Sw-motors.ru

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

Тема: Управление ШД при помощи МУ210

Тема: Управление ШД при помощи МУ210

Опции темы
  • Версия для печати
  • Отправить по электронной почте…
  • Оценка этой темы
    Отображение
    • Линейный вид
    • Комбинированный вид
    • Древовидный вид
  • Управление ШД при помощи МУ210

    Добрый день, в описании МУ210 написано:

    «Выходы могут работать в режиме генерации ШИМ-сигналов (до 1 Гц для релейных выходов, до 60 кГц для транзисторных выходов)»

    возможно ли при использовании транзисторных выходов формировать STEP сигнал для задания скорости(оборотов) работы шагового двигателя, если требуется разгонять шд до 1000 оборотов/мин?

    Правильно ли я понимаю:
    если у драйвера 1,8 градусов на один импульс -> 200 импульсов на полный оборот — >
    требуется 1000 об/мин

    16 об/сек -> 16*200 = 3200 импульсов в секунду ?

    Как связать «до 60 кГц» из документации с требуемыми 3200 импульсов в секунду?

    Добрый день, в описании МУ210 написано:

    «Выходы могут работать в режиме генерации ШИМ-сигналов (до 1 Гц для релейных выходов, до 60 кГц для транзисторных выходов)»

    возможно ли при использовании транзисторных выходов формировать STEP сигнал для задания скорости(оборотов) работы шагового двигателя, если требуется разгонять шд до 1000 оборотов/мин?

    Правильно ли я понимаю:
    если у драйвера 1,8 градусов на один импульс -> 200 импульсов на полный оборот — >
    требуется 1000 об/мин

    16 об/сек -> 16*200 = 3200 импульсов в секунду ?

    Как связать «до 60 кГц» из документации с требуемыми 3200 импульсов в секунду?

    3200 — это 3,2 кГц, что много меньше 60 кГц.

    Добрый день. Для управления ШД Вам нужен не ШИМ сигнал а просто режим генератора определённой частоты. Это если Вы хотите именно чтобы просто крутился с нужной скоростью. А если хотите чтобы ещё и регулировался останов в нужной позиции, после определённого числа оборотов, то эти импульсы нужно ещё и отсчитать.
    И если не изменяет склероз, на драйвер подаются импульсы напряжением 5В.
    С уважением.

    Получается, что 60 кГц даже позволяет задать STEP сигнал если установить делитель 1/16? (3,2*16 = 51,2 кГц)

    Спасибо. Отсюда прочитал про ШИМ:

    «Сигнал такого рода явлется разновидностью ШИМ-сигнала, в котором ширина импульса интерпретируется драйвером как 0 или 1.»

    Добрый день. Вы имеете ввиду вот это?

    «Т.е. управляющие сигналы для привода выглядят как последовательность чередующихся уровней напряжения 0 В и +5В, представляющих логические 0 и 1 соответственно. Сигнал такого рода явлется разновидностью ШИМ-сигнала, в котором ширина импульса интерпретируется драйвером как 0 или 1. «

    Лабуда какая то. То говорится что 0 и 1 зависят от напряжения (с этим полностью согласен), то тут же что 0 и 1 зависят от ширины импульса. Этого уже не понимаю.
    Вот другая ссылочка http://shagovik.ru/index.php?route=i. &articles_id=4

    4. Тактовый сигнал.

    Параметры тактового сигнала (шагового сигнала) по длительности импульсов и частоте должны быть согласованы между драйвером ШД и управляющим контролером ЧПУ. Лучший вариант, когда драйвер ШД формирует шаг/микрошаг по фронту или спаду импульса тактового сигнала. Многие драйверы и особенно драйверы, реализованные на специализированных чипах (интегральных драйверах ШД) могут иметь требования по длине импульса тактового сигнала, это надо учитывать при совместной работе драйвера ЩД и контроллера ЧПУ.
    Пример:
    В качестве контроллера ЧПУ выступает персональный компьютер с установленным ПО MACH3. Данное ПО формирует импульсы тактового сигнала максимальной длительности 5 микросекунд.
    Интегральный драйвер ШД THB7128 имеет требование по длине импульса 2 микросекунды и возможна корректная работа.
    Интегральный драйвер ШД TB6560 имеет требование по длине импульса 15 микросекунд и корректная работа не возможна.

    Другими словами длительность импульса, который даёте Вы, должна быть БОЛЬШЕ той минимальной, которую воспринимает драйвер двигателя.
    Ват это я понимаю. И 0 и 1 тут ни при чём.

    И это никакая не ШИМ. В аббревиатуре ШИМ буква М означает МОДУЛЯЦИЯ(изменение). А в данном случае ширина импульса меняться не должна. Значит никакой речи о ШИМ идти не должно.

    Шаговый двигатель Nema34 (фланец 86 мм)

    Шаговые двигатели Nema34 представляют собой синхронные бесщёточные электродвигатели с несколькими обмотками, в которых ток, подаваемый в одну из обмоток статора, вызывает фиксацию ротора. Последовательная активация обмоток двигателя вызывает дискретные угловые перемещения (шаги) ротора. При этом обеспечивается точность углового перемещения. Шаговые двигатели создают сравнительно высокий момент при низких скоростях вращения, который существенно падает при увеличении скорости вращения. Обеспечивают большие удерживающие усилия. Динамические характеристики двигателя могут быть существенно улучшены при использовании драйверов со стабилизацией тока на основе ШИМ.

    Шаговый двигатель 2-х фазный, угол шага 1.8 °. Длина 80мм. Диаметр вала 14мм. Со шпонкой

    2-х фазный шаговый двигатель, угол шага 1.8 °. Длина 98мм. Вал со шпонкой. Диаметр 14мм

    2-х фазный шаговый двигатель, угол шага 1.8 °. Длина 118мм. Диаметр вала 14мм. Со шпонкой

    Длина 118мм. Диаметр вала 14мм. Со шпонкой. 2-х фазный шаговый двигатель, угол шага 1.8 °.

    Применение шаговых двигателей NEMA34

    Применяются в приводах машин и механизмов, работающих в старт-стопном режиме, или в приводах непрерывного движения, где управляющее воздействие задаётся последовательностью электрических импульсов, например, в станках с ЧПУ, 3D принтерах, лазерных граверах или станках плазменной резки. Шаговые двигатели позволяют получить высокую точность задаваемых параметров, большой интервал скоростей вращения, большой срок эксплуатации из-за отсутствия коллекторных щеток и более низкую стоимость по сравнению с сервоприводом.
    Шаг (угол поворота) 1,8°, диаметр вала 14мм, крепление фланцевое, фланец 86мм (размеры крепления 70х70мм).

    Читать еще:  Что такое роторный двигатель пробег

    Полезная информация

    Перед запуском двигателя частотный преобразователь AE200 необходимо настроить. Выставить характеристики подключеного моторы: силу тока, частоту вращения, время разгона и торможеня. Подробнее о програмируемых функциях инвеертора смотрите в статье.

    Основной список программируемых функий частотного преобразоватля DELTA VFD-M+

    РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ преобразователей частоты Delta серии VFD-М (220 В 0.4 – 2.2 кВт) и (380 В 0.75 – 7.5 кВт)

    Инструкция по настройке и запуску частотного преобразователя AE200 на русском языке. Подходит для все инверторов производства YINGSHIDA.

    Фрезы различаются по качеству сплава, из которого они изготовлены. В статье описано какие именно бывают сплавы для фрез и чем они отличаются.

    Что такое импульс шагового двигателя

    Пособие для начинающего мастера

    Часовые приборы можно классифицировать по-разному: по принципу действия, по устройству колебательной системы, наконец, по назначению.

    По принципу действия часовые механизмы могут быть механическими, электронно-механическими или электронными. Используемые в устройстве часов колебательные системы (баланс, маятник, кварцевый генератор, камертон и др.) зависят от способа применения и предназначения часов. Так, например, маятниковые часы могут работать только в том случае, если маятник подвешен вертикально, то есть часы должны быть неподвижны. Это напольные, настенные или (в редких случаях) настольные часы. Балансовая колебательная система, в отличие от маятниковой, не боится перемещений механизма, поэтому она используется в основном в наручных или карманных часах.

