержит адрес следующего значения.

Рис. 2. Использование адресов и значений из таблицы переключения фаз.

При использовании такого метода можно достичь максимальной скорости работы кода и минимального расхода процессорного времени микроконтроллера. В таблицах 2 и 3 показано использование ресурсов микроконтроллера.

Таблица 2. Использование вычислительных ресурсов и памяти.

ФункцияРазмер кодаЦикловИспользование регистровПрерываниеОписание
Main38 словR16, XL, XH, ZL, ZHИнициализация и пример основной программы.
OC1A10 слов13 + возвратR16, XL, XHTimer1 Output Compare AФормирование шагов мотора путем вывода очередных значений в порты управления фазами. Вычисление адреса для следующего значения фаз.
Всего48 словR16, XL, XH, ZL, ZH

Таблица 3. Использование периферийных устройств.

Шаговый двигатель (Step Motor Step Sequence)

This application note describes how to implement a compact size and high speed interrupt driven step motor controller. Step motors are typically used in applications like camera zoom/film feeder, fax machines, printers, copying machines, paper feeders/sorters and disk drives. The high performance of the AVR controller enables the designer to implement high speed step motor applications with low computing requirements of the controller.

Theory of Operation

A DC step motor translates current pulses into motor rotation. A typical motor contains four winding coils. The coils are often labeled red, yellow/white, red/white and yellow, but may have other colors. Applying voltage to these coils forces the motor to step one step. In normal operation, two winding coils are activated at the same time. The step motor moves clockwise one step per change in winding activated. If the sequence is applied in reverse order, the motor will run counterclockwise. The speed of rotation is controlled by the frequency of the pulses. Every time a pulse is applied to the step motor the motor will rotate a fixed distance. A typical step rotation is 1.8 degrees. With 1.8 degree rotation in each step will a complete rotation of the motor (360 degrees) require 200 steps. By changing the interval of the timer interrupts, the speed of the motor can be regulated, and by counting the number of steps, the rotation angle can be controlled.

Читать еще:  Электронный датчик температуры двигателя на ауди 80

Table shows the hexadecimal values to be output to the step motor to perform each step:

Рисунок 17 – Временная диаграмма работы

DC MOTOR CONTROLLER USING THE ZILOG Z86E06 MCU – рисунок 18:

Several DC motor design topologies exist, but certainly the most widely used method is the “H-bridge” configuration. This method uses four Bi-polar Junction Transistor (BJT) or Metal-Oxide Silicon Field Effect Transistor (MOSFET) devices configured in an “H” pattern. In the center of the “H” is the motor itself. To drive the motor in the forward direction, current flows through Q1 and Q4. To turn the motor in the reverse direction, Q1 and Q4 are turned off, and Q2 and Q3 are energized. External logic is needed to gate the devices. Motor speed is controlled by the average current flowing in the legs. This is regulated by a Pulse-Width Modulation (PWM) drive method, which relies on the duty cycle of a digital output to control the drive voltage to the MOSFETs. Conventional designs require low-pass filtration to produce a constant DC voltage. Varying the duty cycle of the output varies the DC voltage. This DC voltage would then drive the power MOSFETs. The necessary steering logic is incorporated inside the LMD18200. The PWM is also accepted without the need for an external low-pass filter.

Since the voltage drop across the collector and emitter can reach more than 1V during saturation, high heat dissipation is encountered using BJT devices. MOSFETs, with their intrinsically low Rds (drain to source turn-on resistance), are better suited for motor driver applications. Typically, power MOSFETs need a gate voltage of least 8V to turn on, which is a problem when using an MCU whose outputs swing from 0–5V. Special logic MOSFETs have been developed that have gate turn-on voltages of 5V.

This works fine for the lower legs of the “H” motor drive, but what about the upper legs? Unfortunately, the upper legs need a higher gate voltage, due to the fact that the motor’s winding resistance raises the MOSFETs source reference above ground potential. A separate DC-DC convertor chip can be used, but this adds more cost and complexity to the design. The LMD18200 solves this problem by having a built-in DC-DC convertor.

step motor

1 step motor

  1. шаговый двигатель

шаговый двигатель

[Я.Н.Лугинский, М.С.Фези-Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо-русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва]

Тематики

  • электротехника, основные понятия
  • inching motor
  • pecking motor
  • quantizing motor
  • step motor
  • step-by-step motor
  • stepper motor
  • stepping motor

2 step motor

3 step motor

base-mounted motor — двигатель, устанавливаемый на основании

4 step motor

5 step motor

6 step motor

7 step motor

8 step motor

9 step motor

10 step motor

11 step motor

12 step motor

13 step motor

14 step motor

15 step motor

16 step motor

17 step motor

18 step-by-step motor

  1. шаговый двигатель

шаговый двигатель

[Я.Н.Лугинский, М.С.Фези-Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо-русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва]

Тематики

  • электротехника, основные понятия
  • inching motor
  • pecking motor
  • quantizing motor
  • step motor
  • step-by-step motor
  • stepper motor
  • stepping motor

19 step-up gear motor

  1. двигатель с повысительным редуктором

двигатель с повысительным редуктором

[Я.Н.Лугинский, М.С.Фези-Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо-русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.]

Тематики

  • машины электрические вращающиеся в целом
  • step-up gear motor

20 step-servo motor

См. также в других словарях:

step-by-step motor — žingsninis variklis statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. step by step motor; stepper; stepping motor vok. Schrittmotor, m rus. шаговый двигатель, m pranc. moteur pas à pas, m … Automatikos terminų žodynas

Motor Sports Association — MSA Sport Motorsport Area of jurisdiction United Kingdom Headquarters Colnbrook (Berkshire, England) President Prince … Wikipedia

Motor unit number estimation — (MUNE) is a technique that uses electromyography to estimate the number of motor units in a muscle. Principles A motor unit consists of one alpha motoneuron and all the muscle fibres it innervates. Muscles differ in the number of motor units that … Wikipedia

Читать еще:  Что происходит с двигателем при различных

Motor Insurers’ Bureau — Type Private Industry Motor insurance Founded 1946 Headquarters Linford Wood House, Stantonbury, England, UK Key people Ashton West, Chief Executive … Wikipedia

step on the gas — 1. (ie gasoline) (informal) to press the accelerator pedal of a motor car 2. To speed up, hurry • • • Main Entry: ↑gas * * * informal press on the accelerator to make a car go faster … Useful english dictionary

Motor vehicle type approval — Further information: Type approval The new Framework Directive (Directive 2007/46/EC establishing a framework for the approval of motor vehicles and their trailers, and of systems, components and separate technical units intended for such… … Wikipedia

Motor program — A motor program is an abstract representation of movement that centrally organizes and controls the many degrees of freedom involved in performing an action (Schmidt and Lee, 2005 p. 182). Signals transmitted through efferent and afferent… … Wikipedia

step on it — verb move fast He rushed down the hall to receive his guests The cars raced down the street • Syn: ↑rush, ↑hotfoot, ↑hasten, ↑hie, ↑speed, ↑race, ↑pelt a … Useful english dictionary

Motor controller — A motor controller is a device or group of devices that serves to govern in some predetermined manner the performance of an electric motor.[1] A motor controller might include a manual or automatic means for starting and stopping the motor,… … Wikipedia

step-through — noun An open space in an otherwise solid object through which a person can step or walk. A motor scooter has a step through frame … Wiktionary

Шаговый двигатель 28STH45-0674A

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

Доставка курьером по Москве

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

Доставка в пункт самовывоза

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

Доставка в пункт самовывоза

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

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

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

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

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

Биполярный двухфазный шаговый двигатель (stepper motor) 28STH45-0674A — привод, который способен поворачиваться на заданное количество шагов. Один полный оборот разбит на 200 шагов. Таким образом, вы можете заставить повернуться вал мотор на произвольный угол, кратный 1,8°.

Выводы мотора — 4 провода: по два на каждую из обмоток имеющихся двух фаз. Для управления мотором с помощью микроконтроллера понадобится драйвер-посредник такой как драйвер шагового двигателя (Troyka-модуль) или H-мост L293D. Для контроля с помощью Arduino также подойдёт плата расширения Motor Shield.

Подробнее о подключении шаговых моторов к Arduino вы можете прочитать в статье на официальной вики.

Для крепления колёс, шкивов и других элементов на валу мотора удобно использовать специальную втулку-переходник.

Рекомендованное напряжение питания мотора — 4,4 В. При этом ток через обмотки составит 670 мА. Если в вашем устройстве сложно получить указанный режим питания, вы можете вращать мотор и с помощью меньшего напряжения. В этом случае соответственно снизится потребляемый ток и крутящий момент.

Характеристики

  • Шаг: 1,8°±5% (200 на оборот)
  • Номинальное напряжение питания: 4,4 В
  • Номинальный ток фазы: 670 мА
  • Крутящий момент (holding torque): не менее 0,9 кг×см
  • Крутящий момент покоя (detent torque): 0,01 кг×см
  • Максимальная скорость старта: 1000 шагов/сек
  • Диаметр вала: 5 мм
  • Длина вала: 20 мм
  • Габариты корпуса: 28×28×45 мм
  • Вес: 0,14 кг

Ссылки

  • Документация на двигатель 28STH45-0674A (pdf)
  • Управление шаговым двигателем при помощи драйвера шагового двигателя
  • Управление шаговым двигателем при помощи Motor Shield

Наверняка понадобятся

Драйвер для простого управления шаговым двигателем

Универсальная монтажная втулка-переходник для крепления на вал микромотора

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector