Почему шаговый двигатель вибрирует и не крутится - AUTOEXPERTUSA.RU

Почему шаговый двигатель вибрирует и не крутится

roboforum.ru

Технический форум по робототехнике.

  • Список форумовМастерская3D печать
  • Магазин
  • Wiki
  • Регистрация
  • Вход

Mendel, RAMPS 1.4, Marlin v1 Шаговые двигатели не вращаются.

Mendel, RAMPS 1.4, Marlin v1 Шаговые двигатели не вращаются.

UncleSam » 10 фев 2014, 11:50

Собственно сабж.
Собрал принтер Mendel
Электроника RAMPS 1.4 прошивка Marlin 1 компилировал Ардуиной 0022 и 1.0 (результат одинаковый).
Рабочий стол и голова исправно греются, термометры вроде верные показания отдают, концевики отрабатывают корректно.
Но двигатели не вращаются, при попытке переместить их в Pronterface только дрожат шаг вперед — шаг назад.

— По всем осям и на экструдере картина одинаковая, только дрожь шаг вперед — шаг назад.
— Менял ШД, пробовал два разных вида двигателей — то же самое.
— Пробовал менять ток, на минимальном и максимальном ситуация аналогична.
— Снял ремень с оси X на ненагруженом двигателе ситуация аналогичная.
— Менял местами драйвера ШД пробовал пять разных (правда из одной партии) — то же самое.
— Проверил целосность всех проводов и контактов до двигателей.
— Проверил отдаваемую мощность блока питания (не перегружен).
— Отключал от драйвера ШД вывод DIR (что бы шло управление только шагом) — та же картина.

Все вроде правильно, должно работать, но не шагают блин, если бы дело было в одном драйвере подумал бы что сгорел, но не пять же сразу, и симптом один — шаг вперед шаг назад.

Re: Mendel, RAMPS 1.4, Marlin v1 Шаговые двигатели не вращаю

karabas2011 » 10 фев 2014, 12:55

UncleSam писал(а): Собственно сабж.
Собрал принтер Mendel
Электроника RAMPS 1.4 прошивка Marlin 1 компилировал Ардуиной 0022 и 1.0 (результат одинаковый).
Рабочий стол и голова исправно греются, термометры вроде верные показания отдают, концевики отрабатывают корректно.
Но двигатели не вращаются, при попытке переместить их в Pronterface только дрожат шаг вперед — шаг назад.

Re: Mendel, RAMPS 1.4, Marlin v1 Шаговые двигатели не вращаю

leprud » 10 фев 2014, 13:36

Re: Mendel, RAMPS 1.4, Marlin v1 Шаговые двигатели не вращаю

UncleSam » 10 фев 2014, 14:27

Re: Mendel, RAMPS 1.4, Marlin v1 Шаговые двигатели не вращаю

leprud » 10 фев 2014, 14:48

Re: Mendel, RAMPS 1.4, Marlin v1 Шаговые двигатели не вращаю

UncleSam » 10 фев 2014, 15:14

Re: Mendel, RAMPS 1.4, Marlin v1 Шаговые двигатели не вращаю

karabas2011 » 10 фев 2014, 17:04

Re: Mendel, RAMPS 1.4, Marlin v1 Шаговые двигатели не вращаю

UncleSam » 10 фев 2014, 18:00

Прошу прощения ошибся в описании конечно 1B 1A 2A 2B распиновка
Увидел тут.

Подключил по цветам как нарисовано. Только вместо зеленого у меня — желтый. Завтра проверю может китайский желтый не равно зеленый. Вроде проверял.

Re: Mendel, RAMPS 1.4, Marlin v1 Шаговые двигатели не вращаю

agrloki » 10 фев 2014, 18:17

Re: Mendel, RAMPS 1.4, Marlin v1 Шаговые двигатели не вращаю

Maxxpda » 10 фев 2014, 19:03

Re: Mendel, RAMPS 1.4, Marlin v1 Шаговые двигатели не вращаю

baru » 10 фев 2014, 20:23

Re: Mendel, RAMPS 1.4, Marlin v1 Шаговые двигатели не вращаю

Disa555 » 10 фев 2014, 20:53

Re: Mendel, RAMPS 1.4, Marlin v1 Шаговые двигатели не вращаю

UncleSam » 10 фев 2014, 21:10

Скорость снижал до 50 результат тот же, состояние концевиков проверил, все open.

Склоняюсь к мысли что все же провода попутаны, обмотки я вначале прозванивал, но думаю ошибся, на цвета и память понадеялся.
Завтра еще раз проверю обмотки отпишусь.

Re: Mendel, RAMPS 1.4, Marlin v1 Шаговые двигатели не вращаю

UncleSam » 11 фев 2014, 10:48

Всем спасибо, решено, тему в утиль, действительно все из за кривой китайской маркировки и моей плохой памяти.

Прозвонил повторно, в общем красный и синий это не выводы одной обмотки, тут почему то синий и черный — одна обмотка, красный и желтый вторая.

Мораль:
Китайским цветам не доверяем перед подключением все прозваниваем.

Добавлено спустя 2 часа 3 минуты 45 секунд:

Re: Mendel, RAMPS 1.4, Marlin v1 Шаговые двигатели не вращаю

wanick » 25 мар 2014, 22:03

Признаки такие же — правда перестановка проводов проблему не решила , подскажите пожалуйста, где можно и что можно поковырять, особенно интересует управление током на моторы,
у меня на экструдер идет мотор (2.52v на 1.5А), а на оси немного не стандартные двигатели (3.3v, 2.5A)

Подскажите где можно подробнее почитать по поводу всех настроек Configuration.h

Тут упомянали о прошивке, которая шевелит только моторами , поделитесь плиз ссылкой.

Шаговые двигатели FAQ (ЧАВО)

Самые распространенные вопросы по шаговым двигателям и всему что с ними связано

Ответ: Вал перескочит на один шаг (несколько, если Вы уперто решили научить шаговый двигатель крутиться), при этом магнитное поле словит магниты ротора в том же положении, что и было до внешнего воздействия, приводу это не пойдет на пользу, но и не навредит (в разумных пределах, при запитанном шаговом приводе искать ЭФИР путем вращения его вала вторым двигателем не нужно, и эфир не найдете и драйвер подвергнется испытаниям на прочность)

Ответ: Вал двигателя потеряет дискретность движения (свободное вращение).

Ответ: Это изменит направление движения шаговика.

Ответ: У 118 мм привода NEMA34 рабочее напряжение 2,5 Вольта, а это означает, что при таком напряжении он начнет работать, при условии, что сила тока будет достаточной. Скорость работы при этом будет крайне невысокой. Так как, шаговый двигатель не используется в нормальных условиях без драйвера, то и информация о его рабочем напряжении, по сути, ничего не несет. Для расчета данного параметра используйте эмпирическую формулу от основателя GECKO DRIVE — 32*√L, где L-индуктивность двигателя в мГн.

Ответ: Да, когда вы его повернете, он выдаст две волны переменного тока с фазой 90 градусов.

Ответ: Да, он будет генерировать переменный ток на 2 парах проводов, одна фаза будет отклонятся на 90 градусов по отношению ко второй. Это не очень хороший способ получить питание от сети переменного тока, но он работает.

Ответ: Нет, двигатель постоянного тока имеет ту же мощность при любой нормальной скорости, но он не может остановиться без нагрева.
Шаговый двигатель будет иметь наибольшую мощность, когда он остановлен, мощность падает по мере его ускорения. Только шаговый двигатель имеет точку драматического падения момента (Гармоническую точку) на определенной скорости. Двигатель постоянного тока этим не страдает.

Ответ: Да, это цель, скоторой его и придумали. В данном вопросе он дает фору приводам постоянного тока (и переменного), так как не требует сложной системы цифрового управления и считывания положения вала для этого.

Ответ: Это приведет к частичному размагничиванию магнитного ротора внутри, после этого двигатель не будет таким как прежде, следует заново намагнитить ротор или смириться.

Ответ: Это не производитель шагового двигателя, это не рыбка из мультфильма Дисней, это не капитан Наутилуса. NEMA это стандарт, введенный Национальной ассоциацией производителей электрооборудования (англ. National Electrical Manufacturers Association, NEMA), который позволяет унифицировать фланцы шаговых двигателей. NEMA 17, к примеру, означает, что сторона фланца привода равна 1,7 дюймам или 42 мм (какие при этом дюймы используются нам не известно, так как от фланца к фланцу они, по какой-то причине разные), в наших широтах чаще используется обозначение в мм и без аббревиатуры NEMA (57й, 86й и тд.)

Ответ: Ни один из них ни мощнее ни лучше. И да, закон Ома вполне себе работает, но только, если рассматривать шаговый двигатель как утюг. Понятие «мощность» к ШД не применяется даже производителями, так как, не совсем корректно и показательно. Прежде всего, следует обратить внимание на формулу магнитного потока Ф, который и является источником крутящего момента, Ф=L*I. То есть, по этой формуле на первый взгляд вывод очевиден — больше ток (I) круче тяга, но есть одно но — длина корпуса двигателя. Как ни старайся, но много витков толстым проводом сделать не выйдет в одном и том же корпусе, а толщина провода как раз и дает нам максимальный ток, который способен держать двигатель. Поэтому высокий ток = толстый провод обмоток = мало витков = низкая индуктивность, малый ток = много витков = высокая индуктивность, как ни крути, но произведение высокого тока на малую индуктивность = произведению низкого тока на высокую индуктивность. Вывод: Крутящий момент у обоих двигателей одинаковый. Для любителей превышать номинальный ток двигателя всегда открыт клуб охотников за токами Фуко и свидетелей класса изоляции B.

Ответ: Не лучше и не хуже. Что должно приходить в голову, когда видим характеристику тока на двигателе: Больше ток = меньше индуктивность = меньше реактивное и общее сопротивление. То есть, двигатель с большим током труднее сорвать в пропуск шагов с увеличением его оборотов, при прочих равных (напряжение) высокоамперные приводы будут иметь преимущество в максимально достижимой скорости вращения без потери момента. Но, одновременно с этим, растут требования к драйверу. Если учесть тот факт, что драйверы уже очень умные и с широкими диапазонами рабочих токов, то можно сказать, что высокоамперный привод имеет преимущество.

Ответ: ну, во-первых, этот вопрос уже больно слышать, начнем с простого сравнения ШД с механическим устройством, я бы сравнил с храповым колесом, вместо зубьев — магнитное поле и насечки на роторе, упор — момент удержания. Так вот, если запитать обмотки, то вращения мы не получим, мы получим замкнутый на зубе храповик, до тех пор, пока не придет команда скакнуть на следующий зуб и тд. Это очень примерное описание. А теперь представьте, что Вам, для перемещения привода по кругу нужно каждый раз нажать на пружину и перескочить на следующий зуб, так это и работает, есть импульсы — скачем по зубам, в обычных приводах постоянного и переменного поля идет скольжение и поле статора догоняет поле ротора и догнать не может, иначе ротор станет в поле. В шаговом двигателе вся окружность разделена на дискретные участки, и вращение это их переборка по очереди, поле то возникает в одних обмотках, то пропадает и возникает в других и так по кругу, в связи с тем что обмотки сопротивляются изменению поля, в определенный момент при слишком частом переключении драйвер плюет на это все и начинает недокачивать ток в обмотки, при этом и работа магнитного поля падает. Вывод: быстро крутить шаговый двигатель можно и даже очень быстро, но это будет вращение ради вращения, момент обычно падает у NEMA23 на 48В напряжении начиная с 400-500 оборотов, у NEMA34 с 200-300 и так далее. В целом зависимость следующая — чем больше двигатель, тем он медленнее. Существуют способы эту проблему частично компенсировать (обратная связь), но крутить ШД до 2-3 тыс оборотов вряд-ли имеет смысл.

Типичный срок службы шагового двигателя составляет 10 000 часов работы. Это примерно 4,8 года; учитывая, что шаговый двигатель работает одну восьмичасовую смену в день. Срок службы шагового двигателя может варьироваться в зависимости от интенсивности использования и от того, насколько качественный драйвер им управляет.

Поскольку шаговые двигатели являются бесщеточными, они не требуют технического обслуживания из-за износа щеток и коллекторов.

Вопрос: Какие бывают проблемы с шаговыми двигателями?

Решение: Это наиболее распространенных проблем и одна из самых трудных для обнаружения. Начните с проверки контактов, чтобы убедиться, что все соединения между шаговым двигателем и драйвером и контроллером изолированы должным образом и не имеют ненадежного контакта. Если на клеммниках есть гуталинчик, то нормально протяните соединение и используйте кабельные гильзы. При замене шагового двигателя, шагового драйвера или пакета драйверов или контроллера в системе управления движением обязательно проверьте все клеммные колодки и разъемы.

Решение: Проверьте, не слишком ли длинны провода/кабели. Для случаев, где расстояние от шагового двигателя до шагового драйвера превышает 7,5 метров, то стоит проверить, не решили ли Вы, что сечения проводов, выходящих из двигателя будет достаточно на такой длине провода. Хлыст проводов, установленный на заводе не предполагает, что Вы будете использовать магистрали длиннее 7,5 метров. Еще один вариант — старый двигатель. Отнюдь даже ШД не вечны, со временем намагниченность ротора падает, что приводит к падению момента. Также, намагниченность падает каждый раз, когда Вы вскрываете двигатель.

Решение: в 50% случаев — меняйте драйвер, в 30% случаев — наука о контактах и изломах в проводах, в 15% случаев — меняйте шаговый привод, в 5% случаев — включите тумблер.

Решение: Если драйвер достаточно качественный, то пару раз он Вам это простит, но в большинстве случаев это смерть драйвера.

Решение: Замена двигателя, перемотка до типоразмера NEMA 42 экономически не целесообразна.

Решение: Шаговый двигатель, приводимый в действие внешней нагрузкой, создает обратное напряжение ЭДС на драйвере. Более высокие скорости приведут к более высоким уровням напряжения. Если скорость вращения становится чрезмерно высокой, это напряжение может привести к повреждению драйвера. Это особенно опасно, когда двигатель приводится в движение внешней силой, когда драйвер все еще включен.

Решение: 90% случаев обрыв одного фазного провода или неустойчивый контакт на нем. Были случаи, когда один такой двигатель заставляет танцевать и все остальные, установленные на оборудовании.

Продолжаем с вопросами

Ответ: Индуктивность является основной причиной потери крутящего момента двигателями на высоких скоростях. Электрическая постоянная времени τ-это время, за которое обмотка двигателя заряжается до 63% от номинального значения при заданном сопротивлении R и индуктивности L. При τ = R/L на низких скоростях высокая индуктивность не является проблемой, поскольку ток может легко быстро протекать через обмотки двигателя. Однако на высоких скоростях достаточный ток не может достаточно быстро проходить через обмотки до того, как ток переключится на следующую фазу, тем самым уменьшая крутящий момент, обеспечиваемый двигателем. Следовательно, именно ток и количество витков в обмотках определяют максимальный выходной крутящий момент в двигателе, в то время как приложенное к двигателю напряжение и величина индуктивности обмотки будут влиять на скорость, при которой может быть получен заданный крутящий момент.

Ответ: Напряжение можно рассматривать как пропускающий ток фактор через обмотки катушки. При увеличении напряжения также увеличивается скорость прокачки тока через катушку. Это, в свою очередь, приводит к тому, что ток в обмотке нарастает быстрее и способен создавать большее магнитное поле. Это большее магнитное поле создает больший крутящий момент. Но это больше относится к приемистости двигателя на относительно высоких скоростях, напряжение просто сдвигает точку потери момента в область бОльшей скорости, сам момент физически ограничен размером двигателя и магнитными свойствами ротора.

Ответ: Большинство шаговых двигателей имеют изоляцию класса B. Это позволяет двигателю выдерживать температуру до 130° C. Поэтому при температуре окружающей среды 40° C шаговый двигатель имеет допуск на повышение температуры до 90° C, что позволяет шаговым двигателям работать при высоких температурах. А Вам позволяет заварить на них чай.

Ответ: Можно увеличить крутящий момент, увеличив ток, но, делая это, это вызывает ряд негативных последствий, например, нарастание нагрева до опасных значений (я напоминаю, класс изоляции обмоток — B или 130 градусов Цельсия), что в один прекрасный момент приведет к клину двигателя от превращения лака изоляции в клейстер и теплового расширения всего, что может расширится. Еще одной радостью является нарастание параллельно с нагревом сопротивления, что практически полностью умножает на ноль полученную выгоду. Кратко это можно описать как короткую, но яркую жизнь.

Ответ: Шаговые двигатели могут работать как в параллельном, так и в последовательном режимах. В параллельном режиме может работать только четырехпроводный двигатель, в то время как в последовательном режиме может работать шестипроводный двигатель. Восьмивыводные двигатели могут работать как параллельно, так и последовательно. В тех случаях, когда на более высоких скоростях требуется больший крутящий момент, лучшим выбором является меньшее значение индуктивности, характерное для двигателей с четырьмя выводами.

Ответ: Тормоз не замедляет вал двигателя, он только удерживает его на месте. Если на тормоз подается 24 В, тормоз «отпускается», и вал двигателя может свободно вращаться. Если 24 В не подается на тормоз, он фиксирует положение и удерживает вал двигателя на месте. Это необходимо при использовании ШД для удержания больших масс имеющих степень свободы по вектору притяжения земли, при отключении электричества это может спасти деталь, конечность, жизнь котика. Но тормоза, как известно, придумали трусы.

Ответ: Круглый двигатель — это более старый дизайн с более плоской кривой Момент/Скорость. Они обеспечивают больший крутящий момент при более высоких оборотах. Квадратные двигатели обеспечивают больший крутящий момент при более низких оборотах. В целом, круглые приводы обладают меньшим моментом в том же размере что квадратные.

Ответ: Нет. Шаговый двигатель просто остановится. Однако драйвер может пострадать, если это состояние продлится длительное время.

Неисправности электродвигателя причины и способы их устранения

Неисправности электродвигателя

Чтобы быстро определить неисправности электродвигателя, почему электродвигатель вышел из строя и в каких узлах произошел сбой, предлагаем Вам ознакомиться со списком наиболее популярных неисправностей. Ниже приведены характерные неисправности электродвигателя, причины возникновения и способы их правильного устранения.

Читайте также  Почему дымит двигатель ваз 2106

Электродвигатель сильно гудит при запуске, не набирает оборотов, или не запускается совсем.

Причина: Обрыв цепи статора, обрыв цепи одной из фаз (наконечник, кабель, контактор), перегорела защитная вставка.
Решение: Восстановить цепь питания, проверить и сменить предохранитель.

Причина: Обрыв обмотки статора.
Решение: Перемотать статор.

Причина: Обрыв в цепи фазного ротора (кабель, реостат, щетки).
Решение: Восстановить цепь ротора.

Причина: Нарушение контакта между стержнями и кольцами в короткозамкнутом роторе (дым и искры).
Решение: Ремонт ротора.

Причина: Заклинивание вала ЭД или привода.
Решение: Произвести очистку двигателя или его механизма от возможных загрязнений.

Причина: Низкий пусковой момент, который не позволяет ротору набрать обороты.
Решение: Замена на аналогичный двигатель с большим пусковым моментом.

Причина: Соединение звездой вместо треугольника
Решение: Проверить правильность схемы соединения, произвести переподключение.

Сильный нагрев в подшипниках скольжения.

Причина: Отсутствие или недостаточное количество смазки.
Решение: Произвести смазку подшипников должным образом.

Причина: В масле имеются примеси и механические частицы.
Решение: Произвести замену смазки.

Причина: Износ деталей полумуфт, дефект кольца, бой шейки вала и т.п.
Решение: Ремонт механической части двигателя.

Сильный нагрев в подшипниках качения.

Причина: Отсутствие или недостаточное поступление смазки, избыток смазки.
Решение: Произвести смазку подшипников должным образом, проследить за возможными утечками, убрать излишки смазки.

Причина: Дефекты подшипника, выраженные посторонним шумом.
Решение: Замена подшипника.

Корпус электродвигателя сильно нагревается при работе.

Причина: Слабая работа принудительной системы охлаждения.
Решение: Очистка каналов и технологических отверстий.

Причина: Забиты вентиляционные каналы для пропускания холодного воздуха.
Решение: Продувка сжатым воздухом.

Причина: Повышенная нагрузка по току.
Решение: Понизить нагрузку или заменить на ЭД большей мощности.

Искрение при работе ЭД и появление дыма.

Причина: Ротор соприкасается с поверхностью статора.
Решение: Ремонт двигателя.

Причина: Некорректная работа в защитной или пускорегулирующей системе.
Решение: Диагностика защитной или пускорегулирующей системы и устранение дефектов.

Повышенные вибрации при работе ЭД.

Причина: Износ соединительных муфт
Решение: Отсоединить муфты и проверить ЭД без подключения к механизму.

Причина: Нарушена центровка двигателя и механизма.
Решение: Проверить и затянуть крепежные детали, а также крепления к станине.

Причина: Износ подшипников, разбалансировка ротора, взаимное смещение положения ротора и статора.
Решение: Ремонт ЭД.

Колебания потребления тока статора ЭД в процессе его работы.

Причина: Плохое соединение в цепи – для фазного ротора, для короткозамкнутого ротора – плохое соединение между стержнями и кольцами.
Решение: Ремонт ЭД (при больших колебаниях – незамедлительно, при небольших скачках – чем раньше – тем лучше).

Искры из коллекторно-щеточного узла. Сильный нагрев и обгорание соответствующей арматуры.

Причина: Щетки плохо отшлифованы.
Решение: Отшлифовать щетки.

Причина: Недостаточный зазор для свободного движения щеток в щеткодержателях.
Решение: Выставить допустимый зазор в пределах 0.2-0.3 мм.

Причина: Загрязнение контактных колец или щеток.
Решение: Произвести очистку, устранить источник распространения загрязнения.

Причина: На контактных кольцах имеются борозды и неровности.
Решение: Проточить и произвести шлифовку колец.

Причина: Слабый прижим щеток.
Решение: Отрегулировать усилие нажатия.

Причина: Отсутствует равномерное распределение тока между щетками.
Решение: Отрегулировать усилие нажатие щеток и их свободный ход в щеткодержателях, проверить состояние контактной группы Траверс, оценить состояние токопроводов.

Активная сталь статора перегревается равномерно по всей поверхности.

Причина: Повышенное напряжение питания.
Решение: Организовать дополнительное охлаждение электродвигателя и понизить напряжение электросети до штатного уровня.

Сильный нагрев активной стали статора в отдельном месте на холостом ходу при штатном напряжении в сети.

Причина: Местное КЗ между отдельными листами активной стали.
Решение: Очистить и прошлифовать место соприкосновения листов, покрыть их диэлектрическим лаком.

Причина: Нарушена изоляция в местах стяжки активной стали.
Решение: Восстановить изоляцию на данных участках.

ЭД с фазным ротором при загрузке не выходит на номинальные обороты.

Причина: Некачественное соединение в пайке контактного кольца ротора.
Решение: Произвести контроль надежности пайки визуально и «проверкой с падением напряжения».

Причина: Слабый контакт обмотки ротора с контактным кольцом.
Решение: Проверить и восстановить токопроводящие соединения.

Причина: Слабое соединение в щеточном узле и механизме КЗ ротора.
Решение: Произвести шлифовку и регулировку усилия прижатия щеток.

Причина: Слабое соединение контактных проводов в пусковой аппаратуре.
Решение: Восстановить целостность и надежность контактов на соответствующем участке.

Двигатель с фазным ротором запускается при незамкнутой цепи ротора, а под нагрузкой не может выйти на номинальный режим.

Причина: КЗ в обмотке якоря, соединительных хомутах лобовых соединений.
Решение: Изолировать соприкасающиеся хомуты, Устранить КЗ и произвести замену поврежденной обмотки якоря.

Причина: КЗ обмотки ротора по двум участкам одновременно.
Решение: Устранить КЗ и произвести замену обмотки неисправной катушки.

Неисправность: Двигатель с короткозамкнутым ротором не набирает штатное количество оборотов.

Причина: Отработало тепловое реле, вышли из строя предохранители или автомат.
Решение: Проверка и устранение данных неисправностей.

При запуске электродвигателя электрическая дуга перекрывает контактные кольца.

Причина: В щеточном узле или на контактных кольцах присутствует пыль, грязь.
Решение: Провести чистку.

Причина: Высокая влажность в месте эксплуатации ЭД.
Решение: Нанести дополнительный слой диэлектрика или произвести замену ЭД на другой, пригодный для эксплуатации в текущих условиях.

Причина: Обрыв в контактных соединениях реостата или ротора.
Решение: Провести диагностику всех соединений, устранить неисправности.

Шаговые двигатели. Ответы на часто задаваемые вопросы Комментировать

Что такое шаговый двигатель?

Шаговый двигатель представляет собой электромеханическое устройство, преобразующее электрические импульсы в поворот вала двигателя на заданный угол.

Какие преимущества имеют шаговые двигатели?

Основными преимуществами, обеспечивающими шаговым двигателям высокую популярность, являются такие их особенности, как:
– точное перемещение на заданный угол даже в отсутствии обратной связи;
– малая погрешность позиционирования (не более 5% от заданной величины шага) без накапливания ошибки при повторениях;
– длительный срок службы, ограниченный только ресурсом работы подшипников, обеспечиваемый отсутствием в конструкции шагового двигателя щёток;
– возможность работы вала на сверхнизких скоростях без участия редуктора;
– широкий диапазон скоростей.

Какие недостатки имеют шаговые двигатели?

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.

Можно ли разобрать шаговый двигатель?

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.

Какова величина минимального угла поворота шагового двигателя?

В режиме полного шага шаговый двигатель может иметь минимальное значение шага, равное 0,9 градуса, т. е. на оборот приходится 400 шагов. 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.

Какое программное обеспечение лучше использовать для работы с шаговым двигателем?

Современные разработчики предлагают широкий спектр ПО, оптимизированного для работы с ШД. Подбирать ПО следует исходя из поставленных целей и задач. Наиболее распространёнными являются программы MACH3, Turbocnc, LinuxCNC и NC Studio.

Читайте также  Почему на оборотах двигатель троит

На какие характеристики следует обратить внимание, решив купить шаговый двигатель?

Все характеристики, указанные в описании устройства, имеют важное значении при покупке электродвигателя. Важно понимать, что каждый из таких показателей, как индуктивность, напряжение, ток и т.д. определяют главный показатель шагового двигателя: зависимость крутящего момента от скорости. Подбирая шаговый двигатель для готового оборудования, необходимо произвести предварительные расчёты. Если вы не знаете, как сделать это самостоятельно, консультанты нашего торгового дома всегда готовы прийти вам на помощь.

Что такое драйвер шагового двигателя и зачем он нужен?

Драйвер шагового двигателя представляет собой электромеханическое устройство, предназначенное для управления шаговыми двигателями. Использование драйвера совместно с шаговым двигателем позволяет, помимо точного управления, получить такие преимущества, как:
– подавление резонанса;
– возможность подключения дополнительных устройств через вспомогательные гнёзда драйвера;
– функция мягкого старта;
– защита от перенапряжения.

Почему шаговый двигатель перегревается?

В первую очередь, необходимо убедиться, что двигатель действительно перегревается: следует отметить, что нагрев до 80°© является нормальной рабочей температурой для двигателей такого типа. Если же температура нагрева превышает указанное значение, снизить температуры помогут такие мероприятия, как:
– проверка рабочего тока. Часто чрезмерный нагрев шагового двигателя происходит из-за того, что используемый рабочий ток не соответствует номинальному току устройства;
– подключение функции снижения тока обмоток в режиме удержания;
– снижение питающего напряжение является эффективным методом снижения уровня нагрева ШД, но используя данный метод следует учесть, что момент снизится прямо пропорционально питанию;
– при сильном нагреве двигателя и отсутствии возможности снижения его рабочих характеристик выходом из сложившейся ситуации может стать установка на корпус агрегата охлаждающего устройства – радиатора или вентилятора.

Почему шаговый двигатель пропускает шаги?

Пропуск шагов является одной из наиболее часто встречающихся проблем, связанных с эксплуатацией шаговых двигателей. Чаще всего это происходит по следующим причинам:
– высокий резонанс;
– некачественное исполнение самого шагового двигателя или подключённого к нему драйвера;
– ошибки в настройках драйвера: для корректной работы проверьте настройки напряжения и тока;
– слишком большая нагрузка на двигатель. Решить проблему можно снижением скорости, или же заменой электродвигателя на более мощный;
– проблемы, связанные с контактами или генерацией управляющих сигналов STEP/DIR.

Как минимизировать вибрацию шагового двигателя?

Я хотел бы запустить шаговый двигатель на очень плавной постоянной скорости с минимальными вибрациями как для держателя, удерживающего его, так и для его мощности. Как мне управлять шаговым двигателем, чтобы скорость оставалась постоянной даже между шагами?

Что вам нужно, это синусоидальный ток привода.

Другими словами, вы должны относиться к двигателю как к обычному бесщеточному двигателю, а не как к шаговому двигателю. Это требует довольно специализированных шаговых драйверов, и это не просто.

Более простой альтернативой может быть попытка микрошагового шагового двигателя, но это не даст вам идеально плавного вращения.

Действительно, в ситуациях, когда вам нужно чрезвычайно плавное вращательное движение, шаговый двигатель — это просто неправильная система управления. Вы должны использовать бесщеточный двигатель переменного тока или, по крайней мере, щеточный серводвигатель постоянного тока.

Вот достойный технический документ по модальности шагового привода, в отличие от синхронных двигателей переменного тока.

При полноприводном движении ротор действует во многом как система пружинных масс , причем ротор является массой, а магнитная сила — пружиной. Когда вы переходите от одного шага к другому, движение всегда будет грубым. Ротор в значительной степени перепрыгивает с одного шага на другой, и требуется некоторое время, пока пружина не поглотит энергию ротора, вызывая небольшое колебание (читай: грубое движение ).

Вы можете сгладить это, когда вы используете полушаговый режим, и вы можете дополнительно скомпенсировать нелинейность крутящего момента, ср. эта ссылка

Следуя этой логике, вы, в конечном счете, в конечном итоге будете использовать точный, микропереход и синусоидальное вождение. ( См. Эту ссылку для микро-степпинга )

Еще несколько деталей:

Резонансная частота ротора шагового двигателя обычно составляет где-то около 50 Гц . 400 Гц. Когда вы управляете двигателем в режиме полного шага на его собственной механической резонансной частоте, все будет довольно плохо, и, скорее всего, вы потеряете (перепрыгните) шаги. Для медленных скоростей рекомендуется оставаться ниже резонансной частоты двигателя. На высоких скоростях старайтесь выходить за пределы резонанса настолько быстро, насколько это возможно при ускорении, и не используйте полный шаг вождения.

Я могу только предложить редукторы, если скорость не является ограничивающим фактором.

В противном случае я бы пошел на бесщеточные моторы с некоторой обратной связью.

Оцените свою структуру и комбинации возбудителей для возможности ослабления «акустически-механически»

Импульсные прямоугольные токи приводят к высокому крутящему моменту, но сильному модулированному крутящему моменту со многими гармониками. Это неизбежно и снижает крутящий момент путем микроперехода или избегания резонансных частот .

Таким образом, основами устранения резонанса и жужжания в механических подсистемах является повышение резонансной частоты с помощью жесткого шасси и развязка с помощью эластомерных амортизаторов для ослабления резонанса структуры или, если это невозможно, добавление вязкого демпфирования. Это качества, заложенные в конструкцию фундамента при землетрясении, корпуса динамиков Bass Reflex и крепления двигателя ротора.

Раньше я тестировал шаговые двигатели на японских жестких дисках в 80-х годах с помощью шаговых, а затем линейных роторных редкоземельных двигателей. Вы можете узнать больше из реверс-инжиниринга лучших японских дизайнов, чем пытаться изобретать велосипед.

В рамках моей карьеры после НИОКР я провел затем тестирование по валидации проектирования или DVT, чтобы квалифицировать OEM-компанию Corp., которая заключила контракты на миллион долларов. (Hitachi дочерняя компания) дизайн NPL был очень тихо и очень быстро с ускоренными темпами ступенчатых и маслонаполненные вибрационных демпферами так же , как автомобильные трансмиссии, которые имеют, но сделан из тонких медных колец в прозрачных пластиковых кольцах ослабить вибрацию и значительно уменьшить выброс , а также как создать профиль скорости для плавного ускорения до максимальной скоростизатем замедлиться до целевой позиции. Они использовали только режим полушагового моста, но часто использовали жесткие предварительно натянутые полосы фольги SS вместо ремня или цепи, чтобы транскрибировать вращательное и линейное редукторы на поворотном или линейном приводе, но это было очень эффективно для быстрой плавной бесшумной работы на твердая опорная плита .

Все механические системы имеют резонанс и требуют анализа, чтобы убедиться, что частота стимула не является субгармоникой основной частоты шагового двигателя, и даже амортизаторы имеют Q-усиление в качестве фильтра нижних частот.

Примечание: все дисководы теперь используют вращающиеся звуковые катушки (например, соленоидные двигатели с изогнутыми редкоземельными элементами с подвижными катушками). Тем не менее, дисководы гибких дисков и DVD-плееры используют степперы с червячной передачей для сервоприводов. Узнайте, почему они работают так гладко с точки зрения механического фильтра низких частот.

Крутящий момент шага также падает с ростом оборотов и использования ШИМ. Таким образом, самый большой крутящий момент при останове / пуске, а конечный крутящий момент минимален. Поля должны быть известны в соответствии с вашими потребностями и обеспечить отсутствие забавных резонансов от механической магнитной шпоры.

Читайте также  Почему глохнет двигатель при торможении

Я знаю, что в системах драйвера H с ШИМ-режимом существуют резонансные и субрезонансные вибрации, поэтому будьте осторожны, чтобы измерить, какую вибрацию вы слышите и откуда она идет! Магнитно-шаговый резонанс или субрезонанс. и получить маховик роторного демпфера.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: