Шаговый двигатель импульсов на оборот

Как узнать количество шагов на шаговом двигателе?

#1 OFFLINE Крокодил

• Пол: Мужчина
• Из:Киргизия

Здравствуйте! Помогите пожалуйста узнать сколько микрошагов у моих двигателей. Никаких переключателей нет. Станок китайский. У производителя спрашиваю, он не понимает, чего я от них хочу. Спасибо.

Прикрепленные изображения

• 0

• Наверх

#2 OFFLINE lkbyysq

• Пол: Мужчина
• Город: Санкт-Петербург
• Из:Санкт-Петербург

От обратного пляшите. Двигатель 200 или 400 полных шагов на оборот. Импульсов на миллиметр посмотрите в программе. Миллиметров перемещения на один оборот двигателя измерьте.

• 0

• Наверх

#3 OFFLINE Крокодил

• Пол: Мужчина
• Из:Киргизия

От обратного пляшите. Двигатель 200 или 400 полных шагов на оборот. Импульсов на миллиметр посмотрите в программе. Миллиметров перемещения на один оборот двигателя измерьте.

Спасибо, что ответили. Двигатель 200 шагов, Steps per 320 (заводская настройка), за оборот проезжает 5мм. Скажите, как это просчитать?

• 0

• Наверх

#4 OFFLINE lkbyysq

• Пол: Мужчина
• Город: Санкт-Петербург
• Из:Санкт-Петербург

• 0

• Наверх

#5 OFFLINE T-Rex

• Пол: Мужчина
• Из:Йошкар-Ола

Двигатель 200 или 400 полных шагов на оборот.

400 — большая редкость, «на практике не используется» ©. Массово применяемые гибридные шаговики — 200 полных шагов на один оборот вала.

• 0

• Наверх

#6 OFFLINE Крокодил

• Пол: Мужчина
• Из:Киргизия

Драйвер шагового двигателя

Краткое введение в теорию и типы драйверов, советы по подбору оптимального драйвера для шагового двигателя.

Если вы хотите купить драйвер шагового двигателя, нажмите на информер справа

Типы (виды) драйверов ШД

Драйверы делятся по способу закачки тока в обмотки на несколько видов:

1) Драйверы постоянного напряжения

Ниже будут описаны только практические рекомендации по выбору ШИМ-драйвера биполярного шагового двигателя. При этом предполагается, что Вы уже определились с моделью двигателя, его характеристиками и т.п.

Электроника для ЧПУ станков, в которой можно использовать драйвер шагового двигателя A4988.

Драйвер шагового двигателя A4988 можно подключить к микроконтроллеру, например к Arduino, напрямую.

Скетч вращения шагового двигателя NEMA 17, драйвер A4988.

Программа для вращения шагового двигателя NEMA 17, драйвер A4988. Сначала мотор совершает полный оборот в одну сторону, потом в другую.

Подробнее о подключении шаговых двигателей к Ardiono смотрите на сайте Ардуино технологии.

Для более простого подключения шагового двигателя к Arduino или другому микроконтроллеру существуют модули. Модули бывают разные, на фото ниже приведен пример двух различных модулей.

Распиновку и как подключать модуль драйвера A4988 будем рассматривать в следующей статье.

Использование драйвера A4988 с CNC shield v3 и CNC shield v4.

Драйвер A4988 можно установить на CNC shield v3 и CNC shield v4. CNC shield используются для управления ЧПУ станками и облегчают сборку электроники.

Данный набор позволяет без пайки собрать электронику для двух осевых, трех осевых, четырех осевых ЧПУ станков, а также для самостоятельной сборки 3D принтеров. При реализации ЧПУ станков данные шилды используются достаточно часто благодаря своей низкой цене и простоте сборки.

Более подробно CNC shield v3 и CNC shield v4 будем рассматривать в следующих статьях.

Мы еще не рассмотрели использование данных драйверов для создания 3D принтеров на основе Ramps. Но это совсем другая история.

Вывод можно сделать следующий. Не смотря на свою небольшую стоимость и небольшой размер, драйвера отлично подходят для реализации большого количества проектов. От самодельных станков, до роботов манипуляторов.

Понравился Драйвер шагового двигателя A4988? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях.

А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу Вконтакте, в группу на Facebook.

Спасибо за внимание!

Технологии начинаются с простого!

Обзор драйвера шагового двигателя DRV8825

Автор: Сергей · Опубликовано 22.04.2019 · Обновлено 13.04.2020

В предыдущей статье рассказывало о драйвере для биполярного шагового двигателя A4988, который часто используют в проектировании станков ЧПУ. В этой статье расскажу о другом драйвере DRV8825, который полностью взаимозаменяемый с драйвером A4988 и может работать с микрошагом до 1/32, напряжением до 45 В и током до 2.5 А.

Технические параметры

► Напряжения питания: от 8,2 до 45 В
► Установка шага: 1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16, 1/32
► Напряжение логики: 3.3 В
► Защита от перегрева: Есть
► Максимальный ток на фазу: 1.5 А без радиатора, 2.5 А с радиатором.
► Габариты модуля: 20 мм х 15 мм х 10 мм
► Габариты радиатора: 9 мм х 5 мм х 9 мм

Общие сведения о драйвере DRV8825

Основная микросхема модуля это драйвер от TI (Texas Instruments Inc.) DRV8825, которая способна управлять одним биполярным шаговым двигателем. Как говорил ранее данный драйвер полностью взаимозаменяемый с драйвером A4988. Микросхема DRV8825 может работать с выходным напряжение до 45 В и током до 1.5 на катушку без радиатора и до 2.5 А с радиатором (дополнительным охлаждением). Так же, модуль имеет внутренний стабилизатор напряжение, который напитывает логическую часть модуля напряжение 3.3 В от источника шагового питания двигателя.
Драйвер позволяет использовать шесть вариантов шага: 1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16, 1/32

Распиновка драйвера DRV8825:
На драйвере DRV8825 расположено 16 контактов, назначение каждого можно посмотреть ниже:

► EN — включение и выключение модуля (0 — включен, 5 В — выключен).
► M0, M1 и M2 — выбор режима микро шаг (смотрите таблицу ниже).
► RST — сброс драйвера.
► SLP — вывод включения спящего режима, если подтянуть его к низкому состоянию драйвер перейдет в спящий режим.
► STEP — управляющий вывод, при каждом положительном импульсе, двигатель делает шаг (в зависимости от настройки микро шага), чем быстрее импульсы, тем быстрее вращаться двигатель.
► DIR — управляющий вывод, если подать +5 В двигатель будет вращается по часовой стрелке, а если подать 0 В против часовой стрелки.
► VMOT & GND MOT — питание шагового двигателя двигателя от 8.2 до 45 В (обязательное наличие конденсатора на 100 мкФ). Так же, нет необходим
► B2, B1, A1, и A2 — подключение обмоток двигателя.
► FAULT — Выход включения защиты, если состояние «0», значит полевые транзисторы H-моста отключены в результате защиты от перегрузки по току или был перегрев.
► GND LOGIC — заземление микроконтроллера.

Настройка микрошага
Драйвер DRV8825 может работать микрошаговом режиме, то есть может подавать питание на катушки с промежуточным уровням. Например, если взять двигатель NEMA17 с шагом 1.8 или 200 оборотов, в режиме 1/4, двигатель будет выдавать 800 шагов за оборот
Дня настройки микрошагов на драйвере DRV предусмотрены три выхода, а именно M0, M1 и M2. Установив соответствующие логические уровни для этих выводов, можно выбрать режим микрошага.

Вывода M0, M1 и M2 в микросхеме DRV8825 подтянуты резистором к земле, поэтому, если не подключать их, двигатель будет работать в режиме полного шага.

Система охлаждения DRV8825
При интенсивной работе микросхемы DRV8825 начинает сильно греется и если температура превысит придельные значение, может сгореть. По документации DRV8825 может работать с током до 2.5 А на катушку, но на практике микросхема не греется если ток не превышает 1.2 А на катушку. Поэтому если ток выше 1.2 А необходимо устанавливать радиатор охлаждения, который идет в комплекте.

Настройка тока DRV8825
Перед использованием мотора нужно сделать небольшую настройку, необходимо ограничить максимальную величину тока, протекающего через катушки шагового двигателя и ограничить его превышение номинального тока двигателя, регулировка осуществляется с помощью небольшого потенциометра.
Для настройки необходимо рассчитать значение напряжения Vref.

Vref = Current Limit / 2

где,
Current Limit — номинальный ток двигателя
В моем случаи, номинальный ток двигателя 17HS4401 равняется 1,7 А.

Vref = 1,7 / 2 = 0,85 В

Осталось только настроить, берем отвертку и вольтметр, плюсовой шуп вольтметра устанавливаем на потенциометр, а шуп заземления на вывод GND и выставляем нужное значение.

Подключение драйвера шагового двигателя DRV8825 к Arduino UNO

Необходимые детали:
► Arduino UNO R3 x 1 шт.
► Драйвер шагового двигателя DRV8825 x 1 шт.
► Шаговый двигатель 17HS4401 x 1 шт.
► Комплект проводов DuPont 2.54 мм, 20 см x 1 шт.

Подключение:
Теперь, можно приступить к сборке схемы. Первым делом подключаем GND LOGIC к GND на Arduino. Контакты DIR и STEP подключим к цифровым контактам 2 и 3 на Arduino. Подключение шагового двигатель к контактам B2, B1, A2 и A1.

Предупреждение: Подключение или отключение шагового двигателя при включенном приводе может привести к его повреждению.

Затем необходимо подключить контакт RST к соседнему контакту SLP к 5В на Arduino, чтобы включить драйвер. Так-же контакты выбора микрошага необходимо оставить не подключенными, чтобы работал режим полный микрошаг. Теперь осталось подключить питание двигателя к контактам VMOT и GND MOT, главное не забудьте подключить электролитический конденсатор на 100 мкФ, в противном случаи при скачке напряжение, модуль может выйти из строя.

Программа:
Теперь можно приступки к программной части и начать управлять шаговым двигателем с помощью драйвера DRV8825, загружайте данный скетч в Arduino.

Настройка скоростей и ускорений Mach3

Окно настройки выбираем настройки моторов(Config->Motor tuning) Этот диалог предназначен для настройки параметров перемещений осей станка. Давайте разберёмся, какой параметр и за что отвечает.Параметр шаг/ед (Steps per) самое первое окошко в нижней левой части. Параметр шаг/ед (Steps per) задает количество импульсов STEP, которые необходимо сформировать для перемещения инструмента на 1мм. Он зависит не только от механики, но и от выставленного на драйвере режима деления шага. Чуть ранее мы производили такой расчёт, и наш параметр равен 200 шагов на 1 мм. Эту цифру и надо будет ввести в это окно. Параметр скорость в минуту (Velocity) Этот параметр задает предельно допустимую скорость перемещения по оси, выраженную в мм/мин. Эту единицу измерения мы выставили в программе на начальной стадии настройки Mach 3. Параметр ускорение (Acceleration) Параметр ускорение(Acceleration) — задает максимальное ускорение по оси в мм/с^2. Импульс шагов (step pulse) Величина задержки между изменением фронта шаг.

Импульс направление(Dir pulse) Величина задержки между изменением фронта направление.

Величина задержки между изменением DIR и фронтом STEP в MACH3 не может быть более 5мкс и задается параметром импульс направление (Dir pulse) в окне настройка моторов (Motor Tuning). Малая величина задержки может стать причиной «пропуска шага» при смене направления движения мотора

Первым делом надо занести значение шагов на единицу, которое мы рассчитали. Оно вводится в нижнем левом углу шаг/ед.

С помощью ползунка ускорение (Acceleration) в низу и справа скорость (Velocity) надо подобрать скорость и ускорение двигателя. Скорость -это с каким количеством оборотов будет вращаться вал двигателя. Ускорение- это плавный старт.

настройка осей в mach3

Выбираем одну из осей, например Z.

В окне шаг/мм(Steps per) надо записать ранее полученное число 200.

Передвигая горизонтальный ползунок, ускорение (Acceleration) (плавный разгон) и вертикальный ползунок скорость (velocity), добиваемся плавного разгона и скорости при нормальной работе двигателей, без рывков и потери шага. Надо начинать с перемещения ползунка скорость, немного вверх. После чего нажимайте стрелки клавиатуры вверх и вниз. Вал мотора должен вращаться. Но прежде убедитесь что система не находится в режиме стоп. Кнопка «сброс» не мигает. После подбора для сохранения нажать сохранение настроек (Save Axins Settings)

Аналогично следует подобрать настройки и для других осей. Для каждой оси настройки могут быть разные. А цифры как целые, так и дробные.

Если не получается подобрать значения для плавного движения, то попробуйте менять значения в окне импульс шага (step pulse).

Если это не помогло – дело дрянь. В этом случае надо измерять напряжение на ножках порта. Большинство плат подключается через опторазвязку. Современные материнки выводят 3,3 вольта. А нам надо 5 вольт для нормальной работы оптронов. Одним из решений будет приобретение платы PCI LPT порта. Другой вариант – убрать оптроны или подобрать сопротивления в их цепи. Давайте протестируем сделанные настройки.

Проверим правильность выполнения команд с клавиатуры.

Управление с клавиатуры перемещением осей Mach 3

Ось Х вращение двигателя левое, значение уменьшается (в моём станке)

стрелка в право- ось Х перемещается в правую сторону, а в окне Х цифровой индикации значение должно увеличиваться.

стрелка влево— ось Х перемещается в левую сторону, а в окне Х цифровой индикации значение должно уменьшатся.

Ось Y ко мне вращение двигателя левое

стрелка вверх- перемещение от меня, значение увеличивается

стрелка вниз- перемещение ко мне, значение уменьшается.

Oсь Z вверх вращение двигателя левое (в моём станке)

PgUp- ось должна перемещаться вверх, а значения на индикаторе увеличиваться.

PgDn- ось должна перемещаться вниз, а значения на индикаторе уменьшатся.

Закрываем диалоговое окно, если оно открыто.

Для того, чтобы проверить настройки, надо перейти на экран ручного ввода.

Это вторая строчка в верхнем поле программы, кнопка MDI (РВД) Или нажмите на клавиатуре Alt 2.

Но перед этим надо сделать обнуление по осям X.Y, ОСЬ Z опустить на 50-60мм. Ось Z можно проверить отдельно, вписав например GOZ-50

Экран ручного ввода в программе Мач 3

Нажать ENTER или кликнуть по полю ввода строки. Теперь в поле напротив кнопки INPUT надо ввести значения G0X10Y10 и нажать ENTER. После этого станок переместит инструмент по всем трём осям и встанет. Реальные значения будут зависеть от размеров станка. Если по осям есть пропуски или остановки, надо произвести коррекцию снова. Значения, которые указываете в программе(G0X10Y10), зависят от размеров вашего станка.

Теперь нам надо быть уверенными в том, что индикация координат, соответствует перемещениям.

На трёх осевом станке движения по оси X происходит с лева на право.

При нажатии кнопки + (стрелка клавиатуры в право) инструмент двигается в правую сторону. Значения на индикаторе увеличиваются с знаком +

Y — ко мне и от меня. При нажатии кнопки + (стрелка клавиатуры вверх) инструмент едет от меня, а значения на ЦИ (цифровой индикатор) увеличиваются с знаком +

Z- вверх (PgUp) и потом вниз (PgDn)

Главный экран программы

Вернёмся к главному экрану. Нажать кнопку Program Run (выполнение) или на клавиатуре нажать Alt 1.

Надо убедиться, что светодиоды вокруг кнопки jog ON/OFF (переезды) горят зелёным, если нет, то нажать кнопку чтобы включить режим ручных передвижений осей. Теперь надо нажать клавишу ТАВ, чтобы отобразить экран управления переездами (jog—control). Он отобразится в правой части экрана.

Теперь программе надо указать скорость переезда. Значения вводятся в процентном значении в окне цифровой индикации под надписью замедление переездов (Slow Jog Rate) на панели управления переездами. Начнём с медленной скорости. Кликнуть по окну цифровой индикации, я введу число 10, и нажму enter. На клавиатуре необходимо нажать стрелку в правую сторону. Двигатель должен вращаться, а в окне Х цифровой индикации значение должно увеличиваться. Инструмент должен двигаться в правую сторону. Аналогичным образом надо повторить действия со всеми осями.

Если при нажатии кнопки плюс, инструмент едет не туда и значение на индикаторе не увеличивается, а уменьшается, то вам надо поменять местами галочки на вкладке выход моторов(motor outputs). столбики Dir Low Aktive, Step Low Aktive.

окно настройки портов, контактов и осей станка с ЧПУ

Второй вариант изменения направления вращения. Пройти настройка(Config)-базы двигателей и ограничения(Homing/Limits)

В окне против нужной оси в графе «Reversed» менять галочку на крест, затем нажать «ОК».Это всё что нужно сделать для изменения направления вращения.

Это был третий шаг настройка Mach3. Начало настройки читайте в статье Mach 3 настройка портов