Схемы применения шаговых двигателей


Опубликовано: 21.09.2017, 18:53/ Просмотров: 313

Q: Кто нибудь пользовался при строительстве монтировки шаговыми двигателями, как это описано у Мела Бартелса на http://zebu.uoregon.edu/mbartels/altaz/altaz.html?
Особенно меня интересуют шаговые двигатели со старых 5 дюймовых дисководов. Хочу сделать простенькую монтировочку (AKA barndoor) для крепления только фотоаппарата и хочу приспособить вышеуказанный шаговый двигатель для этого.
A: двигателей Вот схема управления для двигателя ПБМГ-200-365, импортные аналоги которого применялись в 5-дюймовых дисководах.
Pavel_Bahtinov5.gif (10951 bytes)
Схема реализует режим полушагов, т.е. полному обороту соответствует 400 импульсов на входе. Если такой режим не нужен, можно убрать микросхемы ЛЕ10 и ЛН2, резисторы R1-R4 подключить напрямую к выходам 0-3 счетчика ИЕ9, а его вход сброса R (выв.15), соединить с выходом 4 (выв.11). Тогда получится 200 шагов/оборот.
Транзисторы VT1-VT4 - составные, диоды - любые с допустимым импульсным током 200мА. Номинальное напряжение питания (+E) двигателя в дисководе 12В, но для малых скоростей может быть снижено до 5В. Двигатель способен развивать скорость до нескольких сотен шагов в секунду, но для астрографа вполне достаточно 10-20 шагов/сек.

Эта схема использовалась только для экспериментов с двигателями, в приводе моего телескопа установлен немного другой вариант (для двигателя ДШИ-200-1-1), но принципы управления остались те же.

Q: А где вообще применяются шаговые двигатели, например тот который Вы описали. В смысле где его можно поискать. А то в двух дисководах, котрые я разобрал стояли двухполярные шаговые двигатели с 2 обмотками и 4 выводами. Может быть мне надо поискать какие-то особые 5-ти дюймовые дисководы? A: Шаговый двигатель (ШД) я брал из 5" дисковода, совсем старого, на 360/800kb. Все выброшенные дисководы, которые мне попадались, были снабжены именно такими (6-выводными) двигателями. Схема включения для 4-выводного двигателя.
Pavel_Bahtinov6.gif (10391 bytes)
Базовые цепи транзисторных повторителей (вариант 1) надо подключить к точкам A, B, C, D первоначальной схемы (см. выше). При этом микросхемы должны питаться от такого же напряжения (+E), что и выходные каскады (в первой схеме это было не важно).

Есть и более современное решение - вместо транзисторов можно использовать специализированную микросхему (вариант 2). Выпускается много типов подобных микросхем (драйверов двигателей), в большинстве импортных.
Саму четырехфазную последовательность (импульсы A, B, C, D) удобно формировать не логическими элементами, как это показано на верхнем рисунке, а с помощью какого-либо программируемого микроконтроллера. При этом попутно решается проблема формирования стабильной частоты шагов, значение которой может быть любым, в зависимости от использованной механики. В этом случае все устройство оказывается состоящим из двух микросхем - микроконтроллера и драйвера двигателя..

Q: А ничего, что шаговый двигатель такой маленький? Насколько он мощный? Я имею в виду как Вы его используете? Неужели его хватает для приведение в движение телескопа? A: Мощности шагового двигателя от дисковода более чем достаточно для вращения телескопа с суточной скоростью. Другое схемы применения шаговых двигателей дело, надо правильно выбрать передаточные соотношения редуктора (шаг ведущего винта и т.п.). Q: Я купил 2 ШД от ооочень старых дисководов с 6 выводами. Вот его описание
The TEAC 14769070-10 stepper motor, from a PC clone half-height 5.25" floppy disk drive, has six wires - two Brown, Yellow, Red, Blue and White.
Стал я разбираться со схемой Бартелса. И нашел 3 неизвестных для меня радиокомпонента:
Hex invertor 74LS04, Zenner diod 30V 5W. Какие у этих странных компонент есть русскоязычные аналоги.
И еще одно загадочное устройство квадрат с надписью 7805. 3 вывода и никаких обозначений.
Подскажит аналог транзистора TIP120?
A: Сопротивления обмоток ШД от 5" дисководов (тех, что мне попадались) - 70 Ом.
74LS04 = К555ЛН1, Zenner diod = стабилитрон, 7805 = КР142ЕН5А.

У Бартелса нарисованы именно стабилитроны (правда, мощные, они реже встречаются), а не диоды Шоттки. Просто западное схемное изображение стабилитрона (с двумя "ушками") очень похоже на изображение диода Шоттки по нашему стандарту.
Убирать стабилитроны из схемы не стоит, но можно заменить на маломощный стабилитрон+транзистор (это показано у Бартелса на той же странице) или даже на резистор, как показано у меня на первой схеме.

Сильно греться шаговики будут, только если поставите такие же, как у Бартелса, а не маломощные от дисководов. Кстати, все компоненты у Бартелса рассчитаны на мощные ШД, а по сути, его выходные каскады тождественны каскадам моей первой схемы.

TIP 120 - мощный составной транзистор, 4А, 60В, вроде нашего КТ829.

Потребление ДШИ-200-1 можно значительно уменьшить.

Двигатель ДШИ-200-1-1 стоит в приобретенной мной монтировке ТАЛ-3. Двигатель слишком мощный даже для довольно тяжелого телескопа (труба - 20кг), сам бы я его туда ни за что не поставил. Потреблял он со штатной схемой более 2А от 12В, что меня не устраивало (220В рядом нет, питаюсь от аккумулятора). Можно было бы увеличить скважность импульсов, но тогда пришлось бы отказаться от режима полушагов, пожертвовав плавностью хода.
Я пошел по другому пути - запитал обмотки от импульсного преобразователя со стабилизированным током, установив ток обмоток сравнительно небольшим (600мА). Развиваемый двигателем момент остался вполне достаточным, а потребляемый от 12В ток уменьшился до 150мА (более чем на порядок!).
Если есть интерес, эту схему тоже могу выложить. Просто я считаю, что ДШИ-200 избыточен для большинства любительских конструкций, а для менее мощных двигателей от дисководов такие ухищрения ни к чему.

Помещаю схему для barn-door.
Pavel_Bahtinov7.gif (20463 bytes)
Схема сделана для 6-выводного двигателя от 5-дюймового дисковода, варианты для 4-выводного есть в теме Использование шаговых двигателей".
Рабочая скорость - 4 шага/сек (0,02об/с). При шаге резьбы винта 1мм получается длина "доски" около 275мм (надо предусмотреть возможность регулировки этого расстояния). Используя соседние выходы DD2, можно получить и другие частоты (8Гц, 16Гц и т.д.).
Переключатели S1 "Скорость" и S2 "Реверс" нужны, в частности, для возврата ходовой гайки в исходное положение после экспозиции. Для питания устройства нужен источник постоянного напряжения +E = 8-12В (можно нестабилизированный), с током до 100-200мА. При меньшем напряжении ток меньше, но, возможно, двигатель будет плохо работать на повышенной скорости (S1-"64х").
C1 = C2 = 150 пФ,
R2 = 50...200 кОм,
R1 = 5...20 МОм
Действие 2 Q: У меня к вам есть вопрос. Я уже месяца 3 пытаюсь заставить работать схему  ... Но  ситуация с этой схемой поставила меня в тупик.
Первое: Двигатель крутится только когда частота на делителе 256 и 128 Гц. Ни  на большей, ни на меньшей (что странно) не работает. Пищит, гудит и все.
Второй прикол (иначе не назову). Скорость вращения ЗАВИСИТ от напряжения, подаваемого на схему. Чем больше напряжение - тем выше скорость.
Двигатель крутится как-то нестабильно.Чуть его тронешь - останавливается и  гудит.
Какие, так сказать, контрольные точки на этой схеме проверять. Что там  должно (или не должно) быть?
A: Судя по описанию, похоже на неправильную фазировку обмоток,
хотя может быть и другое, например, неисправность одного из выходных транзисторов.
В точках A, B, C, D должен быть сигнал вида "бегущая единица", т.е. одинаковые положительные прямоугольные импульсы длительностью 1/4 периода, сдвинутые между собой тоже на 1/4 периода.
Такие же, в принципе, импульсы должны быть и на обмотках двигателя, только проинвертированные ("бегущий ноль") и не совсем прямоугольной формы. Главное, на всех четырех выходах импульсы должны быть примерно одинаковой формы.
Использовали ли Вы именно такой двигатель, как в схеме (шестивыводный)? Как определяли распайку обмоток? Прозванивали ли обмотки (может где обрыв есть)?

pic1.gif (2278 bytes)На рис.1 показана последовательность импульсов в точках A,B,C,D. Импульсы должны быть одинаковые, но сдвинутые по фазе на четверть периода.
На рис.2 показан один из этих импульсов в увеличенном масштабе, а также форма напряжения на соответствующей обмотке двигателя. Участок 1 кривой должен быть более - менее ровным и напряжение там не должно превышать 1-2В. Участок 2 может быть более сложной формы, при вращении двигателя на нем появляются дополнительные выбросы и провалы, но для всех четырех обмоток форма кривой должна быть примерно
одинаковой.

Принять участие в "постановке пьесы" можно здесь
Источник: http://scope.narod.ru/starlab/steper.html


Закрыть ... [X]

Схема шаговый двигатель - Управление шаговым двигателем. Инструкция Мастер класс черника из полимерной глины

Схемы применения шаговых двигателей Схемы применения шаговых двигателей Схемы применения шаговых двигателей Схемы применения шаговых двигателей Схемы применения шаговых двигателей Схемы применения шаговых двигателей Схемы применения шаговых двигателей Схемы применения шаговых двигателей