Activity

Можно взять любой микропроцессор с двумя выходами ШИМ и подключить как в Application Report SPRA605 - February 2000
TMS320F240 DSP Solution for Obtaining Resolver Angular Position and Spee

Это диаграмма от 6772. У 6722 нет транслятора.

Приношу извинения, недоглядел. Зрение подводит…

Там 6722 они без транслятора Step\dir.

Если посмотреть по диаграмме работы, то видно, что в качестве STEP используется CLK, в качестве DIR - CW/CCW, START/STOP на землю.

какие из из этих двигателей лучше применить на трёх-координатном станке. Применяемость- фрезерование мягких материалов- координатное сверление, выжигание. Стол 500-300мм. Какой контроллер посоветуета собрать под эту начинку, и что можно применить из микросхем с платы?
Спасибо.

Если выбирать из того что есть то, выбрать нужно который левый на картинке. У него шаг поменьше - 1,8 град/шаг. А сообственно контроллер и не нужен вовсе - у вас на плате есть нужные микросхемы STK6772. Посмотрите на них документацию, куда подать сигналы STEP/DIR. Лучше, конечно, если вы эти сигналы подадите через опторазвязку.

Была похожая задача - сверление отверстий в разных местах по длине заготовки. Была решена относительно просто и даже без шагового двигателя 😃 Внизу под заготовкой была размещена обычная железная линейка. И там где нужно было сверлить отверстия - просто прикреплялись к ней маленькие магниты. При движении по горизонтали датчик определял магниты, опускал.поднимал сверлилку, затем ехал до следующего и т.д. пока не достигал конечного концевика. В качестве привода использовался частотник. (очень удобно - регулируемая скорость, хороший момент, защита от перегрузки, плавный пуск, тормоз и др. )
В качестве управляющего контроллера был взят программируемый контроллер от охранной сигнализации 8 входных шлейфов и 10 выходных релюх и написана маленькая программка. Причем было зашито несколько програмок, переключаемых дипами на плате. Можно было не только по магнитам делать отверсти но и прорези фрезой.

Пробегала схемка в интернете. Интересное решение. Если немного подумать то можно и AVR-ку прилепить

Уточнил, схемка из проекта cscott.net/Projects/FabClass/final/

Еще из книги Electrical Discharge Machining – Removing Metal By Spark Errosion By Roberts Langlois

edm-power.rar

Также согласен с arisov77, что энкодер наиболее подходящее решение для любительской конструкции. Любой люфт - источник неустойчивости и проблем в серво приводе. А в принтере энкодерная лента служит лишь для подстчета импульсов, чтобы на каждый импульс выплюнуть каплю краски и нет задачи точной остановки в заданном положении. Поэтому и будет работать с любым люфтом. Кстати неплохие энкодеры 400 им на оборот можно извлечь из струйных портативных принтеров серии HP DJ 320, 340. Сидят прямо на валу двигателя.

У нас на фабрике был СО лазер 80вт для вырезания лекал из картона. Смешивались через редуктор в определнном соотношении 3 газа - гелий, со, и какой то третий, не помню точно, вроде азот. От лазера луч подавался в зону реза зеркалами покрытими золотом. В зоне реза стояла фокусирующая линза. Данной мощности, после отражения зеркалами зватало чтобы с высокой скоростью прорезать картон с резом около 0,5 мм. В комплекте с лазером прикладывались поляризонные очки, которые инструкция требовала обязательно надевать при обслуживании. Если рука попадала в зону луча проходящего между зеркалами, то получался внутренний ожог, который боллел почти две недели. Недавно видел на заводе лазер мощностью 450 ВТ. Так вот, от данного лазера луч вообще идет широкий, не сфокусировнный. Даже ограждения нет. Можно пройти через него без вреда для здовровья и лишь почувстовать тепло… Там зеркала применены с каким то напылением, но не золотом. Луч фокусируется только в зоне реза. мощности 450 вт хватает резать метал 5мм. Обычно его режут с подачей воздуха в зону реза. Ну а вобще, с лазером надо быть очень осторожным. Берегите глаза.

К сожалению прошивка не сохранилась. Но если есть желание поэксприментировать, могу заново накидать простую тестовую программу, скомпировать и прошивку с исходниками выложить, благо для этого времени много не требуетя. На чем лучше написать - на ассемблере или на Си, чтобы сподручнее было разбираться ?
Могу также подсказать где какие подводные камни встречаются в данной схеме.

Как и обещал, накидал вчера маленькую программку на ассемблере, компильнул в MPLAB, проверил работу в протеусе. Выкладываю архив с исходниками и hex файлом. Это тестовая прошивка для контроллера на pic16F628 с внешними микросхемами формирующими ШИМ UC3843, фотки которого я выкладывал чуть раньше. (для других нужд нужно переделывать прогу, так как на выходе активный уровень 0) . да, смотрите в архиве схему подключения ШД5 в excel файле и в файле *.asm какая нога процессора используется в качестве выхода управления фазы. В программе у меня используются разные выводы портов. Это было сделано чтобы упростить разводку платы. Легко изменить в исходнике ноги и перекопильнуть в MPLABE.
Чем хороша данная схема ?

• котроллер не занят формированием ШИМ, отрабатывет только сигналы STEP DIR и формирует последовательность 12-123-23-234-34-345-45-456-56-561-61-612, в общем занят на 5%, остальное время дурку валяет… Поэтому ему можно поручить делать еще что нибудь.
• если внести небольшое изменение в программу, то легко обеспечить пониженный ток удержания в режиме стоянки
• можно обеспечить любой ток фазы, определяется токовым шунтом.
  Про недостатки я уже писал - нет быстрого спада тока, небольшая частота шаговых импульсов, резонансные зоны, нет микрошага, (хотя если несколько усложнить схему и перейти на atmel процессоры, которые имеют несколько апаратных шимов, то и это возможно). Кроме этого, чтобы ШИМ был чистый без всяких иголок необходимо большое внимание уделить разводке земляного проводника, по питанию поставить кондеры - электролиты и керамику.
  В общем для не скоростных применений это схемка вполне подходит. Компактная и простая.

16F628_Step6F_M1.rar

То Mechanic, день добрый!
А файл прошивки PIC16F628 под ШД5 у Вас сохранился?

К сожалению прошивка не сохранилась. Но если есть желание поэксприментировать, могу заново накидать простую тестовую программу, скомпировать и прошивку с исходниками выложить, благо для этого времени много не требуетя. На чем лучше написать - на ассемблере или на Си, чтобы сподручнее было разбираться ?
Могу также подсказать где какие подводные камни встречаются в данной схеме.

Постоянный ток фазы, согласно паспорта на шд5 3А с гаком, при двух включенных фазах соответсвенно 6А.
В ШИМ режиме запитка фаз осуществляется импульсным током и не составляет 100% - примерно 70% включено и 30% выключено. следовательно необходимо увеличить имульсный ток на 30%. Таким образом, получаем 3*1,3=3,9A
Vref =1V I=Vref/R ==> R=Vref/I ==> 1/3,9=0,25 Ом ближайший номинал 0,22

Кстати есть статья на purelogic “Метод рассчета рабочего тока обмотки и выбор источника питания”. Там мои прикидки отчасти подтверждаются.
www.purelogic.ru/PDF/DOCs/Current_PS_SM.pdf

Самая греющаяся деталь в данной схеме - это шунтирующие диоды. Диоды взял из блока питания монитора.Пробовал разные диоды, в том числе и советские импульсные кд213. Все работают. Главное чтобы держали импульсный ток до 5 ампер. Меньше всего греются диоды с малым временем обратного восстановления.
Но когда применил диод в связке со стабилитроном нагрев диодов существенно уменьшился. Греться начали стабилитроны!

Да, действительно неправильно указал сопротивление. Вытащил из загашника старую плату и посмотрел. В реально заработавшем устройстве R3 = 0,22 ом, было подобрано экспериментально. Тестером измерял ток по питанию. При двух включенных фазах ток = 6,5А. Выкладываю фотку устройства. Кстати, устройство можно построить и без микроконтроллера. Достаточно любого генератора формирующего короткие импульсы для синхронизации UC3843. Микроконтроллер был применен для упрощения схемы управления и для того чтобы в режиме стоянки снизить ток удержания. Для этого вместо коротких импульсов достаточно на вход синхронизации подать более широкие импульсы. И еще. Данное устройство было также использовано для управления не только 6 фазным но и 4 фазным биполярным ШД путем замены прошивки. Результат тот же. Нужно бороться со спадом тока. Лушие результаты были достигнуты путем применения более высоковольтных транзисторов типа IRF520-540 и паралельно обмотке стоял диод и стабилитрон. Шаговая частота при этом достигала 5000 импульсов в сек.

Я тут просмотрел тему, довольно часто спрашивают про схему управления ШД5. Многие начинающие делают схему с резисторной форсировкой, греют помещение! В прошлом году мне тоже попался на глаза такой двигатель и я сделал простейшую схему с ШИМ регулированием с применением PIC16F628. Схема вполне работоспособна,обеспечивает требуемый ток фаз - 3А на фазу, стабильный момент, работет в шаге и полушаге, греется не сильно. Однако обладает несколькими серьезными недостатками - малая частота шаговых импульсов и наличие резонансных зон. Схема устойчиво работает где то до 2500 шаговых импульсов. Это обусловлено шутнированием обмотки диодами - то есть нет быстрого спада тока. В резонансных зонах появляется значительный шум, который снижется демпферированием но не до конца. Из-за этих недостатков откзалася от дальнейших экспериментов со схемой и подумал что лучше перейти на микрошаг с мостовым управлением обмоткками. Но пока еще эту идею не реализовал. Есть несколько интересных наметок. Для начинающих могу предложить легко реализуемый вариант. Можно использовать любой микроконтроллер который может генерировать тактовую частоту 15К-30К и шесть дешовых распространеных микросхем драйверов питания - UC3843. Автоматически обеспечивается нужный ток фаз, защита от короткого, необходимый ток управления затвора полевого транзистора и т.д. То есть сжечь транзисторы практически невозможно! Так как схему делал давно прилагаю только блок схему. Программка для котроллера пишется за полчаса. Необходимо только помнить что лог 1 это выклчено, а “0” - включено. Будут вопросы пишите!

Пожалуй формирователь импульсов сделать достаточно просто на микроконроллере. диапозон частот и длительностей доступен современным микроконтроллерам (длительность импульсов от 0,2мкс до 3 мкс, а частота от 1кгц до 500кгц) а вот с силовой частью надо поэкспериментировать. Предлагаю взять драйвер типа IR2125, сформировать на нем схему с защитой по току, к нему подключить парраллельно соединных несколько транзисторов типа IFR830.

Ранее в каком то из топиков, кто то размещал правильную на мой взгляд схему управления ШД5. Там применялись драйвера полумостов из них был был образован полный мост, а также реализован ШИМ режим с использованием внешних компараторов. А назывался файл Hardcopy.pcx

Все попытки сделать простую схему не увенчаются успехом.
Униполярное управление не позволяет достичь высокой приемистости. можно конечно делать как раньше это делали с резистивной форсировкой тока, с высоким напряжением питания, со специальной схемой для быстрого спада тока, но лучше перейти на современную схемотехнику и для каждой фазы применить полный мост. А чтобы момент был высокий необходимо все время поддерживать ШИМом ток каждой фазы на уровне 3 ампер. И кроме того, хоть выше и писалось что двигатель ШД5 без резонансных пиков, на практике эти резонансы присутсвуют, правда не ярко выраженные. Поэтому делать драйвер надо с микрошаговым управлением. И шумы сразу упадут и плавность хода появится.

Вот, открыл крышечку двигателя и прямо на сканере снял изображение кодирующего диска. Так что за качество прошу не судить

В струйных принтерах HP DJ серии 320-340 стоят двигатели постоянного тока на приводе каретки которые имеют встроенный кодирующий диск с оптопарами. Самое приятное, что кодирующий диск имеет 200 или 400 прорезей, не помню точно на оборот при диаметре около 3 см. Супер!

Я думаю теоретически можно реализовать электроискровую обработку металла на самодельном станке. Однако инженерная реализация будет похлеще, чем создание самого станка.

1. Самой простой задачей является создание электроискрового генератора коротких полярных импульсов с длительностью 0,2 – 3 мксек, частотой от 5 до 200 кгц и амплитудой около 100 вольт.
2. Кроме этого, процесс электроискровой обработки должен вестись с погружением в рабочую жидкость, температуру которой желательно поддерживать постоянной.
3. Необходимо еще построить систему прокачки жидкости через межэлектродный промежуток, чтобы удалять снятый метал, затем эту жидкость необходимо пропустить через фильтр и вернуть обратно…
4. И самой сложной задачей будет создание адаптивного управления по нескольким координатам, чтобы одновременно поддерживать заданный ток прошивки и двигаться по заданной траектории.

Да, движок на холостую, при нагрузке шум конечно снижается, но вероятность пропуска шага на резонансной частоте сохраняется.

Контроллер самодельный PIC + полевые транзисторы, обмотки зашунтированы диодами. Полный шаг. (без полушага и микрошага)

Пробовал и с резистивной форсировкой и с шим управлением, результат тот же - возникает шум на частоте 180 гц, который после 200 гц пропадает и далее ШД работает ровно и тихо.

А без микрошага есть какие нибудь решения ? Может можно “на ходу” подключить в цепь обмотки дополнительную индуктивность или емкость и сместить резонансную частоту при прохождении главного резонанса а затем все вернуть обратно ?

При плавном возрастании шаговой частоты в районе 100-200 гц ШД начинает вести себя нестабильно, возрастет шум и наблюдаются провалы момента. В книге Т. Кенио описана данная нестабильность, как главный резонанс, однако не приводятся практические рекомендации как преодолеть данную трудность. Рекомендуется лишь применять демфирирование и запускать двигатель с частотой выше собственой резонансной частоты.

При управлении с помощью программ типа мача можно попасть в данный диапазон частот и возможен пропуск шагов.

Подскажите пожалуйста, если кто сталкивался с данной проблемой и как кто ее обходит ?

Напряжение питания 30 Вольт, транзисторы комутирующие IRFZ44 с максимальным напряжением 60 вольт, на вход транзистора подаю ШИМ с частотой 20 кгц, чтобы застабилизировать ток на уровне 3А.
ЭДС самоиндукции при коммутации улетает за 60 вольт. Без ограничения транзисторы вылетают, однако при ограничении диод-стабилитрон стабилитрон перегревается, ведь всю накопленную энергию он гасит на себе. Наверно нужно взять транзисторы с большим напряжением сток-исток ?

Уважаемые, может кто то подскажет как бороться с низкочастотным резонансом ШД ? При плавном разгоне ШД5 при шаговой частоте 200 гц наблюдается резонанс, который выражется в повышенном шуме и неустойчивой работе. Есть какие либо другие способы преодолеть это, кроме микрошагового управления ?

Практически это чистый дос, ведь операционка работает не в защищенном режиме. Все функции ДОС поддерживаются. Но если смущает надпись при загрузке, то можно загрузить ДОС любой предыдущей версии. можно системные файлы взять от ДОС 6.0 и ниже, если это требуется программой.

Вариант 1 самый правильный:
Чтобы загрузиться с флешки как с обычной дискеты и при этом запустить чистый ДОС нужно.

1. Убедиться что биос позволяет загрузиться с флешки.
2. Отформатировать флешку специальной утилитой, например, HP USB Disk Storage Format Tool, которая создаст загрузочную область и скопирует на нее системные файлы.
3. Переписать на флешку файлы Autoexec.bat, Congfig.sys, в которых прописать какие драйвера и какие программы должны грузиться при загрузке, ну и естественно сами программы.

Вариант 2 Если не поддерживается биосом загрузка с флешки, то сделать загрузочный сдром с ДОС на который записать драйвера для поддержки флешки под ДОС, прописать соответсвенно в Autoexec.bat, Congfig.sys что будет грузиться. После загрузки драйверов флешка будет доступна как обычный диск.

Диоды ставить обязательно, но через стабилитрон,
причем напряжение стабилитрона надо выбирать таким,
чтоб величина выброса не превышала пробивного напряжения ключа.

Существует ли схема замены стабилитрона на что либо еще для гашения обратного выброса ? А то стабилитрон перегревается и выходит из строя. А без стабилитрона, с одними диодами удается без потери шага разогнать только до 600-700 шагов/секунду. И еще вопрос. Ранее говорилось что при двух включенных фазах, при протекании по каждой фазе тока в 3 А, двигатель не греется. Но испытания показали, что в режиме стоянки и в режиме малого хода, когда общий ток примерно равен 6А, двигатель греется. Через 10 минут к нему невозможно притронуться. Это нормально ?

Прочитал в ветке про ШД5 что нельзя шунтировать обмотку диодом, зашунтировал диодом и стабилитроном и все заработало. Однако момент на валу очень низкий. Видимо прийдется делать схему двухполярного управления.

ШД-4М-У3 имеет 3 обмотки (6 выводов). Трехфазный. Соединил три вывода вместе, а на оставшие три попытался поочередно подавать напряжение в порядке 1-2-3 или 12-23-31. Двигатель делает несколько шагов вперед, а затем как будто тормозится и делает пару шагов назад, и так далее. Может его нельзя включать по однополярной схеме ? Подскажите как правильно управлять данным двигателем ?

Если станок предназначен для работы с легкообрабатываемыми материалами типа дерева, пластика и при этом высокая точность не нужна, то даже мебельная труба имеет право на жизнь. но не на весу Труба должна через равные промежутки жестко прикрепляться к станине, сделанной в виде ферм.
Портал должен кататься на подшибниках качения. Такой принцип видел на одной лазерной установке, вырезающей из картона лекала.