Ecoparcovka.ru

ЭкоПарковка СТО
5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Блок питания для шагового двигателя схема

Как выбрать источник питания для станка с ЧПУ

Электроника для GRBL ESP32.

Давайте посмотрим, что нам понадобится для сегодняшнего эксперимента. Практически все элементы, которые буду использовать, уже использовал в своих уроках и проектах. И походу буду делать ссылки на предыдущие уроки и проекты, чтобы не переполнять сегодняшнее описание электроники.

Паять ни чего не будем, а соберём навесной монтаж. И поможет нам в этом «Провода и Dupont Разъем для ЧПУ станка». Делаем необходимое, количество проводов с нужным количеством подключений. Это необходимо сделать потому, что у ESP32 всего 1 вывод – 3,3 вольта. И 2 вывода GND.

Нам понадобится следующая электроника:

  1. Плата ESP32. Используя одну из самых распространённых версий Devkit.
  2. Блок питание на 12 вольт, 5 ампер.
  3. Блок питания 5 вольт для подключения питания ESP32.
  4. 3 шаговых двигателя NEMA 17 17HS4401. С проводами, которые идут в комплекте.
  5. 3 модуля шаговых двигателей. Что это такое, читайте в статье:«Модуль для подключения драйверов A4988 и DRV8825».
  6. 3 драйвера A4988. Про них так же есть статья: «Драйвер шагового двигателя A4988».
  7. Модуль карты памяти. И про него у меня на сайте есть блог уроков: «Считывание данных с SD карты, и сохранение их как «переменные»», «Библиотека SD Arduino. Выводим информацию о SD карте» и пр.
  8. Карта памяти microSD.
  9. Светодиод и резистор на 220 Ом.
  10. Макетная плата для подключения светодиода, но можно обойтись и без неё.

С электроникой определились, осталось все подключить.

Схема подключения электроники для создания 3 осевого ЧПУ станка на ESP32.

Подключение начну с напоминания, что такое модуль шагового двигателя. Более подробное описание модулей и драйверов читайте в разделе сайта: «Обзор электроники для ЧПУ станков и 3D принтеров».

Модуль шагового двигателя A4988 позволяет подключить драйвер к микроконтроллеру, а в свою очередь, к данному модулю мы можем подключить шаговый двигатель. Это позволяет при использовании минимального количества проводов подключить драйвер шагового двигателя к микроконтроллеру к такому, как ESP32. Что нам и нужно.

Схема подключения трех драйверов A4988 к ESP32.

Как видно из схемы нам можно подключить, всего 2 сигнальных провода: STEP – оранжевого цвета и DIR – проводник голубого цвета. И 2 провода питания 3,3 вольта.

У вас, наверное, появился резонный вопрос. Откуда мы знаем, что куда подключить? Об этом я рассказываю в прошлой статье про GRBL ESP32: «Установка и настройка GRBL ESP32». Мы выбираем готовый файл конфигурации ЧПУ стана. И в этом файле конфигурации прописаны все подключения, в нашем случае это файл «3axis_v4.h».

Так же на схеме у меня подключён светодиод. Он имитирует включения и выключения шпинделя. Так как я использую подключение без ШИМ сигнала. Светодиод включается, когда мы подаём команду М3 и выключается, когда мы подаём команду М5 . К этому контакту можно подключить реле, которое будет включать и выключать, например, дремель. Как я использовал в моем самодельном ЧПУ станке: «Самодельный CNC станок из мебельных направляющих на базе Arduino UNO».

Подключаем SD – модуль и питание 12 вольт для шаговых двигателей.

Модуль SD карты подключён по шине SPI, поэтому достаточно взять распиновку платы ESP32 и подключить соответствующие контакты. Также для того, чтобы драйвера могли подавать сигнал высокого уровня на шаговые двигателя, нужно подать питание от 12 до 24 вольт. На схеме проводники линии 12 вольт обозначил пунктирными линиями, чтобы не перепутать.

Схема подключения для создания 3 осевого ЧПУ станка на ESP32.

Все готово, осталось подключить шаговые двигателя и проверить, как все работает.

Зачем в комплекте на драйвер идет «дампер», если есть «защита от обратной ЭДС»?

#1 OFFLINE Ewgeniy

  • Пользователи+
  • 1 234 сообщений
    • Пол: Мужчина
    • Из:Москва

    Опять про «Дампер«. Есть оказывается такая штука. Но мутная.

    Для чего и как работает понятно:
    «Дампер защищает драйвер шагового двигателя или серво-двигателя от повреждений во время периодов возврата энергии, при работе около максимально допустимого напряжения питания драйвера. Энергетическая отдача возникает, когда большие инерционные нагрузки быстро тормозятся из высокой скорости. Энергия, запасенная в момент инерции (кинетическая энергия) должны быть удалена и рассеяна. Драйвер (через внутренние диоды) будет возвращать эту энергию обратно к источнику питания, как возвратный ток, который приведет к росту напряжения источника питания (заряжаются конденсаторы на плате и в блоке питания). Если напряжение питания уже около максимально допустимого для драйвера, это дополнительное напряжение пробивает сам драйвер. Схема дампера чувствительна к направлению тока. Когда ток идет к драйверу, то схема ничего не делает. Е сли ток меняет направление (то есть, возникает возвратный ток), то он шунтируется на землю

    Читать еще:  Что такое обрыв цепи двигателя автомобиля

    Есть такая конструкция у пурлоджик — Дампер PLZ005 — «Дампер предназначен для защиты драйверов ШД и источников питания от обратной ЭДС создаваемой ШД при резких торможениях/ускорениях.«

    Видим новое определение: » Защита от обратной ЭДС» — всё ясно понятно.

    Нахожу на разных форумах инфу, что дамперы уже встроены в нормальные драйверы ШД.

    Читаю описание Драйвера EM503 — . бла, бла, бла, Защита от обратной ЭДС ШД. — думаю всё путем, это и есть дампер.

    Но дальше не совсем понятно.

    1 непонятка:

    Нахожу комплект электроники для чпу: «В набор входят: EM503 – 3 шт, ШД PL57H56-D8 – 3 шт, блок питания S-15-12, блок питания SPS407 — 1шт, дампер PLZ005 — 1шт, модуль PLZ007 — 1 шт, устройство коммутации PLC4x-G2 — 1 шт, датчик PLL01 – 3 шт.

    Вопрос — нафига в комплекте «дампер», если «защита от обратной ЭДС» уже есть в EM503.

    2 непонятка:

    Нахожу Драйвер ШД PLD545-G3, описание — » . бла, бла, бла, Защита от обратной ЭДС ШД. бла, бла, бла, Встроенный дампер. »

    Вопрос — «защита от обратной ЭДС» и «встроенный дампер» — это одно устройство или два разных?

    Ну и генеральный вопрос:

    Если я ставлю Драйвер EM503 с защитой от обратной ЭДС, нужно ли ещ ё ставить «дампер» типа PLZ005.

    • Наверх

    #2 OFFLINE T-Rex

  • Cтарожил
  • 3 989 сообщений
    • Пол: Мужчина
    • Из:Йошкар-Ола

    Опять про «Дампер». Есть оказывается такая штука. Но мутная.

    Мутная. Поскольку не существует четкого общепринятого определения, что именно он делает («демпфирует»).

    Видим новое определение: «Защита от обратной ЭДС» — всё ясно понятно.

    Ничуть не более понятно. Защита чего именно? Локальная защита выходных транзисторов в драйвере? Или защита источника питания от аварийного превышения напряжения на его выходе (когда двигатель на замедляющей движение оси работает в генераторном режиме), которую обеспечивает PLZ005 ?

    • Наверх

    #3 OFFLINE Ewgeniy

  • Пользователи+
  • 1 234 сообщений
    • Пол: Мужчина
    • Из:Москва

    Вот и я про то же. обратную ЭДС даёт шаговый двигатель, в теории и читаем: «Дампер защищает драйвер шагового двигателя или серво-двигателя от повреждений во время периодов возврата энергии. «

    Т.е. защитив драйвер, не нужно защищать блок питания, ведь обратная ЭДС погашена, драйвер целый и блоку питания ничего не грозит.

    И наоборот, PLZ005 ставится в разрыв питания (от блока питания к драйверу), обратная ЭДС фигарит в драйвер, в драйвере защиты нет, драйвер пробивает, но напряжение(ток) пробоя успешно гасит PLZ005, ура — блок питания целый! Но нах тогда PLZ005 если драйверу капут?

    Сообщение отредактировал Ewgeniy: 13 Март 2015 — 13:34

    • Наверх

    #4 OFFLINE lkbyysq

  • Cтарожил
  • 8 386 сообщений
    • Пол: Мужчина
    • Город: Санкт-Петербург
    • Из:Санкт-Петербург

    1. Могу ошибаться, но представляется, что защита в драйвере от обратной ЭДС реализована банально. Защищают силовые транзисторы от обратного напряжения включением диодов в обратном направлении, которые сливают ток обратной ЭДС в шину питания. Емкость, стоящая по питанию засасывает в себя излишек энергии.

    2. Общий смысл «Дампера» проиллюстирован ниже. Его суть — чтобы стабилизатор в БП не сошел с ума от излишка напряжения на выходе (возникшего не по его вине), ток обратной ЭДС сливают в резистор R3.

    Грубо — Как только напряжение на выходной емкости превысило напряжение БП более, чем на 0,6 вольт, транзистор открывается и подключает разрядное сопротивление.

    . Защита чего именно? Локальная защита выходных транзисторов в драйвере? Или защита источника питания от аварийного превышения напряжения на его выходе (когда двигатель на замедляющей движение оси работает в генераторном режиме), которую обеспечивает PLZ005 ?

    И защита блока питания, и защита драйвера от перенапряжения.

    Сообщение отредактировал lkbyysq: 13 Март 2015 — 14:01

    • Отправить тему по email
    • Версия для печати
    Читать еще:  Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором технические характеристики

    Как соединить блок питания контроллер и двигатель?

    Сообщение sapsan » 08 ноя 2012, 10:30

    50V DC Router
    2. NEMA23 STEPPER MOTOR 270OZ-IN,3A 6- Leading wires, 2 Phase CNC Mill &Cutting 57BYGH633
    Скоро сказка сказывается, да не скоро дела делаются. На моторах оказалось 6 проводов вместо ожидаемых 4х. Дьявол скрывается в деталях.Не обратил на это внимание в описании на английском. Можно ли как-то соединить мотор с данным контроллером?
    Помогите пожалуйста это всё объединить. Прочертите стрелочками что куда на рисунке (да, я в этом деле настоящий делетант или чайник). Самая большая глупость с моей стороны заключалась в том, что надо было задать вопрос до, а не после приобретения.

    Re: Как это всё соединить?

    Сообщение sapsan » 08 ноя 2012, 10:42

    Наткнулся на такой совет относящийся к моторам:
    Нужен тестер для замера сопротивлений. находишь 2 обмотки. (в каждой обмотке 3 провода будут звониться)
    теперь среди этих 3х проводов нужно найти провод, который идет от середины обмотки. при прозвонке этого провода на 2 других будет одинаковое сопротивление. средний провод никуда не подключаешь. просто заизолируй его и все. эти 2 провода подключать к А+ и А-. аналогичными действиями подключаешь к В+ и В-.

    Он сработает? Как это повлияет на точность, удержание положения и крутящий момент?

    Re: Как это всё соединить?

    Сообщение Сергей Саныч » 08 ноя 2012, 10:52

    Re: Как это всё соединить?

    Сообщение Fisher » 08 ноя 2012, 10:54

    Re: Как это всё соединить?

    Сообщение aftaev » 08 ноя 2012, 18:05

    Re: Как это всё соединить?

    Сообщение sapsan » 09 ноя 2012, 14:26

    Всем спасибо за ответы. Пока ничего из того что купил, не проверял, пытаюсь. С моторами уже понял, как проверю, отпишу. Сразу признаюсь, цена на них меня обрадовала, правда теперь, после Ваших ссылок настораживает.

    Но это потом, а пока у меня ещё остался открытым вопрос, как правильно соединить плату с контроллером шд
    У платы 4 выхода: En, Di,r Step, Com
    У контроллера 6 входов: pls+, pls-, dir+,dir-, ena+, ena-

    В самом контроллере, для данных шд и 200 шагов на оборот, необходимо установить перемычки
    sw1=1
    sw2=1
    sw3=0
    sw4= ? (предполагаю в 1)
    sw5=1
    sw6=0
    sw7=0
    sw8=0
    Правильно?

    Re: Как это всё соединить?

    Сообщение Nick » 09 ноя 2012, 15:09

    Use the Console, Luke.

    Re: Как это всё соединить?

    Сообщение sapsan » 11 ноя 2012, 22:35

    Re: Как это всё соединить?

    Сообщение sapsan » 11 ноя 2012, 22:40

    Re: Как это всё соединить?

    Сообщение Nick » 12 ноя 2012, 12:01

    Use the Console, Luke.

    Re: Как это всё соединить?

    Сообщение jo_key » 20 ноя 2012, 13:48

    Re: Как это всё соединить?

    Сообщение sapsan » 20 дек 2012, 13:08

    Долго не писал, всё изучал.
    Собрав по схеме на рисунке, у меня не получилось заставить крутиться двигатель. При третьем включении блока питания, наблюдал как он засвистел и через несколько секунд потух. Больше не включался. Погоревал, заказал новый (старый пока не отослал в Китай).

    Настроил mach3 демо версию, подсоединил один двигатель по Х, но он не крутится.
    С час назад замерил напряжения и вот какие цифры получаются:
    При выключенном компьютере на контроллер подаётся 48,2 В
    Из контроллера: А+ А- = 147 В, В+ В-= -147В (При этом моторчик свистит) и сила тока чуть ли не 6 А (хоть и выставил 2,83А переключателями) Движок сразу тёпленьким стал и мне что-то жарковато тоже от волнения.

    При включении ПК и платы управления (она питается от usb порта), напряжения на выходе из контроллера А+ А- = 0, В+ В-= 0
    Хотя я думаю такого быть не должно, двигатели должны же фиксироваться каким-то напряжением.

    Вообще включать контроллеры без включённого компьютера можно? Двигатель не спалят.
    Кто что скажет и подскажет.

    Шаговые двигатели Autonics

    Шаговые управляемые приводы с 5-ю фазами. Приводы Autonics.

    Комплектный 2-х фазный шаговый привод INNOSTEP

    Характеристики:

    • Питание блока управления 20–35 В.
    • Четыре диапазона установки скорости.
    • Возможность задания рампы скорости.
    • Возможность регулирования скорости от встроенного или внешнего потенциометра 0 – 10 кОм.
    • Двигатели с моментами 2,6 кГс*см; 7,2 кГс*см; 13,5 кГс*см; 26 кГс*см
    • Диаметры выходных валов 4,5мм; 6мм; 9,5мм.
    Читать еще:  Bmw с двигателем как у москвича

    Применения:

    • Малогабаритные, маломощные конвейеры
    • Дозаторы
    • Рекламные вращающиеся стойки
    • Упаковочное оборудование
    • Укупорочные автоматы
    • Этикетировочные автоматы

    Тип: INNOSTEP CSD-2-26-1
    Двигатель с моментом 26 кГс*смК этому комплекту можно приобрести блок питания SPA 100-24
    Спецификация шагового двигателя (pdf)
    Тип: INNOSTEP CSD-2-13.5-1
    Двигатель с моментом 13,5 кГс*смК этому комплекту можно приобрести блок питания SPA 100-24 Спецификация шагового двигателя (pdf)
    Тип: INNOSTEP CSD-2-7.2-1
    Двигатель с моментом 7,2 кГс*смК этому комплекту можно приобрести блок питания SPA 50-24
    Спецификация шагового двигателя (pdf)
    Тип: INNOSTEP CSD-1.2-2.6-1
    Двигатель с моментом 2,6 кГс*смК этому комплекту можно приобрести блок питания SPA 50-24
    Спецификация шагового двигателя (pdf)

    Замкнутая Система Управления с Шаговым Двигателем

    • Модель с драйвером двигателя и встроенным контроллером
    • Данная система с замкнутым контуром обладает более высоким быстродействием и повышенной надежностью, а также экономически более выгодна в сравнении с серводвигателями
    • При внезапном отключении электрического питания двигатель блокируется с помощью встроенного тормоза. Такая система обеспечивает безопасное управление вертикальными нагрузками (модель с встроенным тормозом)
    • Возможность управления 31 осью посредством коммуникационного интерфейса RS485
    • 14 команд управления и 256 (макс.) программных шагов управления
    • 4 режима управления: толчковый режим, непрерывный режим, шаговый режим, программный режим
    • Благодаря использованию 50-контактного интерфейса ввода/вывода обеспечивается широкий выбор вариантов подключения
    • Доступна библиотека языка «C» (32-битная и 64-битная системы)
    • Доступно программное обеспечение для управления движением на базе ОС Windows (atMotion)
    • Низкий уровень вибрации в режиме низкой скорости и высокий крутящий момент в режиме высокой скорости
    • Не требуется наладка (коэффициенты регулятора легко настраиваются с помощью потенциометра)
    • Благодаря функции удержания момента и отсутствию вибрации (колебаний) в режиме стабилизации положения эта система является оптимальным решением для точных станков, в том числе для оптических устройств контроля
    • 10-уровневая настройка разрешающей способности
    • Различные выходы для аварийных сигналов: превышение тока, превышение скорости, перегрев, ошибка подключения двигателя, ошибка подключения энкодера и др. (17 аварийных сигналов)
    • Типоразмеры: 20 мм, 28 мм, 35 мм, 42 мм, 56 мм, 60 мм
    • Модель с драйвером двигателя и встроенным контроллером
    • Данная система с замкнутым контуром обладает более высоким быстродействием и повышенной надежностью, а также экономически более выгодна в сравнении с серводвигателями
    • При внезапном отключении электрического питания двигатель блокируется с помощью встроенного тормоза. Такая система обеспечивает безопасное управление вертикальными нагрузками (модель с встроенным тормозом)
    • Возможность управления 31 осью посредством коммуникационного интерфейса RS485
    • 14 команд управления и 256 (макс.) программных шагов управления
    • 4 режима управления: толчковый режим, непрерывный режим, шаговый режим, программный режим
    • Благодаря использованию 50-контактного интерфейса ввода/вывода обеспечивается широкий выбор вариантов подключения
    • Доступна библиотека языка «C» (32-битная и 64-битная системы)
    • Доступно программное обеспечение для управления движением на базе ОС Windows (atMotion)
    • Низкий уровень вибрации в режиме низкой скорости и высокий крутящий момент в режиме высокой скорости
    • Не требуется наладка (коэффициенты регулятора легко настраиваются с помощью потенциометра)
    • Благодаря функции удержания момента и отсутствию вибрации (колебаний) в режиме стабилизации положения эта система является оптимальным решением для точных станков, в том числе для оптических устройств контроля
    • 10-уровневая настройка разрешающей способности
    • Различные выходы для аварийных сигналов: превышение тока, превышение скорости, перегрев, ошибка подключения двигателя, ошибка подключения энкодера и др. (17 аварийных сигналов)
    • Типоразмеры: 20 мм, 28 мм, 35 мм, 42 мм, 56 мм, 60 мм
    • В сравнении с серводвигателями данная система с обратной связью отличается невысокой стоимостью, высоким быстродействием и повышенной надежностью
    • Низкий уровень вибрации в режиме низкой скорости и высокий крутящий момент в режиме высокой скорости
    • Не требуется наладка (коэффициенты регулятора легко настраиваются с помощью потенциометра)
    • Благодаря функции удержания момента и отсутствию вибрации (колебаний) в режиме стабилизации положения эта система является оптимальным решением для точных станков, в том числе для оптических устройств контроля
    • Широкий диапазон разрешающей способности энкодера
    • Широкий диапазон выходов для аварийных сигналов: превышение тока, превышение скорости, перегрев, ошибка подключения двигателя, ошибка подключения энкодера и т. д. (12 аварийных сигналов)
    • Типоразмеры: 20 мм, 28 мм, 35 мм, 42 мм, 56 мм, 60 мм
    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector