Контроллер управления шаговым двигателем: Программируемый контроллер для управления шаговыми двигателями SMSD-4.2. Купить. ООО Электропривод.

Содержание

Управление шаговым двигателем через контроллер Canny / Хабр

Наткнулся недавно на статью камрада BosonBeard про новые контроллеры и решил попробовать на зуб что это такое. Недолго думая были раздобыты 3 типа контроллеров: Canny 3 Tiny, Canny 5 Nano, Canny 7.


Рис. 1. Внешний вид упаковки контроллеров Canny 7 (слева), Canny 5 Nano (в центре), Canny 3 Tiny (справа), шариковая ручка для масштаба


Рис. 2. Внешний вид контроллеров Canny 7 (слева), Canny 5 Nano (в центре), Canny 3 Tiny (справа), шариковая ручка для масштаба

На что стоит обратить внимание… сердцем контроллеров являются чипы семейства PIC — PIC18F25K50-I/ML, PIC18F25K80, PIC24HJ128GP506A-I/PT — соответственно. Про возможности каждого чипа можно прочитать из даташитов производителя, так что не будем заострять на этом внимание. Из особенностей могу добавить только, что у модели Canny 5 Nano есть внешний TTL-USB драйвер на чипе CP2102. На счет подключения и впаянных разъемов на моделях Canny 7 и Canny 3 переживать не стоит, т.к. производитель укомплектовывает поставку солидным пучком проводов с запаянными разъемами.

Применение чипов семейства PIC было неожиданностью. Хотя сам я не большой их поклонник, свою нишу они определенно занимают не зря. К слову, система защиты от протечек “аквасторож” тоже построена на чипах PIC.

Схема подключения полностью стандартная, так что двигаемся дальше. Душой контроллера является собственная прошивка, разработанная производителем и целиком совместимая с визуальной средой программирования, которая достаточно подробно была описана BosonBeard, а кому этого было недостаточно, может смело пойти почитать форумы, несмотря на то, что контроллеры не имеют широкого массового применения, комьюнити собралось приличное.

Т.к. все что можно было рассказать про сами контроллеры уже рассказано, а повторяться скучно, посмотрим, как их можно использовать для решения практической задачи управления шаговым двигателем.

Внимание! Собственный бутлоадер и графическая среда программирования накладывают определенные ограничения — невозможность использования стандартных библиотек. Но когда это нас останавливало?)

Не уверен что использовать подобный контроллер в качестве полноценного драйвера шагового двигателя даже для настольного ЧПУ или 3D принтера рационально, но для простого поворотного столика для создания моделей или съемки думаю реально.

От старого проекта у меня лежал неиспользованный старенький ДШИ-200 и самодельный драйвер к нему.


Рис.3. Мой старый драйвер шагового двигателя, на рисунке можно увидеть 3 канала управления

Это делает задачу немного интересней, так как готовые примеры рассчитаны на использование обычных сейчас 2-х обмоточных двигателей, в то время как ДШИ-200 — четырехобмоточный с двумя выводами с каждой обмотки.

Для сравнения, стандартная программа управления выглядит так:

А то что изобразил я, для управления своим двигателем выглядело так:

Почему такая разница в программах? Во-первых для таймлапса не надо организовывать реверс, т.е. достаточно вращения двигателя в одну сторону. Во-вторых — особенности самого двигателя, который может быть включен как по униполярной, так и по биполярной схеме. Так что нам подойдет униполярная схема:

В качестве платформы для таймлапса я использовал слегка измененный поворотный стол от 3д сканера cyclopus:

Достоинства и недостатки.
По традиции начнем с недостатков:
Закрытый бутлоадер
Отсутствие возможности подключения внешних библиотек

Из достоинств:
Графическая среда программирования — да, это непривычно, но это снижает порог вхождения
Высокая скорость разработки программ
Простота настройки и наладки программ “по месту” в полевых условиях
Развитое сообщество и поддержка разработчиков

Выводы
Не смотря на то, что контроллер достаточно специфичный и относится больше к узкоспециализированному профессиональному классу, производитель позаботился и о простых смертных. Это действительно сопоставимо со временем написания программ на Arduino. Но если взять более сложные программы, Arduino в проигрыше из-за сложности восприятия кода. Всетаки “картинку” мозг воспринимает быстрей чем текст. Кроме того, человеку который не участвовал в изначальной разработке кода проще будет его разобрать по картинке. Конечно визуальная среда разработки добавляет в загружаемый код хлама, но для сложных задач можно выбрать другой контроллер с большим объемом памяти… в общем каждый сам решает что ему важнее.

Уверен что многие вспомнят визуальную среду программирования Arduino — ArduBlock, которая умеет поддерживать библиотеки различных модулей и протоколов. Однако для чипов PIC ничего такого не было. Да и вообще с того момента как массово стали использовать Arduino про аналогичные устройства на PIC большинство из нас забыло. О достойной альтернативе говорить сложно, но это однозначно шаг вперед.

Мне было любопытно что это за контроллеры и что они умеют и я на данный момент удовлетворил свое любопытство. Я не придумал красивое окончание статьи, так что всем прочитавшим — спасибо за внимание.

Контроллер шагового двигателя

Наименование
Краткое описание
Цена, руб

Контроллер шагового двигателя Ms1c
Максимальный ток, А 8,0
Минимальный ток, А 0,5
Коэффициенты дробления шага 1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16, 1/32, 1/64, 1/128
Максимальная частота 50000 Гц
Напряжение питания, В 20-80
Габаритные размеры 80 х 90 х 20
Вход TTL
Диапазон температур, °С 0-40
ПО для настройки платы
3500
Контроллер шагового двигателя БУШ-МТ1
(подробнее)

4-х координатный контроллер шаговых двигателя. Предназначен для управления станками с ЧПУ. Управляется программами KCam4, Master5, Ninos, Mach2, Mach3, Mach4, JalaCNC, Turbocnc и др.

В комплект входит:

  • Контроллер-1шт.;
  • Разъемы;
  • LPT-кабель — 1шт;
  • Русифицированное программное обеспечение.
  • 12500

    Контроллер шагового двигателя БУШ
    (подробнее)

    3-х координатный контроллер шаговых двигателя. Предназначен для управления станками с ЧПУ. Управляется программами KCam4, Master5, Ninos, Mach2, Mach3, Mach4, JalaCNC, Turbocnc и др.
    В комплект входит:

  • Контроллер-1шт.;
  • Разъемы;
  • LPT кабель-1шт;
  • Русифицированное программное обеспечение.
  • 18500

    Контроллер шагового двигателя БУШ-3-25
    (подробнее)

    3-х координатный контроллер шаговых двигателя. Предназначен для управления станками с ЧПУ. Можно использовать с шаговыми двигателями типа ДШИ-1-1, ДШИ-2-1, ДШИ-3-1, ДШР-57, и др. Управляется программами KCam4, Master5, Ninos, Mach2, Mach3, Mach4, JalaCNC, Turbocnc и др.

    В комплект входит:

  • Контроллер-1шт.;
  • Разъемы РШ2НМ-7шт.;
  • LPT кабель-1шт;
  • Русифицированное программное обеспечение.
  • 4700

    Контроллер шагового двигателя БУШ-4-50
    (подробнее)

    4-х канальный контроллер шаговых двигателей. Предназначен для управления станками с ЧПУ. Можно использовать с шаговыми двигателями типа ДШИ-1-1, ДШИ-2-1, ДШИ-3-1, ДШР-57, и др. Управляется программами KCam4, Master5, Ninos, Mach2, Mach3, Mach4, JalaCNC, Turbocnc и др.

    В комплект входит:

  • Контроллер-1шт.;
  • Разъемы РШ2НМ-7шт.;
  • LPT кабель-1шт;
  • Русифицированное программное обеспечение.
  • 5400

    «Блок управления шаговыми двигателями БУШ-3-50ШД5»
    Блок управления шаговыми двигателями ШД-5Д1МУЗ, ДШР-80, ДШ-5 предназначен для управления станками с ЧПУ.
    31200

    «Блок управления шаговыми двигателями»
    Контроллер предназначен для управления биполярными шаговыми двигателями серии ДШР40, ДШР56 и аналогичными.
    Основные характеристики:
  • максимальный ток обмоки 2,5А
  • максимальное напряжение до 35В
  • частота управляющих импульсов до 50 кГц
  • управление ТТL уровнями (+5)
  • возможна гальваническая развязка для управляющих импульсов
  • питание для логики от +7 до +9В (имеется внутренний стабилизатор)
  • питание двигателя — в зависимости от подключаемого двигателя

    Базовый контроллер управляется сигналами:

  • шаг при подаче импульса по переднему фронту — двигатель отрабатывает один шаг
  • направление при высоком уровне сигнала направление шагов правое, при низком уровне левое
  • ЗВОНИТЕ

    Управление шаговым двигателем

    Итак, вы определились, что для вашей системы нужен шаговый двигатель. Теперь пришло время решить, 2-фазный или 5-фазный. Кто сможет дать ответ? Благодаря тому, что японская компания ORIENTAL MOTOR производит как двухфазные (с шагом 1,8° / 0,9°), так и 5-фазные (с шагом 0,72° / 0,36°) шаговые двигатели и драйверы для них, их многосторонний опыт дает нам уникальную возможность провести сравнение функций, чтобы прояснить разницу между двухфазными и пятифазными двигателями. Мы остановимся на их сходстве и различии по таким параметрам как: разрешение, вибрация, крутящий момент, точность и синхронность.

    2-фазный, 5-фазный, в чем разница?

    Есть два основных различия в конструкции между 2-фазными и 5-фазными шаговыми двигателями. Первое — механическое: число полюсов статора. В 2-фазном двигателе статор состоит из 8 магнитных полюсов с маленькими зубцами, а 5-фазный двигатель — из 10 полюсов. Каждый полюс статора снабжен обмоткой и отсюда следует второе различие между 2-фазными и 5-фазными двигателями — электрическое, и оно заключается в количестве фаз.

    Двухфазный двигатель имеет две фазы: фазу А и фазу В, а 5-фазный двигатель имеет пять фаз: A, B, C, D и E. А это значит, что переключения фаз в двигателях происходит в различных комбинациях, что влияет на их параметры.

    Как эти различия влияют на производительность?

    Существует несколько способов управления шаговым двигателем, и используемый драйвер сильно влияет на производительность двигателя. Однофазный режим, полношаговый, полушаговый и микрошаговый являются наиболее распространенными методами управления, и каждый из них обеспечивает различные значения характеристик. Однако независимо от метода управления, для 2-фазных и 5-фазных шаговых двигателей существуют различия в основных параметрах.

    Разрешение

    За исключением указанных отличий 5-фазный шаговый двигатель конструктивно практически не отличается от 2-фазного двигателя. Ротор в обоих моторах имеет 50 зубьев. Разница заключается в том, что, поскольку 5-фазный двигатель имеет 10 полюсов, по 2 на фазу, ротор должен двигаться только на 1/10 шага зуба, чтобы соответствовать следующей фазе. В двухфазном двигателе ротор должен двигаться на 1/4 шага зуба, чтобы соответствовать следующей фазе (8 полюсов, 4 на фазу). Это приводит к тому, что 2-фазный двигатель при каждом обороте совершает 200 шагов, по 1,8° на шаг, в то время как 5-фазный — 500 шагов, по 0,72° на шаг. Повышенная разрешающая способность 5-фазного двигателя — это следствие его конструкции. В сочетании с микрошаговым режимом управления 5-фазный двигатель может совершать шаги всего 0,00288°, однако точность и повторяемость положения ротора будут зависеть от механической точности двигателя.

    Механическая точность двухфазного и пятифазного двигателя составляет ± 3 угловых минуты (0,05°).

    Вибрация

    Из-за меньшего угла шага в 5-фазных шаговых двигателях (0,72° против 1,8° в 2-фазном двигателе) вибрация в 5-фазном двигателе значительно меньше, чем в 2-фазном. На графике показана вибрация, создаваемая 5-фазным двигателем, в сравнении с вибрацией, создаваемой 2-фазным шаговым двигателем.

    Как вы можете видеть, двухфазный двигатель производит гораздо большие вибрации. Эти графики были созданы путем присоединения генератора к валу двигателя. Когда двигатель вибрировал, генератор выдавал напряжение, пропорциональное величине вибрации.

    Крутящий момент

    Хотя между величиной выходного крутящего момента 2-фазного шагового двигателя и 5-фазного шагового двигателя нет почти никакой разницы, моментная характеристика 5-фазного двигателя имеет более гладкую форму. Это связано прежде всего с количеством пульсаций крутящего момента, создаваемых обоими двигателями.

    В полушаговом и микрошаговом режимах 5-фазный шаговый двигатель фактически увеличивает крутящий момент до 10% из-за большего количества фаз, находящихся под напряжением. 2-фазные двигатели будут терять крутящий момент до 40% при полушаговом и микрошаговом режимах, однако, современные 2-фазные драйверы компенсируют эти потери увеличением тока в соседних обмотках.

    Каждая фаза двигателя вносит синусоидальную кривую изменения крутящего момента в общий выходной крутящий момент двигателя (показано ниже). Разница между пиком и впадиной суммарного значения называется пульсацией крутящего момента.

    Пульсация крутящего момента вызывает вибрацию, поэтому чем больше эта разница, тем больше вибрация. Разница между пиком и впадиной в 2-фазном двигателе может достигать 29%, тогда как 5-фазная составляет всего около 5%. Поскольку пульсация крутящего момента непосредственно влияет на вибрацию, 5-фазный двигатель работает более плавно, чем 2-фазный.

    Точность / Повторяемость

    На точность поворота вала влияют электрические и механические параметры. Электрическая ошибка обычно вызвана несбалансированностью фаз. Например, сопротивление обмотки двигателя имеет допустимое отклонение ± 10%, поэтому возможна ситуация, что хотя двигатель рассчитан на 10 Вт, одна фаза может выдавать 9,2 Вт, а другая — 10,6 Вт. Эта разница между фазами приведет к тому, что ротор будет больше повёрнут одной фазе, чем к другой.

    Существует несколько компонентов механической ошибки, основной из которых является конфигурация зуба. Несмотря на то, что зубья на двигателе должны иметь прямоугольное сечение, неидеальность технологического процесса их нарезки может привести к закруглению некоторых зубьев или их частей. Из-за этого вместо того, чтобы магнитный поток протекал по прямым линиям от статора к ротору, он может протекать по изогнутым траекториям, изменяя при этом электромагнитную силу притяжения на этом зубе.

    При использовании полношагового режима 2-фазный двигатель повторяет состояния на каждом 4-м шаге, а в 5-фазном двигателе состояния повторяются на каждом 10-м шаге. Поэтому электрическая ошибка, вызванная дисбалансом в фазах, обнуляется каждый 4-й шаг в 2-фазном и каждый 10-й шаг в 5-фазном двигателе.

    А совершив целый оборот, тот же зуб окажется в исходной начальной точке, что устранит и механическую ошибку. Поскольку двухфазный двигатель совершает 200 шагов за оборот, его ошибки обнуляются (для конкретного положения) каждые 200 шагов, в то время как в 5-фазных двигателях через каждые 500 шагов.

    Синхронность и потеря контроля положения

    Поскольку 5-фазный шаговый двигатель перемещается только на 0,72° за шаг, для 5-фазного двигателя практически невозможно пропустить шаг из-за перерегулирования / недостаточного переключения.

    Двигатель теряет синхронность или пропускает шаг, если зубья на роторе не совпадают с правильными зубцами на статоре. По какой причине зубья могут не выровняться должным образом? Это может случиться, если ротор проскочил мимо правильного зубца статора, либо не переместился достаточно далеко, чтобы выровняться с правильным зубцом статора на величину более чем на 3,6°. Почему именно 3,6°? Потому что расстояние между зубцами ротора составляет 7,2° (360°/50), а правильный зубец должен находиться менее чем на половине расстояния между зубьями статора для выравнивания (7,2° между зубьями ротора, разделенное на 2, дает 3,6°). Поэтому, когда ротор отклоняется от правильного зубца статора более чем на 3,6° вперёд, либо назад, следующий либо предыдущий зуб выровняется на своем месте, что заставит двигатель сделать лишний шаг или остаться на месте.

    2-фазный двигатель имеет шаг 1,8°, который сопоставим с критическим углом 3,6°, и поэтому при некоторых условиях может происходить пропуск шага (из-за большой нагрузки при старте или при высокой скорости движения) или перескок на лишний шаг (при быстром торможении движения). 5-фазный двигатель имеешт шаг 0,72°, что значительно меньше критического угла, благодаря чему вероятность пропуска шага или перескока значительно снижается. При работе 5-фазного двигателя потеря контроля положения практически исключается.

    Выводы

    В зависимости от конкретного применения, вас вполне может устроить и 2-фазный шаговый двигатель. Однако если вам требуется более высокое разрешение, быстрый разгон и торможение, низкая вибрация и минимальная вероятность потери шага, то вам стоит остановить свой выбор на 5-фазном шаговом двигателе. Для применений, требующих высокую точность, низкие шум и вибрацию он будет лучшим выбором.

    Если вы хотите подробнее ознакомиться с 2-фазными и 5-фазными шаговыми двигателями Oriental Motor, заходите на страничку Шаговые двигатели нашего сайта. Также вы можете скачать каталог 5-фазных шаговых двигателей по этой ссылке: Скачать каталог 5-фазные ШД Oriental Motor.

    Информацию о ценах, наличии и технических параметрах шаговых двигателей Oriental Motor запрашивайте у специалистов компании Giden Electronics по телефону +7 (495) 225-54-52 или по почте, которую вы можете найти на главной странице сайта Giden Electronics.

    Система управления шаговым двигателем ZETLAB

    В современном мире всё большую роль играет автоматизация процессов. Для этого необходимо преобразовывать сигналы управления в механические движения. Одним из способов достижения данной цели является использование шаговых двигателей.

    Шаговый двигатель — это электромеханичское устройство, которое преобразует электрические импульсы в дискретные механические перемещения.

    Преимущества применения шаговых двигателей

    • угол поворота ротора определяется числом импульсов, которые поданы на двигатель;
    • если обмотки запитаны, то двигатель в режиме остановки обеспечивает полный момент;
    • хорошие шаговые двигатели обеспечивают точность 3-5% от величины шага, при этом ошибка не накапливается от шага к шагу;
    • возможность быстрого старта/остановки/реверсирования;
    • высокая надежность, связанная с отсутствием щеток, срок службы шагового двигателя фактически определяется сроком службы подшипников;
    • однозначная зависимость положения от входных импульсов обеспечивает позиционирование без обратной связи;
    • возможность получения очень низких скоростей вращения для нагрузки, присоединенной непосредственно к валу двигателя без промежуточного редуктора;
    • может быть перекрыт довольно большой диапазон скоростей, скорость пропорциональна частоте входных импульсов.

    Недостатки применения шаговых двигателей

    • шаговым двигателем присуще явление резонанса;
    • из-за работы без обратной связи возможна потеря контроля положения, поэтому рекомендуется дополнять системы управления шаговым двигателем энкодером;
    • потребление энергии не уменьшается даже без нагрузки;
    • затруднена работа на высоких скоростях;
    • невысокая удельная мощность;
    • относительно сложная схема управления.

    Применение шаговых двигателей:

    • приводы осей координатных столов и манипуляторов;
    • системы линейного перемещения;
    • упаковочные и конвейерное оборудование;
    • оборудование для текстильного и пищевого производств;
    • полиграфическое оборудование;
    • устройство подачи, дозирования;
    • сварочные автоматы.

    Принцип работы шагового двигателя

    Основной принцип работы шагового двигателя заключается в следующем — двухполюсный ротор электродвигателя, сделанный из специальной магнитомягкой стали, располагается в четырехполюсном статоре. Первая полюсная пара сделана из магнитов (постоянных), на второй паре имеется обмотка управления шаговым электродвигателем. В то время, когда ток в обмотках управления отсутствует, ротор двигателя располагается вдоль магнитов и стабильно удерживается с некоторым усилием (зависящее от силы магнитного потока).

    Как только осуществляется подача напряжения (постоянного) на обмотку управления шаговым электродвигателем, появляется магнитный поток, что больший магнитного потока имеющихся постоянных магнитов. Под воздействием усилия (электромагнитного) ротор начинает менять угол, стараясь войти в положение соосное с полюсами обмотки управления. Последующий импульс управления полностью отключает электрическое напряжение с обмотки управления. Вследствие этого ротор движка движется под воздействием магнитного потока магнитов.

    В данной работе описывается алгоритм управления шаговыми двигателями двухфазного (биполярного) и четырёхфазного (униполярного) типа с помощью модуля управления шаговым двигателем с интерфейсом CAN ZET 7160-S StepMotor-CAN или интерфейсом RS-485 ZET 7060-S StepMotor-485.

    Биполярный (двухфазный) шаговый двигатель

    Двухфазный шаговый двигатель (биполярный шаговый двигатель) имеет одну обмотку в каждой фазе, которая для изменения направления магнитного поля должна переполюсовываться драйвером. Для такого типа двигателя требуется мостовой драйвер, или полумостовой с двухполярным питанием. Всего биполярный двигатель имеет две обмотки и, соответственно, четыре вывода.


    Рис. 1 Внутренняя схема биполярного Ш.Д.

    Рис. 2 Схема выводов биполярного Ш.Д.

    Рис. 3 Схема подключения биполярного Ш.Д. к ZET7X60-S

    Униполярный (четырёхфазный) шаговый двигатель

    Четырёхфазный шаговый двигатель (униполярный шаговый двигатель) также имеет одну обмотку в каждой фазе, но от середины обмотки сделан отвод. Это позволяет изменять направление магнитного поля, создаваемого обмоткой, простым переключением половинок обмотки. При этом существенно упрощается схема драйвера. Драйвер должен иметь только 4 простых ключа. Таким образом, в униполярном двигателе используется другой способ изменения направления магнитного поля. Средние выводы обмоток могут быть объединены внутри двигателя, поэтому такой двигатель может иметь 5 или 6 выводов.


    Рис. 4 Внутренняя схема униполярного Ш.Д.

    Рис. 5 Схема выводов униполярного Ш.Д.

    Рис. 6 Схема подключения униполярного Ш.Д. к ZET7X60-S

    Режимы работы шагового двигателя

    Существует несколько способов управления фазами шагового двигателя. Наиболее распространёнными из них являются полношаговый и полушаговый режим. Существуют также режимы управления с 1/4, 1/8, 1/16 шага. Но эти режимы нужны только для узкого круга задач, и они требуют значительного усложнения схемы микроконтроллера и алгоритма управления. Ниже приводится последовательность генерируемых импульсов для различных режимов работы шагового двигателя, на примере униполярного двигателя.


    Рис. 7 Полношаговый режим, с 1-ой активной обмоткой на каждом шаге


    Рис. 8 Полношаговый режим, с 2-мя активными обмотками на каждом шаге


    Рис. 9 Полушаговый режим

    Разгон и торможение шагового двигателя

    Такой параметр шагового двигателя, как зависимость момента от скорости является важнейшим при выборе типа двигателя, выборе метода управления фазами и выборе схемы драйвера. При конструировании высокоскоростных драйверов шаговых двигателей нужно учитывать, что обмотки двигателя представляют собой индуктивность. Эта индуктивность определяет время нарастания и спада тока. Поэтому если к обмотке приложено напряжение прямоугольной формы, форма тока не будет прямоугольной. При низких скоростях (рис. 10а) время нарастания и спада тока не способно сильно повлиять на момент, однако на высоких скоростях момент падает. Связано это с тем, что на высоких скоростях ток в обмотках двигателя не успевает достигнуть номинального значения (рис. 10б).


    Рис. 10 Зависимость тока в обмотках Ш.Д. от частоты

    Таким образом, для работы с шаговым двигателем на большой скорости необходимо выполнять его разгон и замедление, в противном случае произойдёт потеря синхронности между шаговым двигателем и контроллером, и положение ротора шагового двигателя будет утеряно.

    Управление шаговым двигателем с помощью модуля ZET7X60-S StepMotor

    Перед началом работы с шаговым двигателем необходимо выставить необходимые параметеры на вкладке «Настройки»:

    • Частота опроса — частота, с которой будет обновляться информация в канале о количестве проделанных шагов;
    • Тип двигателя — тип двигателя, подключенного к модулю ZET 7X60-S StepMotor.

    После этого с помощью вкладки «Управление» можно начинать управление шаговым двигателем.

    • Старт/Стоп — начать /остановить движение шагового двигателя;
    • Направление вращения — задаём направление вращения шагового двигателя, по или против часовой стрелки;
    • Кол-во шагов до остановки — количество шагов, которое проделает шаговый двигатель после запуска;
    • Время одного шага — скорость вращения шагового двигателя.

    Рис. 11 Вкладка «Настройки» в программе MODBUS-ZETLAB

    Рис. 12 Вкладка «Управление» в программе MODBUS-ZETLAB

    Во время выполнения команды, контроллер сообщает о количестве проделанных шагов на данный момент с частотой заданной в настройках (Настройки —> Частота опроса).


    Рис. 13 Отображение количества проделанных шагов в программе ZETLAB «Многоканальный осциллограф»

    Система управления шаговым двигателем с обратной связью

    Система управления шаговым двигателем с обратной связью строится на базе модуля управления шаговым двигателем ZET 7060-S StepMotor-485 (ZET 7160-S StepMotor-CAN) и интеллектуального энкодера ZET 7060-E Encoder-485 (ZET 7160-E Encoder-CAN). Для подключения к системе ZETLAB используется преобразователь интерфейса ZET 7070. Управление шаговым двигателем осуществляется подачей сигналов с модуля ZET7060-S StepMotor-485 (ZET 7160-S StepMotor-CAN). Контроль состоянием шагового двигателя осуществляется энкодером, сигнал с которого обрабатывается модулем ZET 7060-E Encoder-485 (ZET 7160-E Encoder-CAN). Обработка сигналов с интеллектуального энкодера и программное управление модулем ZET7060-S StepMotor-485 (ZET 7160-S StepMotor-CAN) осуществляется с помощью программного обеспечения ZETLAB.


    Схема системы управления шаговым двигателем с обратной связью

    Состав системы управления шаговым двигателем с обратной связью

    Описание
    Управляющий модуль ZET 7060-S StepMotor-485 или ZET 7160-S StepMotor-CAN
    Цифровой модуль управления шаговым двигателем с интерфейсом RS-485 или CAN.
    Датчик углового перемещения
    Преобразование углового перемещения в последовательность электрических сигналов, содержащих информацию о величине и направлении этого перемещения. Диаметр корпуса 50 мм. Разрешающая способность до 320000 дискрет на оборот.
    Измерительный модуль ZET 7060-E Encoder-485 или ZET 7160-E Encoder-CAN
    Преобразование сигнала с датчика в значения углового перемещения и передача этих данных по протоколу Modbus по интерфейсу RS-485 или CAN 2.0.
    ZET 7070 RS-485↔USB или ZET 7174 CAN-USB
    Модуль передачи данных с измерительных модулей на ПК
    MODBUS OPC Сервер
    Программа «Сервер данных интеллектуальных датчиков»
    Кабели для подключения измерительных и управляющих модулей к ZET 7070 или ZET 7174
    Программное обеспечение ZETLAB
    Программы для отображения результатов измерений интеллектуальных датчиков в численном и графическом виде на плоскости и в объеме.
    SCADA ZETVIEW
    Графическая среда разработки приложений для автоматизации измерений

    Шаговые двигатели, драйверы шаговых двигателей, контроллеры шаговых двигателей и шаговые двигатели с регулированием скорости

    Шаговые двигатели

    обеспечивают простое точное позиционирование. Они используются в различных типах оборудования для точного регулирования угла поворота и скорости с помощью импульсных сигналов. Шаговые двигатели с компактным корпусом генерируют высокий крутящий момент и идеально подходят для быстрого ускорения и отклика. Шаговые двигатели также удерживают свое положение при остановке благодаря своей механической конструкции. Решения для шаговых двигателей состоят из драйвера (принимает импульсные сигналы и преобразует их в движение двигателя) и шагового двигателя.

    Oriental Motor предлагает множество решений для самых разных областей применения:

    • Шаговые двигатели с обратной связью AlphaStep, 2-фазные шаговые двигатели, 5-фазные шаговые двигатели
    • Опции с редуктором, энкодером и электромагнитным тормозом
    • Драйверы шаговых двигателей с входом переменного или постоянного тока
    • Размеры корпуса от 0,79 дюйма (20 мм) до 3,54 дюйма (90 мм)

    Подробнее…

    Шаговые двигатели (только двигатель)

    Oriental Motor предлагает широкий ассортимент шаговых двигателей, в том числе; Шаговые двигатели AlphaStep с обратной связью, 2-фазные шаговые двигатели и 5-фазные шаговые двигатели доступны в типоразмерах от 0.от 79 дюймов (20 мм) до 3,54 дюйма (90 мм). Предлагаются пять шаговых двигателей с редуктором, варианты энкодера и тормоза, а также различные обмотки двигателя.

    • Шаговые двигатели 0,79–3,54 дюйма (20–90 мм) NEMA 8–NEMA 34 типоразмера корпуса
    • Доступны беззазорные, малозазорные и прямозубые шестерни
    • Шаговые двигатели с замкнутым контуром AlphaStep, двухфазные шаговые двигатели и пятифазные шаговые двигатели
    • Опции энкодера и электромагнитного тормоза

    Драйверы шаговых двигателей

    Драйверы шаговых двигателей

    преобразуют импульсные сигналы от контроллера в движение двигателя для достижения точного позиционирования.

    • Вход переменного или постоянного тока
    • Шаговые двигатели с замкнутым контуром AlphaStep, драйверы 2-фазных или 5-фазных шаговых двигателей
    • Импульсный вход, встроенный контроллер или EtherNet/IP™, EtherCAT, PROFINET Совместимые версии
    • Плата или коробка Тип

     

    EtherNet/IP™ является товарным знаком ODVA

    Шаговые двигатели и драйверы с регулированием скорости

    Система управления скоростью SC серии CVK предлагает простую конфигурацию, состоящую из шагового двигателя, драйвера и программируемого контроллера.Рабочая скорость, время разгона и торможения, рабочий ток могут быть установлены с помощью переключателей драйвера, а простое переключение входа FWD (RVS) в положение ON или OFF обеспечивает простоту управления.

    • Генератор импульсов не требуется
    • Возможны 2 настройки скорости
    • Компактный шаговый двигатель с высоким крутящим моментом

    Контроллеры/сетевые шлюзы

    Контроллеры и сетевые шлюзы для использования с системами управления движением.

    • Контроллеры для использования с драйверами импульсного ввода
    • Сетевые преобразователи/шлюзы (связь RS-485)
      • EtherCat
      • CC-Link
      • МЕХАТРОЛИНК

     


    Шаговые двигатели и драйверы

    Шаговый двигатель используется для достижения точного позиционирования с помощью цифрового управления.Двигатель работает за счет точной синхронизации с импульсным сигналом, поступающим от контроллера к драйверу. Шаговые двигатели с их способностью создавать высокий крутящий момент на низкой скорости при минимальных вибрациях идеально подходят для приложений, требующих быстрого позиционирования на небольшом расстоянии.

    Точное позиционирование с точностью до шага

    Шаговый двигатель вращается с фиксированным шагом, как секундная стрелка часов. Этот угол называется «базовым углом шага». Oriental Motor предлагает шаговые двигатели с базовым углом шага 0.36°, 0,72°, 0,9° и 1,8°. 5-фазные шаговые двигатели имеют угол шага 0,36° и 0,72°, а 2-фазные шаговые двигатели имеют угол шага 0,9° и 1,8°.


    Использование технологии гибридного шагового двигателя

    Гибридный шаговый двигатель представляет собой комбинацию двигателей с переменным магнитным сопротивлением и двигателей с постоянными магнитами. Ротор гибридного шагового двигателя намагничивается в осевом направлении, как шаговый двигатель с постоянными магнитами, а статор питается электромагнитным полем, как шаговый двигатель с переменным сопротивлением.И статор, и ротор многозубчатые.

    Гибридный шаговый двигатель имеет аксиально намагниченный ротор, что означает, что один конец намагничен как северный полюс, а другой конец как южный полюс. Зубчатые чашки ротора размещены на каждом конце магнита, и чашки смещены на половину шага зубьев.

    Простое управление с помощью импульсных сигналов

    Ниже показана конфигурация системы для высокоточного позиционирования. Угол поворота и скорость шагового двигателя можно точно контролировать с помощью импульсных сигналов от контроллера.

    Что такое импульсный сигнал?

    Импульсный сигнал — это электрический сигнал, уровень напряжения которого постоянно меняется между ON и OFF. Каждый цикл ВКЛ/ВЫКЛ считается как один импульс. Команда с одним импульсом заставляет выходной вал двигателя провернуться на один шаг. Уровни сигналов, соответствующие состояниям ВКЛ и ВЫКЛ напряжения, обозначены как «H» и «L» соответственно.

    Количество оборотов пропорционально количеству импульсов

    Количество оборотов шагового двигателя пропорционально количеству импульсных сигналов (число импульсов), подаваемых драйверу.Соотношение вращения шагового двигателя (угол поворота выходного вала двигателя) и количества импульсов выражается следующим образом:

    Скорость пропорциональна скорости импульса

    Скорость шагового двигателя пропорциональна скорости импульсных сигналов (частоте импульсов), подаваемых на драйвер. Соотношение частоты импульсов [Гц] и скорости двигателя [об/мин] выражается следующим образом:

    Создание высокого крутящего момента в компактном корпусе

    Шаговые двигатели

    генерируют высокий крутящий момент в компактном корпусе.Эти особенности обеспечивают им превосходное ускорение и реакцию, что, в свою очередь, делает эти двигатели хорошо подходящими для приложений с высокими требованиями к крутящему моменту, где двигатель должен часто запускаться и останавливаться. Чтобы удовлетворить потребность в большем крутящем моменте на низкой скорости, Oriental Motor также предлагает мотор-редукторы, сочетающие компактную конструкцию и высокий крутящий момент.

    Двигатель удерживается в остановленном положении

    Шаговые двигатели продолжают создавать удерживающий момент даже в состоянии покоя.Это означает, что двигатель можно удерживать в остановленном положении без использования механического тормоза.

    После отключения питания момент самоудержания двигателя теряется, и двигатель больше не может удерживаться в остановленном положении при вертикальных операциях или при приложении внешней силы. В лифтах и ​​подобных устройствах используйте тормоз электромагнитного типа.

    Шаговые двигатели и драйверы с обратной связью — AlphaStep

    AlphaStep состоит из шагового двигателя и драйверов, разработанных для максимального использования возможностей шагового двигателя.Эти продукты обычно работают синхронно с импульсными командами, но когда происходит внезапное ускорение или изменение нагрузки, уникальный режим управления поддерживает операцию позиционирования. Модели AlphaStep также могут выдавать сигналы завершения позиционирования и аварийные сигналы, что повышает надежность оборудования, с которым они работают.

     

    Типы операционных систем

    Каждый шаговый двигатель и драйвер сочетают в себе шаговый двигатель, выбранный из различных типов, со специальным драйвером.Доступны драйверы, работающие в режиме импульсного ввода и в режиме встроенного контроллера. Вы можете выбрать желаемую комбинацию в соответствии с требуемой операционной системой.

    Драйвер импульсного входа

    Электродвигателем можно управлять с помощью генератора импульсов, предоставленного пользователем. Рабочие данные вводятся в генератор импульсов заранее. Затем пользователь выбирает рабочие данные на главном программируемом контроллере, затем вводит рабочую команду.

    Драйвер встроенного контроллера

    Встроенная функция генерации импульсов позволяет управлять двигателем через непосредственно подключенный персональный компьютер или программируемый контроллер.Так как не требуется отдельного генератора импульсов, драйверы этого типа экономят место и упрощают проводку.

    Разница между входными характеристиками переменного и постоянного тока

    Шаговый двигатель приводится в действие напряжением постоянного тока, подаваемым через драйвер. В двигателях и драйверах Oriental Motor с входным напряжением 24 В постоянного тока на двигатель подается 24 В постоянного тока. В двигателях и приводных системах на 100–115 В переменного тока вход выпрямляется до постоянного тока, а затем на двигатель подается примерно 140 В постоянного тока (некоторые продукты являются исключением из этого правила).)

    Эта разница в напряжении, подаваемом на двигатели, проявляется как разница в характеристиках крутящего момента на высоких скоростях. Это связано с тем, что чем выше приложенное напряжение, тем быстрее будет нарастание тока через обмотки двигателя, что облегчает подачу номинального тока на более высоких скоростях. Таким образом, двигатель переменного тока и система драйвера имеют превосходные характеристики крутящего момента в широком диапазоне скоростей, от низких до высоких скоростей, предлагая большое передаточное число.

    Рекомендуется, чтобы для вашего приложения рассматривались системы двигателя и драйвера с входом переменного тока, которые совместимы в более широком диапазоне условий эксплуатации, чем системы с входом постоянного тока.

    Драйверы шаговых двигателей — Драйверы шаговых двигателей с входом переменного и постоянного тока Продукты


    Драйверы шаговых двигателей с входом переменного тока

    Драйверы шаговых двигателей с входом переменного тока

    обеспечивают превосходные характеристики крутящего момента в широком диапазоне скоростей, от низких до высоких скоростей, обеспечивая большое передаточное число. Поддерживает управление по замкнутому контуру без проблем с настройкой усиления или колебаниями при использовании с двигателем AlphaStep AZ Series (абсолютный механический энкодер) или AlphaStep AR Series (со встроенным резольвером) для превосходного управления. RKII Series (разомкнутый контур) идеально подходит для требовательных приложений, где не требуется обратная связь.

    Все драйверы шаговых двигателей с входом переменного тока имеют улучшенное микрошаговое управление (Smooth Drive) Oriental Motor. Эти драйверы доступны с импульсным входом или с хранимыми данными (сеть) в нашей группе продуктов FLEX и предлагают управление электромагнитным тормозом для вертикальных операций.

    Используйте драйверы AlphaStep Closed Loop во всех наших продуктах на основе приводов в качестве общей платформы для упрощения проводки, повышения производительности машины и работы в сети.

    • Импульсный вход, Импульсный ввод со связью RS-485, Сохраненные данные (сеть), EtherNet/IP™, EtherCAT или PROFINET совместимые типы
    • Однофазный или трехфазный ввод
    • Замкнутый контур или разомкнутый контур

     


    Драйверы шаговых двигателей с входом постоянного тока

    Доступные в широком диапазоне напряжений постоянного тока, наши драйверы шаговых двигателей постоянного тока доступны с теми же функциями, что и наши популярные драйверы с входом переменного тока.

    Кроме того, мы предлагаем драйверы ввода постоянного тока, специально разработанные для OEM-приложений. Уровень платы CVD представляет собой превосходный микрошаговый драйвер, обеспечивающий лучшую в отрасли характеристику скорости крутящего момента, высокую точность даже при микрошаговом режиме и сверхнизкие характеристики вибрации благодаря усовершенствованной функции микрошага (плавного привода). Доступен в 2-фазном или 5-фазном исполнении.

    Используйте драйверы с обратной связью во всех наших продуктах на основе актуаторов в качестве общей платформы для упрощения проводки, повышения производительности машины и работы в сети.

    • OEM (тип платы/карты) или тип коробки
    • Импульсный ввод, Импульсный ввод со связью RS-485, Сохраненные данные со связью RS-485, EtherNet/IP™, EtherCAT, типы, совместимые с PROFINET, или многоосевые* типы
    • Замкнутый контур AlphaStep, 2-фазные и 5-фазные шаговые двигатели
    • Вход 24 В пост. тока, 48 В пост. тока или 75 В пост. тока

     


    Типы драйверов шаговых двигателей

    Доступны драйверы, работающие в режиме импульсного ввода и в режиме встроенного контроллера.Вы можете выбрать желаемую комбинацию в соответствии с требуемой операционной системой.

    Драйверы импульсного ввода

    Шаговым двигателем можно управлять с помощью генератора импульсов, предоставленного пользователем. Рабочие данные вводятся в генератор импульсов заранее. Затем пользователь выбирает рабочие данные на главном программируемом контроллере, затем вводит рабочую команду.

    Встроенный контроллер (сохраненные данные или сохраненная программа) Тип драйверов

    Встроенная функция генерации импульсов позволяет управлять двигателем через непосредственно подключенный персональный компьютер или программируемый контроллер.Так как не требуется отдельного генератора импульсов, драйверы этого типа экономят место и упрощают проводку.

    Разница между входными характеристиками переменного и постоянного тока

    Шаговый двигатель приводится в действие напряжением постоянного тока, подаваемым через драйвер. В двигателях и драйверах Oriental Motor с входным напряжением 24 В постоянного тока на двигатель подается 24 В постоянного тока. В двигателях и приводных системах на 100–115 В переменного тока вход выпрямляется до постоянного тока, а затем на двигатель подается примерно 140 В постоянного тока (некоторые продукты являются исключением из этого правила).)

    Эта разница в напряжении, подаваемом на двигатели, проявляется как разница в характеристиках крутящего момента на высоких скоростях. Это связано с тем, что чем выше приложенное напряжение, тем быстрее будет нарастание тока через обмотки двигателя, что облегчает подачу номинального тока на более высоких скоростях. Таким образом, двигатель переменного тока и система драйвера имеют превосходные характеристики крутящего момента в широком диапазоне скоростей, от низких до высоких скоростей, предлагая большое передаточное число.

    Рекомендуется, чтобы для вашего приложения рассматривались системы двигателя и драйвера с входом переменного тока, которые совместимы в более широком диапазоне условий эксплуатации, чем системы с входом постоянного тока.


    Сравнение шаговых двигателей


    Шаговые двигатели — шаговый двигатель с замкнутым контуром, 2-фазный шаговый двигатель и 5-фазный шаговый двигатель.

    Серия AZ Замкнутый контур, абсолютные шаговые двигатели

    Серия AR Шаговые двигатели с замкнутым контуром

    Двухфазные биполярные шаговые двигатели серии PKP

    Двухфазные униполярные шаговые двигатели серии PKP

    Пятифазные шаговые двигатели серии RKII

    Пятифазные шаговые двигатели серии PKP

    Характеристики

    Замкнутый контур,
    Механический абсолютный
    Энкодер

    Замкнутый контур,
    Высокоэффективный

    Высокий крутящий момент,
    Широкий Диапазон тока
    Standard, High-Resolution
    или Flat Тип

    Высокий крутящий момент,
    Широкий Диапазон тока
    Стандартный или тип с высоким разрешением

    Высокоэффективный
    5-фазный

    Высокий крутящий момент, тип разъема

    Стандартный тип или тип высокого разрешения

    Базовый угловой шаг

    0.36°

    0,36°

    1,8°, 0,9°

    1,8°, 0,9°

    0,72°

    0,72°, 0,36°

    Требуется драйвер

    Серия AZ

    Серия AR

    Серия CVD Биполярный

    Серия CMD Однополярный

    Серия РКИИ

    Серия CVD, 5-фазный

    Потребляемая мощность драйвера

    Переменный или постоянный ток

    Переменный или постоянный ток

    DC

    DC

    АС

    DC

    Типоразмеры

    0.79 дюймов (20 мм)
    1,10 дюйма (28 мм)
    1,65 дюйма (42 мм)
    2,36 дюйма (60 мм)
    3,35/3,54 дюйма (85/90 мм)

    1,10 дюйма (28 мм)
    1,65 дюйма (42 мм)
    2,36 дюйма (60 мм)
    3,35/3,54 дюйма (85/90 мм)

    0,79 дюйма (20 мм)
    1,10 дюйма (28 мм)
    1,38 дюйма (35 мм)
    1,65 дюйма (42 мм)
    1,97 дюйма (50 мм)
    2,22/2,36 дюйма (56,4/ 60 мм)
    3,35/3,54 дюйма (85/90 мм)

    0.79 дюймов (20 мм)
    1,10 дюйма (28 мм)
    1,38 дюйма (35 мм)
    1,65 дюйма (42 мм)
    1,97 дюйма (50 мм)
    2,22/2,36 дюйма (56,4/60 мм) )
    3,35 дюйма (85 мм)

    1,65 дюйма (42 мм)
    2,36 дюйма (60 мм)
    3,35/3,54 дюйма (85/90 мм)

    1,10 дюйма (28 мм)
    1,65 дюйма (42 мм)
    2,22/2,36 дюйма (56,4/60 мм)

    Доступные опции

    Редукторный тип
    Электромагнитный тормоз

    Редукторный тип
    Электромагнитный тормоз

    Тип с редуктором
    Энкодер
    Электромагнитный тормоз

    Тип с редуктором
    Энкодер
    Электромагнитный тормоз

    Тип с редуктором
    Энкодер
    Электромагнитный тормоз

    Редукторный тип
    Энкодер

    Макс.Удерживающий момент

    2,8 унции на дюйм до 752 фунта на дюйм

    42 унции на дюйм до 442 фунта на дюйм

    2,8 унции на дюйм до 1062 фунта на дюйм

    2,8 унции на дюйм до 64 фунта на дюйм

    19,8 унций на дюйм до 460 фунтов на дюйм

    7,3 унции на дюйм до 53 фунта на дюйм

    0,02 Н·м до 85 Н·м

    0.от 3 Н·м до 50 Н·м

    0,02 Н·м до 120 Н·м

    0,02 Н·м до 7,3 Н·м

    0,14 Н·м до 52 Н·м

    0,052 Н·м до 6 Н·м

    Узнать больше

    Серия AZ Замкнутый контур, абсолютные шаговые двигатели

    AR Шаговые двигатели с замкнутым контуром серии

    Двухфазные биполярные шаговые двигатели серии PKP

    Двухфазные униполярные шаговые двигатели серии PKP

    Пятифазные шаговые двигатели серии RKII

    Пятифазные шаговые двигатели серии PKP

    Универсальный контроллер SCX11

    Можно сохранить 100 программ последовательности

    SCX11 может хранить до 100 программ и выполнять различные операции, от простых движений, таких как «повторяющаяся операция позиционирования», до сложных элементов управления, таких как «операция путем вычисления значения на основе внешних входных данных».

    Простое управление

    Удобное и простое в использовании программное обеспечение для ПК «Immediate Motion Creator для серии CM/SCX» поставляется вместе с SCX11. Легко запускайте операцию одним нажатием кнопки или клавиши запуска, задав величину перемещения и скорость. Графический интерфейс позволяет легко создавать программы, выбирая команды из списка команд. Другие доступные функции включают в себя; монитор в режиме реального времени для позиции обучения, текущей позиции и состояния ввода/вывода, настройки системных параметров, функции осциллографа и назначения ввода/вывода.

    Интеллектуальная настройка


    Запрограммируйте данные для скорости и количества перемещений, установив параметр «Пользовательские единицы». Данные могут быть запрограммированы в таких единицах, как «мм», «дюйм» и «оборот».

    Вход внешнего энкодера


    SCX11 имеет функцию для входов внешнего энкодера, которая обеспечивает непрерывный мониторинг положения обратной связи и ошибки положения.Линейный драйвер, открытый коллектор и TTL-входы совместимы.


    Порт USB в стандартной комплектации

    SCX11 имеет порт мини-USB на передней панели, который можно напрямую подключить к ПК с помощью имеющегося в продаже кабеля мини-USB. Не требуется специальный кабель или преобразователь.

    Различные интерфейсы для работы

    1.Автономная работа с использованием датчиков и переключателей

    SCX11 может работать как автономный контроллер без ПК или программируемого контроллера, используя 9 общих входов и 4 общих выхода для выбора желаемой последовательности.

    2. Прямая командная операция через CANopen


    SCX11 имеет стандартный встроенный интерфейс для CANopen.

    *CANopen для SCX11 сертифицирован CiA (CAN in Automation).

     

    3. Работа с использованием ПК


    SCX11 можно подключить к ПК через RS-232C или USB. SCX11
    также можно подключить через гирляндное соединение RS-232C для многоосевого управления
    с другим SCX11 или другими продуктами, такими как универсальный двигатель Alphastep с замкнутым контуром серии
    ASX.

    4.Работа с помощью программируемого контроллера


    SCX11 может передавать широкий спектр сигналов через ввод-вывод на программируемый контроллер
    . Последовательная связь также доступна, если
    программируемый контроллер имеет встроенный интерфейс USB или RS-232C.

    Два типа операций

    1. Выполнение операции последовательности [Функция сохраненной программы]


    Эта функция доступна для условного ветвления с использованием ввода-вывода общего назначения, процессов ожидания с использованием внутренних таймеров и других операций, основанных на управлении последовательностью, включая настройку данных позиционирования и скорости.SCX11 может хранить до 100 различных программ, которые можно выбирать и выполнять через USB, RS-232C, CANopen и порт ввода/вывода.

    [Пример программы]

    S eq 1
    [ 1 ] V S 1 ; Начальная скорость
    [ 2 ] V R 9 ; Скорость бега
    [ 3 ] T A 1 ; Время разгона
    [ 4 ] T D 2 ; Время торможения
    [ 5 ] D I S 2 ; Расстояние пошагового перемещения
    [ 6 ] L O O P 3 ; Блок LOOP начала подсчета
    [ 7 ] M I ; Увеличенное расстояние перемещения
    [ 8 ] M E N D ; Ожидание окончания движения
    [ 9 ] W A I T 1 ; Ожидание указанного времени
    [ 1 0 ] E N D L ; Конец блока LOOP
    [1 1] M A 0; Перейти в абсолютное положение
    [ 1 2 ] M E N D ; Ожидание окончания движения
    [ 1 3 ] E N D ; End Sequence
    *Вы можете установить скорость и величину перемещения в единицах фактического движения, таких как «мм», «дюйм» и «оборот».

    2. Прямая командная операция


    Управляйте двигателем напрямую, отправляя команды через последовательный порт
    (USB, RS-232C, CANopen) с ПК или программируемого контроллера
    . Эта функция подходит для приложений, в которых данные позиционирования
    часто обновляются или управляются всеми сразу с помощью ПК или программируемого контроллера
    .

     

    [Примеры команд]

    ДИС ; Инкрементальное расстояние перемещения
    V R ; Скорость бега
    В·с ; Начальная скорость
    T A ; Время разгона
    T D ; Время торможения
    M I ; Переместить инкрементное расстояние
    M A ; Перейти в абсолютное положение
    M C P ; Непрерывное перемещение, положительное
    M C N ; Непрерывное перемещение, отрицательное значение
    M G H P ; Искать механическое исходное положение
    A L M C L R ; Сброс состояния тревоги


    Драйвер шагового двигателя | Дешево Лучший драйвер шагового двигателя оптом в Интернете

    Что такое драйвер шагового двигателя?

    Драйвер шагового двигателя представляет собой привод, который может преобразовывать импульсный сигнал в сигнал углового смещения. Драйверы шагового двигателя заставляют шаговые двигатели вращаться на угол, называемый углом шага, в заданном направлении при получении импульсного сигнала.Скорость двигателя зависит от частоты импульсов, выдаваемой контроллером, а смещение определяется количеством импульсов, выдаваемым контроллером. Шаговая система состоит из шагового двигателя и шагового драйвера. Производительность шагового двигателя зависит не только от двигателя, но и от драйвера шагового двигателя.


    Типы драйверов шаговых двигателей


    STEPPERONLINE предлагает три типа драйверов шаговых двигателей:

    Цифровой драйвер шагового двигателя

    Цифровой драйвер шагового двигателя разработан с передовым алгоритмом управления DSP, основанным на новейшей технологии управления движением.Это идеальный выбор для шаговых двигателей. Его высокое качество, высокая производительность и длительный срок службы впечатляют многих клиентов.

    Подробнее ►

    Драйвер шагового двигателя с замкнутым контуром

    Драйвер шагового двигателя с замкнутым контуром работает с шаговыми двигателями с замкнутым контуром с энкодером для получения сигнала положения. Он предлагает более высокие диапазоны пикового крутящего момента на высокой скорости и большую производительность машины, а также более тихую работу и меньшее энергопотребление.

    Подробнее ►

    Встроенный драйвер шагового двигателя

    Встроенный драйвер шагового двигателя — это драйверы, которые можно устанавливать на шаговые двигатели.Самым большим преимуществом встроенного шагового двигателя является пространство и большая надежность. В настоящее время STEPPERONLINE предлагает три типа встроенных шаговых двигателей:

    a. Шаговый двигатель + шаговый драйвер
    б. Шаговый двигатель + шаговый драйвер + контроллер
    c. Шаговый двигатель + шаговый драйвер + энкодер

    STEPPERONLINE всегда предлагает драйверы шаговых двигателей самого высокого качества по лучшей цене. Если у вас есть какие-либо вопросы о том, как выбрать подходящий драйвер шагового двигателя, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам.Мы всегда здесь, чтобы дать вам наиболее подходящую рекомендацию.

    Что такое шаговый двигатель и контроллеры? – Omega Engineering

    Шаговый двигатель представляет собой бесщеточный синхронный электродвигатель, который преобразует цифровые импульсы в механическое вращение вала. Каждый оборот шагового двигателя делится на дискретное количество шагов, во многих случаях 200 шагов, и для каждого шага двигателю должен посылаться отдельный импульс. Шаговый двигатель может делать только один шаг за раз, и каждый шаг имеет одинаковый размер.Поскольку каждый импульс заставляет двигатель поворачиваться на точный угол, обычно 1,8°, положением двигателя можно управлять без какого-либо механизма обратной связи. По мере увеличения частоты цифровых импульсов шаговое движение превращается в непрерывное вращение со скоростью вращения, прямо пропорциональной частоте импульсов. Шаговые двигатели используются каждый день как в промышленных, так и в коммерческих целях из-за их низкой стоимости, высокой надежности, высокого крутящего момента на низких скоростях и простой, прочной конструкции, которая работает практически в любых условиях.

    Преимущества шагового двигателя

    Преобразование нелинейного входного сигнала в линейный выходной сигнал. Это обычное явление для сигналов термопары.

    Угол поворота двигателя пропорционален входному импульсу.
    Двигатель имеет полный крутящий момент в состоянии покоя (если обмотки находятся под напряжением).
    Точное позиционирование и повторяемость движения, так как хорошие шаговые двигатели имеют точность от 3 до 5% шага, и эта ошибка не накапливается от одного шага к другому.
    Отличный отклик на запуск/остановку/реверс.
    Очень надежен, так как в двигателе нет контактных щеток. Поэтому срок службы шагового двигателя просто зависит от срока службы подшипника.
    Реакция шаговых двигателей на цифровые входные импульсы обеспечивает управление без обратной связи, что делает управление двигателем более простым и менее затратным.
    Можно добиться синхронного вращения на очень низкой скорости с нагрузкой, которая непосредственно связана с валом.
    Может быть реализован широкий диапазон скоростей вращения, поскольку скорость пропорциональна частоте входных импульсов.

    Типы шаговых двигателей

    Существует три основных типа шаговых двигателей: с переменным магнитным сопротивлением, с постоянными магнитами и гибридные. Это обсуждение будет сосредоточено на гибридном двигателе, поскольку эти шаговые двигатели сочетают в себе лучшие характеристики двигателей с переменным сопротивлением и двигателей с постоянными магнитами. Они сконструированы с многозубчатыми полюсами статора и ротором с постоянными магнитами. Стандартные гибридные двигатели имеют 200 зубьев ротора и угол поворота 1,8º. Поскольку они демонстрируют высокий статический и динамический крутящий момент и работают с очень высокой частотой шагов, гибридные шаговые двигатели используются в самых разных коммерческих приложениях, включая компьютерные дисководы, принтеры/плоттеры и проигрыватели компакт-дисков.Некоторые промышленные и научные приложения шаговых двигателей включают робототехнику, станки, машины для захвата и размещения, автоматические машины для резки и соединения проводов и даже устройства точного контроля жидкости.

    Пошаговые режимы

    Шаговые режимы шагового двигателя

    включают полный, половинный и микрошаг. Тип выхода шагового режима любого шагового двигателя зависит от конструкции драйвера. OMEGA предлагает приводы с шаговыми двигателями с выбираемыми переключателем полно- и полушаговыми режимами, а также микрошаговые приводы с разрешающей способностью, выбираемой переключателем или программно.

    ПОЛНЫЙ ШАГ
    Стандартные гибридные шаговые двигатели имеют 200 зубьев ротора или 200 полных шагов на один оборот вала двигателя. Разделение 200 шагов на 360° вращения равно 1,8° полного угла шага. Обычно полношаговый режим достигается за счет подачи питания на обе обмотки с попеременным изменением направления тока. По сути, один цифровой импульс от драйвера эквивалентен одному шагу.

    ПОЛУШАГ
    Половина шага просто означает, что шаговый двигатель вращается со скоростью 400 шагов за оборот.В этом режиме на одну обмотку подается питание, а затем поочередно подается питание на две обмотки, в результате чего ротор вращается на половине расстояния, или 0,9 °. Хотя он обеспечивает примерно на 30% меньший крутящий момент, полушаговый режим обеспечивает более плавное движение, чем полношаговый режим.

    MICROSTEP
    Микрошаговый режим — это относительно новая технология шагового двигателя, которая регулирует ток в обмотке двигателя до такой степени, что количество позиций между полюсами далее подразделяется. Микрошаговые приводы OMEGA способны разделить полный шаг (1.8°) на 256 микрошагов, что дает 51 200 шагов на оборот (0,007°/шаг). Микрошаг обычно используется в приложениях, требующих точного позиционирования и более плавного движения в широком диапазоне скоростей. Как и полушаговый режим, микрошаг обеспечивает примерно на 30% меньший крутящий момент, чем полношаговый режим.

    Linear Motion Control
    Вращательное движение шагового двигателя можно преобразовать в линейное с помощью системы привода с ходовым винтом и червячной передачей. Ход или шаг ходового винта — это линейное расстояние, пройденное за один оборот винта.Если ход равен одному дюйму на оборот, а на один оборот приходится 200 полных шагов, то разрешение системы ходового винта составляет 0,005 дюйма на шаг. Еще более высокое разрешение возможно при использовании системы шагового двигателя/привода в микрошаговом режиме.

    Последовательное или параллельное соединение Существует два способа подключения шагового двигателя: последовательное или параллельное. Последовательное соединение обеспечивает высокую индуктивность и, следовательно, больший крутящий момент на низких скоростях. Параллельное соединение снизит индуктивность, что приведет к увеличению крутящего момента на более высоких скоростях.

    Обзор технологии драйверов

    Драйвер шагового двигателя получает сигналы шага и направления от индексатора или системы управления и преобразует их в электрические сигналы для запуска шагового двигателя. Для каждого шага вала двигателя требуется один импульс. В полношаговом режиме со стандартным 200-шаговым двигателем для совершения одного оборота требуется 200 импульсов шага. Скорость вращения прямо пропорциональна частоте импульсов. Некоторые драйверы имеют встроенный генератор, который позволяет использовать внешний аналоговый сигнал или джойстик для установки скорости двигателя.

    Характеристики скорости и крутящего момента шагового двигателя основаны на протекании тока от привода к обмотке двигателя. Фактор, который препятствует потоку или ограничивает время, необходимое току для возбуждения обмотки, известен как индуктивность. Из-за индуктивности большинство типов схем драйверов предназначены для подачи большего напряжения, чем номинальное напряжение двигателя. Чем выше выходное напряжение драйвера, тем выше уровень крутящего момента по отношению к скорости. Как правило, выходное напряжение драйвера (напряжение шины) должно быть в 5-20 раз выше, чем номинальное напряжение двигателя.Чтобы защитить двигатель от повреждения, ток привода шагового двигателя должен быть ограничен номинальным током шагового двигателя.

    Обзор индексатора

    Индексатор, или контроллер, предоставляет водителю выходные данные шага и направления. Для большинства приложений требуется, чтобы индексатор также управлял другими функциями управления, включая ускорение, замедление, количество шагов в секунду и расстояние. Индексатор также может взаимодействовать со многими другими внешними сигналами и управлять ими.

    Связь с индексатором осуществляется через последовательный порт RS-232 и, в некоторых случаях, через порт RS485.В любом случае индексатор способен получать команды высокого уровня от главного компьютера и генерировать драйверу необходимые импульсы шага и направления.

    Индексатор включает вспомогательный ввод/вывод для контроля входов от внешних источников, таких как переключатель «Пуск», «Толчок», «Домой» или концевой выключатель. Он также может инициировать другие функции машины через выходные контакты ввода-вывода.

    Автономная работа

    В автономном режиме индексатор может работать независимо от главного компьютера.После загрузки в энергонезависимую память программы перемещения можно запускать с различных типов операторских интерфейсов, таких как клавиатура или сенсорный экран, или с переключателя через вспомогательные входы/выходы. Автономная система управления шаговым двигателем часто комплектуется драйвером и источником питания, а также опциональной обратной связью энкодера для приложений с «замкнутым контуром», требующих обнаружения остановки и точной компенсации положения двигателя.

    Многоосевое управление


    В таких случаях доступна многоосевая система управления.К сетевому концентратору HUB 444, например, может быть подключено до четырех шаговых приводов, причем каждый привод подключен к отдельному шаговому двигателю. Сетевой концентратор обеспечивает скоординированное движение для приложений, требующих высокой степени синхронизации, таких как круговая или линейная интерполяция.

    Выбор шагового двигателя и привода

    Выбор шагового двигателя зависит от требований к крутящему моменту и скорости приложения. Используйте кривую крутящего момента двигателя (находится в технических характеристиках каждого привода), чтобы выбрать двигатель, который будет выполнять эту работу.Каждый шаговый привод линейки OMEGA показывает кривые крутящий момент-скорость для двигателей, рекомендуемых для этого привода. Если ваши требования к крутящему моменту и скорости могут быть удовлетворены с помощью нескольких шаговых двигателей, выберите привод в соответствии с потребностями вашей системы движения — шаг/направление, автономное программирование, аналоговые входы, микрошаговый режим — затем выберите один из рекомендуемых двигателей для этого привода. . Список рекомендуемых двигателей основан на обширных испытаниях, проведенных производителем, чтобы обеспечить оптимальную работу комбинации шагового двигателя и привода.

    Выберите правильный шаговый двигатель для вашего приложения

    Шаг и направление
    Эти приводы шаговых двигателей принимают импульсы шага и сигналы направления/разрешения от контроллера, такого как ПЛК или ПК. Каждый импульс шага заставляет двигатель поворачиваться на точный угол, а частота импульсов определяет скорость вращения. Сигнал направления определяет направление вращения (по часовой стрелке или против часовой стрелки), а сигнал разрешения включает или выключает двигатель.

    Узнать больше

    Генератор
    Приводы с шаговым двигателем со встроенным цифровым генератором принимают аналоговый вход или джойстик для управления скоростью. Эти системы обычно используются в приложениях, требующих непрерывного движения, а не управления положением, таких как миксеры, блендеры и диспенсеры.

    Узнать больше

    Автономный Программируемый
    Все эти шаговые приводы могут быть запрограммированы для автономной работы; программа управления движением создается с помощью простого интерфейса программного обеспечения высокого уровня с функцией перетаскивания (поставляется бесплатно), а затем загружается и выполняется при включении питания.Программа управления движением обычно ожидает ввода, такого как замыкание переключателя или нажатие кнопки, прежде чем выполнять запрограммированное движение.

    Узнать больше

    Высокопроизводительные шаговые двигатели
    Эти приводы шаговых двигателей предлагают расширенные функции, такие как самодиагностика, защита от неисправностей, автонастройка, сглаживание пульсаций крутящего момента, сглаживание командных сигналов и антирезонансные алгоритмы. Некоторые приводы программируются автономно, в то время как другие предлагают шаг/направление и аналоговые входы.Высокопроизводительные приводы обеспечат наилучшую возможную производительность вашей системы управления перемещением.

    Узнать больше Техническое обучение Техническое обучение Посмотреть эту страницу на другом языке или в другом регионе Шаговый двигатель

    — Результаты поиска продуктов | РОМ Полупроводник

    Быстрый поиск драйвера двигателя

     
    4.0                        
            □ BD63740FM @1/16      
                           
    3.0                        
                    BD63730EFV @1/4      
                           
            □ BD63731EFV @1/16      
                           
    2.5                        
                  BD63860EFV @1/8      
                           
            BD63524AEFV @1/4,1/8      
                           
            ▼ BD63525AEFV @1/4,1/16      
                           
            □ BD63725BEFV @1/4      
                           
    2.2                        
              * BD6389FM @1/4      
                           
    2.0                        
                    ▽ BD68620EFV @1/4      
                           
                    ● BD63620AEFV @1/4      
                           
              * BD6387EFV @1/4      
                           
            ▼ BD63520AEFV @1/4,1/16      
                           
            ▲ BD63521EFV @1/8,1/16      
                           
                    □ BD63720AEFV @1/4      
                           
                    ■ BD68720EFV @1/4      
                           
            ★ BD63920MUV @1/4, 1/8, 1/16      
                           
    1.5                        
                    ◇ BD6425EFV @1/4  
                           
                    △ BD63960EFV @1/2      
                           
              * BD6385EFV @1/4      
                           
                    □ BD63715AEFV @1/4      
                           
                    ■ BD68715EFV @1/4      
                           
            BD60223FP @1/4, 1/16      
                           
    1.2                        
          BD63800MUF-C  с шагом 1/32      
                           
                    △ BD63940EFV @1/2      
                           
          ○ BD6381EFV @1/2            
                           
    1.0                        
                    BD6422EFV @1/4  
                           
                    ◇ BD6423EFV @1/4  
                           
                    ▽ BD68610EFV @1/4      
                           
                    ● BD63610AEFV @1/4      
                           
            ▼ BD63510AEFV @1/4,1/16      
                           
            ▲ BD63511EFV @1/8,1/16      
                           
              * BD6383EFV @1/4      
                           
            ★ BD63910MUV @1/4, 1/8, 1/16      
                           
                    □ BD63710AEFV @1/4      
                           
                    ■ BD68710EFV @1/4s      
                           
    0.8                        
                    BD63801EFV @1/2      
                           
        ○ BD6382EFV @1/2            
                           
      ○ BD6380EFV @1/2            
                           
       
    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.