    Механические часы, помимо этого, могут подразделяться по типу применяемого двигателя: гиревого или пружинного. Самые простейшие по конструкции — это настенные маятниковые часы с гиревым двигателем, такие, например, как часы с кукушкой.

    Механические часы, кроме основного механизма, могут располагать еще и различными дополнительными устройствами. Например, в крупногабаритных часах это может быть бой, календарное или сигнальное устройство; в наручных часах — автоматический подзавод пружины, секундомер, сигнальное или календарное устройство и т. д.

    Электронно-механические часы могут быть как наручными, так и стационарными (настольными или настенными). Электронные и электронно-механические часы также могут быть снабжены дополнительными устройствами.

    Книга посвящена в основном ремонту самых распространенных часов — наручных и будильников.

    В механических часах таковыми являются: двигатель, основная колесная система, колебательная система или регулятор, спуск или ход, стрелочный механизм, механизм завода пружины и перевода стрелок.

    Источником энергии в часах является двигатель.

    Он может быть пружинным или гиревым. Заведенный двигатель запасает энергию, а затем через колесную систему передает ее регулятору и стрелочному механизму. Основная колесная система состоит из зубчатых колес (секундного, промежуточного, центрального), передающих энергию от двигателя через спуск на регулятор и стрелочный механизм. Регулятор управляет раскручиванием пружины (или распусканием гири). Спуск, являющийся промежуточным узлом, периодически освобождает зубчатую передачу в колесной системе и передает энергию пружины регулятору. Стрелочный механизм состоит из системы зубчатых колес (переводные, вексельное, часовое) и передает стрелкам движение от основной колесной системы.

    Механизм завода пружины и перевода стрелок состоит из заводного вала, барабанного и заводного колеса и системы рычагов. Основание часового механизма — платина, одна из сторон которой называется мостовой, а другая — циферблатной. На мостовой стороне располагаются: двигатель, основная колесная система (или ангренаж), анкерное колесо, анкерная вилка, баланс-спираль, механизм автоподзавода у часов, располагающих такой системой, а на циферблатной — стрелочный механизм, механизм завода пружины и перевода стрелок и календарный механизм, если таковой предусмотрен.

    Заводная головка навинчена на заводной вал.

    При вращении головки, т. е. при заводе часов, вал тоже вращается, передавая движение на заводное колесо и далее — на барабанное колесо, надетое на вал барабана. На нем крепится внутренний виток заводной пружины, и при вращении колеса пружина накручивается на вал. Когда заведенная пружина начинает раскручиваться, то вращение барабана передается на центральное колесо. Центральное колесо, в свою очередь, вращает колесо промежуточное, а оно — секундное, приводящее в движение секундную стрелку. Затем с секундного колеса движение передается на анкерное колесо, поддерживающее колебания баланса. Наконец, через вексельное колесо движение передается часовому колесу с часовой стрелкой.

    Для ремонта часов в домашних условиях вам пригодятся: лупа, несколько отверток с диаметром лезвий от 0,6 до 2 мм, 2–3 пинцета, набор ключей, плоскогубцы, кусачки, напильники, игла, нож, штангенциркуль, приспособления для чистки и смазки (масленка, щетки, резиновая груша и др.). Бензин для смазки можно наливать в обыкновенный чайный стакан, только необходимо плотно закрывать его. В качестве щеток для чистки деталей можно использовать старые зубные щетки.

    Глава 1. Ремонт механических часов

    Поскольку довольно часто причиной остановки часов является загрязненность механизма, высыхание масла, проникновение влаги внутрь корпуса часов и т. д., то иногда бывает достаточно просто разобрать часы, при этом промыв или смазав их механизм. Перед разборкой часов изучите прилагаемую схему (рис. 1).

    Рис. 1. Кинематическая и принципиальная схема механизма часов:

    2 — ролик двойной;

    4 — камень сквозной;

    5 и 6—калош накладной и импульсный;

    8 — штифты ограничительные;

    Читать еще:  Что такое оппозитный двигатель dohc

    9 — вилка анкерная;

    10 — ось анкерной вилки;

    11 и 12—полеты входная и выходная;

    14 — колодка спирали;

    15 и 16 — штифты регулировочного градусника;

    17 — колесо анкерное;

    18 — камень сквозной;

    19 — триб анкерного колеса;

    20 — колесо секундное;

    21 — триб секундного колеса;

    22 — стрелка секундная;

    23 — колесо промежуточное;

    24 — триб промежуточного колеса;

    25 — колесо центральное;

    26 — триб центрального колеса;

    28 — пружина заводная;

    29 — вал барабана;

    30 — накладка мечевидная;

    31 — колесо барабанное;

    33 — пружина собачки;

    34 — муфта кулачковая;

    35 — колесо заводное;

    36 — триб заводной;

    37 — вал заводной;

    38 — рычаг переводной;

    39 — пружина переводного рычага (фиксатор);

    40 — рычаг заводной;

    41 — пружина заводного рычага;

    42 и 43 — колеса переводные;

    44 — колесо вексельное;

    45 — триб вексельного колеса;

    46 — колесо часовое;

    47 — стрелка часовая;

    48 — стрелка минутная;

    49 — триб минутной стрелки (минутник)

    Разборка проводится в следующей последовательности:

    — Снять заднюю крышку корпуса (удобнее всего подцепить ее ножом; некоторые крышки откручиваются). Как правило, такие неисправности, как лопнувшая пружина, сломанные или погнутые колеса, разболтавшиеся винты, видны сразу же.

    — Если при беглом осмотре все выглядит целым, следует вынуть механизм из корпуса. Для этого сначала надо спустить заводную пружину; делается это так: заводной головкой собачка отводится в крайнее положение (момент завода) и придерживается пинцетом, а заводная головка в это время осторожно вращается пальцами. Затем извлекается заводной вал. Для этого надо установить его в положение перевода стрелок и ослабить винт переводного рычага. Потом механизм вынимается из корпуса и заводной вал опять становится на место. В некоторых моделях корпус часов устроен так, что механизм можно вытащить и без снятия заводного вала.

    Что такое ШИМ — широтно-импульсная модуляция

    Модуляция – нелинейный электрический процесс, при котором параметры одного сигнала (несущего) изменяются при помощи другого сигнала (модулирующего, информационного). В связной технике широко применяется частотная, амплитудная, фазовая модуляция. В силовой электронике и микропроцессорной технике распространение получила широтно-импульсная модуляция.

    Что такое ШИМ (широтно-импульсная модуляция)

    При широтно-импульсной модуляции исходного сигнала неизменными остаются амплитуда, частота и фаза исходного сигнала. Изменению под действием информационного сигнала подвергается длительность (ширина) прямоугольного импульса. В англоязычной технической литературе обозначается аббревиатурой PWM – pulse-width modulation.

    Принцип работы ШИМ

    Сигнал, промодулированный по ширине импульса, формируется двумя способами:

    • аналоговым;
    • цифровым.

    При аналоговом способе создания ШИМ-сигнала несущая в виде пилообразного или треугольного сигнала подается на инвертирующий вход компаратора, а информационный – на неинвертирующий. Если мгновенный уровень несущей выше модулирующего сигнала, то на выходе компаратора ноль, если ниже – единица. На выходе получается дискретный сигнал с частотой, соответствующей частоте несущего треугольника или пилы, и длиной импульса, пропорциональной уровню модулирующего напряжения.

    В качестве примера приведена модуляция по ширине импульса треугольного сигнала линейно-возрастающим. Длительность выходных импульсов пропорциональна уровню выходного сигнала.

    Аналоговые ШИМ-контроллеры выпускаются и в виде готовых микросхем, внутри которых установлен компаратор и схема генерации несущей. Имеются входы для подключения внешних частотозадающих элементов и подачи информационного сигнала. С выхода снимается сигнал, управляющий мощными внешними ключами. Также имеются входы для обратной связи – они нужны для поддержания установленных параметров регулирования. Такова, например, микросхема TL494. Для случаев, когда мощность потребителя относительно невелика, выпускаются ШИМ-контроллеры со встроенными ключами. На ток до 3 ампер рассчитан внутренний ключ микросхемы LM2596.

    Цифровой способ осуществляется применением специализированных микросхем или микропроцессоров. Длина импульса регулируется внутренней программой. Во многих микроконтроллерах, включая популярные PIC и AVR, «на борту» имеется встроенный модуль для аппаратной реализации ШИМ, для получения PWM-сигнала надо активировать модуль и задать параметры его работы. Если такой модуль отсутствует, то ШИМ можно организовать чисто программным методом, это несложно. Этот способ дает более широкие возможности и предоставляет больше свободы за счёт гибкого использования выходов, но задействует большее количество ресурсов контроллера.

    Характеристики ШИМ сигнала

    Важными характеристиками ШИМ сигнала являются:

    • амплитуда (U);
    • частота (f);
    • скважность (S) или коэффициент заполнения D.

    Амплитуда в вольтах задается в зависимости от нагрузки. Она должна обеспечивать номинальное напряжение питания потребителя.

    Частота сигнала, модулируемого по ширине импульса, выбирается из следующих соображений:

    1. Чем выше частота, тем выше точность регулирования.
    2. Частота не должна быть ниже времени реакции устройства, которым управляют с помощью ШИМ, иначе возникнут заметные пульсации регулируемого параметра.
    3. Чем выше частота, тем выше коммутационные потери. Он возникают из-за того, что время переключения ключа конечно. В запертом состоянии на ключевом элементе падает все напряжение питания, но ток почти отсутствует. В открытом состоянии через ключ протекает полный ток нагрузки, но падение напряжения невелико, так как проходное сопротивление составляет единицы Ом. И в том, и в другом случае рассеяние мощности незначительно. Переход от одного состояния к другому происходит быстро, но не мгновенно. В процессе отпирания-запирания на частично открытом элементе падает большое напряжение и одновременно через него идёт значительный ток. В это время рассеиваемая мощность достигает высоких значений. Этот период невелик, ключ не успевает значительно разогреться. Но с повышением частоты таких временных промежутков за единицу времени становится больше, и потери на тепло повышаются. Поэтому для построения ключей важно использование быстродействующих элементов.
    4. При управлении электродвигателем частоту приходится уводить за пределы слышимого человеком участка – 25 кГц и выше. Потому что при более низкой частоте ШИМ возникает неприятный свист.
    Читать еще:  Что такое впускной канал двигателя

    Эти требования часто находятся в противоречии друг к другу, поэтому выбор частоты в некоторых случаях – это поиск компромисса.

    Величину модуляции характеризует скважность. Так как частота следования импульсов постоянна, то постоянна и длительность периода (T=1/f). Период состоит из импульса и паузы, имеющих длительность, соответственно, tимп и tпаузы, причем tимп+tпаузы=Т. Скважностью называется отношение длительности импульса к периоду – S=tимп/T. Но на практике оказалось удобнее пользоваться обратной величиной – коэффициентом заполнения: D=1/S=T/tимп. Еще удобнее выражать коэффициент заполнения в процентах.

    В чём отличия ШИМ от ШИР

    В зарубежной технической литературе нет отличия между широтно-импульсной модуляцией и широтно-импульсным регулированием (ШИР). Российские же специалисты эти понятия пытаются разграничить. На самом деле ШИМ – это вид модуляции, то есть изменения несущего сигнала под действием другого, модулирующего. Несущий сигнал выполняет роль переносчика информации, а модулирующий задает эту информацию. А широтно-импульсное регулирование – это регулирование режима нагрузки с помощью ШИМ.

    Причины и области применения ШИМ

    Принцип широтно-импульсной модуляции используется в регуляторах частоты вращения мощных асинхронных двигателей. В этом случае модулирующий сигнал регулируемой частоты (однофазный или трехфазный) формируется маломощным генератором синусоиды и накладывается на несущую аналоговым способом. На выходе получается ШИМ-сигнал, который подается на ключи потребной мощности. Дальше можно пропустить получившуюся последовательность импульсов через фильтр низкой частоты, например через простую RC-цепочку, и выделить исходную синусоиду. Или можно обойтись без нее – фильтрация произойдет естественным образом за счёт инерции двигателя. Очевидно, что чем выше частота несущей, тем больше форма выходного сигнала близка к исходной синусоиде.

    Возникает естественный вопрос – а почему нельзя усилить сигнал генератора сразу, например, применением мощных транзисторов? Потому что регулирующий элемент, работающий в линейном режиме, будет перераспределять мощность между нагрузкой и ключом. При этом на ключевом элементе впустую рассеивается значительная мощность. Если же мощный регулирующий элемент работает в ключевом режиме (тринистор, симистор, RGBT-транзистор), то мощность распределяется во времени. Потери будут намного ниже, а КПД – намного выше.

    В цифровой технике особой альтернативы широтно-импульсному регулированию нет. Амплитуда сигнала там постоянна, менять напряжение и ток можно лишь промодулировав несущую по ширине импульса и впоследствии усреднив её. Поэтому ШИМ применяют для регулирования напряжения и тока на тех объектах, которые могут усреднять импульсный сигнал. Усреднение происходит разными способами:

    1. За счет инерции нагрузки. Так, тепловая инерция термоэлектронагревателей и ламп накаливания позволяет объектам регулирования заметно не остывать в паузах между импульсами.
    2. За счёт инерции восприятия. Светодиод успевает погаснуть от импульса к импульсу, но человеческий глаз этого не замечает и воспринимает как постоянное свечение с различной интенсивностью. На этом принципе построено управление яркостью точек LED-мониторов. Но незаметное мигание с частотой несколько сот герц все же присутствует и служит причиной усталости глаз.
    3. За счет механической инерции. Это свойство используется при управлении коллекторными двигателями постоянного тока. При правильно выбранной частоте регулирования двигатель не успевает затормозиться в бестоковых паузах.

    Поэтому ШИМ применяют там, где решающую роль играет среднее значение напряжения или тока. Кроме упомянутых распространенных случаев, методом PWM регулируют средний ток в сварочных аппаратах и зарядных устройствах для аккумуляторных батарей и т.д.

    Если естественное усреднение невозможно, во многих случаях эту роль на себя может взять уже упомянутый фильтр низкой частоты (ФНЧ) в виде RC-цепочки. Для практических целей этого достаточно, но надо понимать, что без искажений выделить исходный сигнал из ШИМ с помощью ФНЧ невозможно. Ведь спектр PWM содержит бесконечно большое количество гармоник, которые неизбежно попадут в полосу пропускания фильтра. Поэтому не стоит строить иллюзий по поводу формы восстановленной синусоиды.

    Очень эффективно и эффектно управление методом ШИМ RGB-светодиодом. Этот прибор имеет три p-n перехода – красный, синий, зеленый. Изменяя раздельно яркость свечения каждого канала, можно получить практически любой цвет свечения LED (за исключением чистого белого). Возможности по созданию световых эффектов с помощью PWM безграничны.

    Наиболее употребительная сфера применения цифрового сигнала, промодулированного по длительности импульса – регулирование среднего тока или напряжения, протекающего через нагрузку. Но возможно и нестандартное использование этого вида модуляции. Все зависит от фантазии разработчика.

    Что такое импульсный блок питания и где применяется

    Что такое аттенюатор, принцип его работы и где применяется

    Что такое частотный преобразователь, основные виды и какой принцип работы

    Преобразователи напряжения с 12 на 220 вольт

    Что такое диодный мост, принцип его работы и схема подключения

    Что такое триггер, для чего он нужен, их классификация и принцип работы

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector