Ecoparcovka.ru

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

Шаговый двигатель для часов своими руками

Ремонт часов

Уважаемые посетители, пожалуйста, обратите внимание!

В мастерской по адресу Шота Руставели 34 ремонт. Мастерская на время ремонта перенесена по адресу улица Жилянская 116.
тел. 095-944-9692

Устройство и принцип работы кварцевых часов.

За несколько столетий человек смог значительно усовершенствовать наручные механические часы. Путем создания различных сложных по конструкции устройств удалось добиться точности хода до +-5 секунд в сутки. Но такие часы были сложны в изготовлении и, как следствие, очень дороги.

Электричество, все сильнее вторгавшееся во все области жизни человека, не могло обойти часовое дело. С появлением кварцевых технологий высокоточные часы стали доступны каждому жителю Земли, а качество часов стало зависеть не столько от мастерства и опыта людей, сколько от точности работы автоматических линий. Сегодня абсолютное большинство выпускаемых в мире часов относятся именно к кварцевым.

Как они устроены, как работают и почему все больше людей отдают предпочтение именно кварцевым часам?

В двух словах

Основными элементами кварцевых часов являются электронный блок и шаговый электродвигатель. Электронный блок раз в секунду посылает импульс двигателю, а тот поворачивает стрелки.

1. Катушка
2. Стартор
3. Ротор
4. Триб ротора
5. Магниты

Очень высокую стабильность частоты вырабатываемых импульсов, а значит, и высокую точность хода, обеспечивает кристалл кварца, из-за которого часы и получили свое название.

Батарейка, питающая электронный блок и двигатель, рассчитана на год (иногда на несколько лет работы) и избавляет от необходимости заводить часы в течение всего этого срока. Получается уникальное сочетание высокой точности и удобства в использовании.

Иногда вместо циферблата со стрелками используется цифровой дисплей. Такие часы у нас принято называть электронными, но во всем мире их называют кварцевыми часами с цифровой индикацией. Это название подчеркивает, что, во-первых, основой часов является кварцевый генератор, а во-вторых, информация о времени в них отображается в виде цифр.

По сути, кварцевые часы являются мини-компьютером. Запрограммировав соответствующим образом микросхему, их легко превратить в многофункциональное устройство: хронограф (секундомер), добавить к ним будильник и т.д. Причем, в отличие от механических часов, их стоимость при этом возрастает не так сильно.

Зачем часам кристалл?

Кристалл кварца обладает уникальными свойствами: при сжатии он порождает электрический импульс, а при воздействии электрического тока кварц сжимается. Таким образом, кристалл можно заставить сжиматься-разжиматься, т.е. колебаться, под воздействием электрического тока. Подбором размеров кристалла добиваются частоты резонанса 32768 герц.

1. Источник питания
2. Шаговый двигатель
3. Передаточное колесо
4. Секундное колесо
5. Центральное колесо
6. Часовое колесо
7. Рычаг кулачковой муфты
8. Переводной рычаг
9. Переводная головка
10.Переводной вал
11. Кулачковая муфта
12.Тормозной рычаг
13. Минутное колесо
14. Промежуточное колесо
15. Блок кварцевого генератора

Электронный блок кварцевых часов состоит из двух частей. Одна часть, генератор, вырабатывает электрические колебания, которые стабилизируются кварцевым кристаллом на его резонансной частоте. Таким образом, мы имеем генератор электрических колебаний, причем частота этих колебаний очень стабильна. Остается эти равномерные колебания превратить в равномерное же движение стрелок.

Генератор вырабатывает 32768 электрических колебаний в секунду. Это примерно в 10000 раз больше, чем число колебаний баланса в обыкновенных часах. Ни одно механическое устройство не может работать с такой скоростью. Поэтому другая часть электронной схемы, называемая делителем, преобразует эти колебания в импульсы частотой 1 герц. Эти импульсы подаются на обмотку шагового электродвигателя.

Двигатель состоит из статора, неподвижно закрепленной на нем катушки с обмоткой и ротора — постоянного магнита, насаженного на ось. При прохождении через катушку электрического импульса возникает магнитное поле, которое поворачивает ротор на пол-оборота. Ротор через систему шестерен вращает стрелки.

Сколько же прослужит «кварц»?

Колесный механизм у кварцевых часов имеет тот же ресурс, что и у механических. Очень долго прослужит и шаговый двигатель. Сегодня можно встретить работоспособные радиоприемники 20-х годов, т.е. ресурс электронных компонентов также велик и до конца еще не изучен. И, теоретически, хорошие кварцевые часы по долголетию не должны уступать механическим. Статистики по «долгожительству» кварцевых часов пока не набрано, ведь они появились всего 30 лет назад. Но многие электронно-балансовые часы, выпущенные лет 40 назад, прекрасно ходят и по сей день.

С другой стороны, 100 лет назад часы передавали по наследству потому, что это была чрезвычайно редкая и дорогая вещь. Те времена давно прошли, сегодня все чаще мы покупаем новую вещь не потому, что старая испортилась, а потому, что она морально устарела. А срок, необходимый для морального устаревания, кварцевые часы выхаживают, доставляя владельцу минимум хлопот.

Но в любом случае каждый покупатель желает получить товар качественный, надежный и по возможности не дорогой – кварцевые часы идеально соответствуют этому требованию. Существуют так же более сложные кварцевые часы с дополнительными устройствами. Сегодня с полной уверенностью можно сказать, что часы с кварцевым механизмом – достойный конкурент часам с традиционной, классической механикой.

Кварцевые или механические? Вот в чем вопрос!

Несомненно, каждый человек при выборе часов когда-нибудь задавался вопросом, какой механизм качественнее и долговечнее — кварцевый или механический? Ведь механизм – это первое, на что надо обратить особое внимание при выборе часов. Механизм — это сердце часов, в котором все элементы должны работать слаженно, с самыми минимальными погрешностями.

В чем основное отличие кварца и механики?

Основное отличие кварцевых часов от механических состоит в том, что используется в качестве источника энергии, обеспечивающего работу часового механизма.

В кварцевых часах источником энергии служит батарейка, которая питает электронный блок кварцевых часов и шаговый электродвигатель. Электронный блок один раз в секунду посылает сигнал двигателю, а тот в свою очередь поворачивает стрелки. Очень высокую стабильность частоты вырабатываемых импульсов и, следовательно, высокую точность хода обеспечивает кристалл кварца, кроме того, батарейка рассчитана на несколько лет работы, соответственно кварцевые часы нет необходимости подзаводить.

В механических часах применяется спиральная пружина, расположенная в барабане с зубчатым краем. При заводке часов пружина закручивается, а при раскручивании пружина приводит в движение барабан, вращение которого приводит в движение весь часовой механизм.

Какие часы точнее?

У механических часов точность хода зависит от множества факторов, таких как окружающая температура, положение часов, износ деталей, регулировки. В кварцевых часах все проще: частота импульсов, вырабатываемых кварцевым генератором, практически постоянна. А двигатель и стрелки – это просто дополнительное устройство, их дело – вращаться по команде.

Поэтому для механических часов считается нормой расхождение с точным временем на 15-30 секунд в сутки, а лучшим результатом – 4-5 секунд в сутки. И если для механических часов хорошим результатом считается отклонение +-20 секунд в сутки, из них +-5 секунд — почти предельным, то основная масса кварцевых часов обеспечивает точность около +-20 секунд в месяц, а лучшие — до +-5 секунд в год.

Даже дешевые кварцевые часы точнее механического хронометра. Но при этом механические часы считаются в разы статуснее и выигрывают по имиджу.

  • По размерам и портативности:
  • карманные часы;
  • наручные часы;
  • каретные часы;
  • настольные часы;
  • настенные часы;
  • каминные часы;
  • напольные часы;
  • умные часы;
  • башенные часы (куранты).
  • По механизму измерения:
  • бинарные часы;
  • солнечные часы;
  • огненные часы;
  • песочные часы;
  • водяные часы;
  • механические часы;
  • камертонные часы;
  • кварцевые часы;
  • электронные часы;
  • астрономические часы;
  • атомные часы;
  • системные часы;
  • шахматные часы.

Солнечные часы [ править | править код ]

Измеряя время солнечными часами, основываются на том, что Солнце отбрасывает тень от предметов, и его путь по небу одинаков в одинаковые дни разных лет. Используя расчерченный круг для измерения времени, в астрономии — эталон хранителя (циферблат) и поправки на широту местности, можно оценить, который сейчас час. Старейшими обнаруженными солнечными часами является разметка солнечных часов обнаруженных в Долине Царей — большой группе усыпальниц Египта. [1]

Водяные часы [ править | править код ]

Водяные часы, также называемые клепсидрой, имеют принцип действия, схожий с песочными часами [2] .

Наряду с солнечными часами, возможно, являются старейшими приборами для измерения времени, если не принимать во внимание вертикальную палку-гномон по длине падающей тени которого ориентировались во времени древние скотоводы. Учитывая глубокую древность водяных часов, где и когда они впервые появились, науке не известно. Чашеобразный отток является простейшей формой водяных часов, и, как известно, существовал в Вавилоне и в Египте около XVI века до нашей эры. В других регионах мира, включая Индию и Китай, также есть древние признаки существования водяных часов, но самые ранние даты их появления являются менее определёнными. Некоторые авторы, однако, пишут, что водяные часы имелись в этих областях уже в начале 4000 г. до н. э.

Читать еще:  Kia sportage 3 рестайлинг какой двигатель

За древнегреческой и древнеримской цивилизациями признаётся приоритет в усовершенствовании формы водяных часов, которые получили сложный комплекс зубчатых передач, рассчитанный на круглосуточную работу [3] и состоявший из причудливого механизма. Улучшения также способствовали повышению точности. Эти достижения были переданы через Византию в исламский мир, и, в конечном счёте, проделали свой путь обратно в Западную Европу. Независимо от греко-римского мира, китайцы разработали свои собственные усложнённые водяные часы (水鐘) в 725 г., передав свои идеи Корее и Японии.

Некоторые проекты водяных часов были разработаны независимо друг от друга, а некоторые знания были перенесены посредством распространения торговли. В обществах, предшествующих современному, не было нужды в особо точных методах с повышенными требованиями к хронометрированию, подобно существующим в современном индустриальном обществе, где каждый час работы или отдыха контролируется, и работа может начаться или закончиться в любое время, независимо от внешних условий. Вместо этого, водяные часы в древних обществах использовались в основном для астрологических измерений. Эти ранние водяные часы были откалиброваны с солнечными часами. Никогда не достигая уровня точности современных часов, водяные часы были самыми точными на протяжении нескольких тысячелетий и широко использовались как устройства хронометража, пока в Европе в XVII столетии не были заменены на более точные маятниковые часы.

Исламской цивилизации приписывают дальнейшее улучшение точности водяных часов, тщательно продуманных инженерно. В 797 (или, возможно, 801 году), багдадский халиф из династии Аббасидов, Харун ар-Рашид, подарил Карлу Великому индийского слона по кличке Абул-Аббас вместе с «особо сложным образцом» водяных часов [4] .

В XIII веке Аль-Джазари (1136—1206 гг.), курдский инженер из Месопотамии, который работал на правителя из династии Артукидов Дияр-Бакра Насир аль-Дина, сделал многочисленные часы всех форм и размеров. В книге описано 50 механических устройств в шести категориях, в том числе водяные часы. Самые известные часы включали устройства «Слон», «Писец» и «Замок», которые были успешно восстановлены.

Песочные часы [ править | править код ]

Эти часы основаны на том, что точно откалиброванный речной песок проходит через узкое отверстие в 1 песчинку в одинаковые промежутки времени. При этом люди быстро догадались использовать 2 полости, соединённые узким перешейком с отверстием для пересыпания песка. Половинки стеклянного сосуда имели форму чаши и предназначались для измерения небольших промежутков времени, но имели недостаток: после пересыпания песка из верхней полости в нижнюю их приходилось переворачивать. Песочные часы, к которым надо было применить пользовательский формат и сохранить точность измерений для определения местоположения ( пр. на флоте песочные часы назывались склянками) применения в современности не имеют.

Огненные часы [ править | править код ]

Огненные часы впервые появились в Китае. Они состояли из спирали или палочки из горючего материала с подвешенными металлическими шариками. При сгорании материала шарики падали в фарфоровую вазу, производя звон.

Впоследствии разновидность огненных часов появилась и в Европе. Здесь использовались свечи, на которые равномерно наносились метки. Расстояние между метками служило единицей времени.

Механические часы [ править | править код ]

У всяких механических часов нужно различать четыре существенных части:

  1. двигатель (пружина или гиря)
  2. передаточный механизм зубчатых колёс
  3. регулятор, обусловливающий равномерность движения
  4. распределитель или спуск, с одной стороны, передающий от двигателя импульсы регулятору

Измерителем времени в узком смысле слова служит регулятор. Зубчатые колёса, скреплённые с ними стрелки циферблата — счётчики отмеренных регулятором единиц времени. Признавая суточное вращение Земли вокруг её оси строго равномерным, мы в нём имеем единственный масштаб для сравнения промежутков или единиц времени. Обыкновенно за единицу времени принимается секунда, 1/86400 часть суток. О различном счёте времени, о звёздных, средних, истинных сутках — см. Время.

Регуляторы часовых механизмов устраиваются так, чтобы отмеряемые ими промежутки времени равнялись или целой секунде, или половине, четверти или одной пятой секунды. Если регулятор начнёт почему-либо отмеривать меньшие промежутки времени, счётчик укажет большее их число в данном периоде времени. В этом случае часы, как говорят, уходят вперёд. Если же интервал регулятора больше заданного — часы отстают. Условившись о начальном моменте суток, иначе говоря, о моменте, когда счётчик часов должен показывать нуль протёкших единиц времени, приходим к понятию о поправке часов. Она положительна, если часы отстали, отрицательна — если ушли вперёд. Изменение поправки часов за определённый промежуток времени называется ходом часов (например, суточный, недельный, часовой ход). Ход положителен, если часы отстают, отрицателен, если часы уходят вперёд. Ход выражает собой именно уклонение отмеряемых регулятором промежутков времени от принятой единицы. Поправка часов есть величина условная и, кроме того, в любой момент простым передвижением минутной стрелки счётчика поправка часов может быть сделана меньше одной минуты.

Достоинство же часов заключается в малости, а главное — в постоянстве хода. Ход хороших астрономических часов и хронометров должен по возможности не зависеть от изменений температуры, давления, влажности воздуха, случайных толчков, стирания осей механизма, сгущения смазывающего масла, молекулярных изменений в различных частях механизма и т. д. Астрономические часы делятся на два главных типа:

  • «постоянные», в которых движущей силой служит тяжесть гирь, а регулятором колебания — маятник;
  • «переносные», где движение производится силой упругости развёртывающейся постепенно пружины, а регулируется колебаниями упругой, тонкой спирали, соединённой с т. н. балансом (см. ниже).

Часовые механизмы первого типа называются в астрономии «часами» в тесном смысле слова или «маятниками». Они находятся на обсерваториях при постоянных астрономических инструментах (см. Практическая астрономия), укреплены на каменных столбах или в стене; часто помещают часы в подвале обсерватории, чтобы предохранить по возможности от перемен температуры («нормальные» часы). Подвал посещают только для заводки часов, так как даже теплота тела может повлиять на их ход. Показания же часов, то есть «удары» маятника (всегда секундного), сравнивают с другими часами с помощью микрофона, установленного в подвале и соединённого с телефоном (это выражение, хотя и общепринято, но совершенно неверно. Удары «тиканье» производит не маятник (регулятор), а механизм спуска). При надлежащей установке и уходе «постоянные» астрономические часы должны иметь суточный ход не более 0,3 с, а его суточные изменения не должны превосходить одной сотой секунды.

Часовые механизмы второго типа называются хронометрами. Различают «столовые», или бокс-хронометры (размеры их примерно 1½—2 децим. диаметром, 1 децим, высотой; одно простое колебание баланса длится ½ секунды), и карманные хронометры (размер общеизвестный; обыкновенно так наз. четыредесятники, то есть полное двойное колебание баланса длится 0,4 секунды, простое колебание — 1 /5 секунды). Качества карманных хронометров в среднем чувствительно ниже качеств столовых. Хронометры служат при определении географических положений мест, при работах переносными астрономическими инструментами (см. Практическая астрономия), при определении времени и долготы в море и т. д. Столовые хронометры на кораблях помещаются на привесе Кардана. Постоянные часы («маятники») почти исключительно, а хронометры в большинстве случаев регулируются на секунды звёздного времени — т. н. «звёздные» часы и хронометры. Реже употребляются «средние» хронометры (то есть идущие по среднему времени). Выбор обусловлен удобством наблюдений или их обработки для тех или других задач астрономов.

В часах и хронометрах астрономами ценятся ещё определённые, но не резкие и без лишних шумов удары («тиканье»). Как лучших мастеров астрономических часов или хронометров нужно назвать Кессельса, Пиля, Дента, Тиде, Ховю (Howüh), Кноблиха, Фродшэма, Нардэна. Творцы «высшего» часового искусства и часовых механизмов: Пьер Леруа [en] (англ. Pierre Le Roy ), Джон Гаррисон, Джордж Грэм [en] (англ. George Graham ), Дютертр, Джон Арнольд [en] (англ. John Arnold ), Фердинанд Берту (англ. Ferdinand Berthoud ).

    Примеры полностью механических часов

Одни механические часы (были использованы для плавания)

Ремонт часов и обслуживание

В последнее время заинтересовался темой ремонта часовых механизмов
. Перед созданием темы проштудировал форум, читаю кое-какие книги на тему ремонта механических часов. Под руку попались неработающие часы Casio с кварцевым калибром Miyota 2115. Подскажите, на сколько целесообразно тратить время на освоение кварцевых механизмов?: являются ли они ремонтопригодными? В разных источниках попадается разная информация: где-то утверждают, что если кварцевый механизм выходит из строя, то ремонтировать его даже не пытаются — просто меняют целиком. Однако, в сети присутствует литература, посвященная ремонту кварцевых часов.

Читать еще:  Что такое пусковой ток трехфазного двигателя

Наверное, все зависит непосредственно от самого механизма? Какие-то механизмы стоят копейки и проще просто вставить новый? Или кварцевые часы с высокой стоимостью имеют таковую оную только за счет своей отделки? А сами механизмы все унифицированы? Т.е. существуют ли кварцевые механизмы с высокой стоимостью, которые не меняют полностью, а подвергают ремонту?

Задать такой вопрос подтолкнуло само представление об устройстве кварцевых механизмов. Я так понимаю, что подобные вещи трудно отремонтировать в импровизированной часовой мастерской? Для ремонта электроники требуются некоторые специфичные устройства и прочее.

Вы лично способны разобраться в поломке кварцевого механизма? Заранее спасибо за ответы!

Кварцевые часы

Так называются наручные электронно-механические часы с кварцевым генератором (рис. 1). Кварцевый генератор — это источник высокостабильных колебаний, расположенный в электронном блоке. Блок кварцевого генератора представляет собой печатную плату с размещенными на ней кварцевым резонатором, интегральной микросхемой и пассивными элементами. Блок соединяется с платиной винтами. Исполнительным устройством в часах является шаговый двигатель, выполненный в виде автономного узла. Элемент питания обеспечивает не менее 12 месяцев непрерывной работы часов.

Принцип действия и кинематическая схема работы часов таковы: электрический сигнал кварцевого генератора подвергается делению его частоты и после формирования импульса поступает на шаговый двигатель. Частота следования импульсов — 1 Гц. Шаговый двигатель, в свою очередь, преобразует последовательные электрические импульсы в прерывистое вращение основной колесной системы.

Посредством колесной системы вращение вала двигателя передается на стрелки и календарное устройство (если оно имеется).

Рис. 1. Кинематическая схема кварцевых часов КНЧ 3050:

1 — головка переводная;11 — статор шагового двигателя;
2 — вал переводной;12 — триб шагового двигателя;
3 — фиксатор;13 — колесо передаточное;
4 — кулиса;14 — колесо секундное с трибом;
5 — звездочка с колесом;15 — колесо промежуточное;
6 — колесо вексельное;16 — колесо переводное;
7 — колесо часовое;17 — муфта кулачковая;
8 — триб минутной стрелки;18 — рычаг заводной;
9 — колесо центральное с трубкой;19 — рычаг переводной со штифтом;
10 — ротор шагового двигателя;20 — пружина кулисы

Триб шагового двигателя (12) находится в зацеплении с передаточным колесом (13), триб которого ведет секундное колесо (14). От триба секундного колеса через промежуточное колесо (15) с трибом вращение передается центральному колесу (9). Стрелочный механизм состоит из триба минутной стрелки (8), вексельного колеса (6) с трибом, часового колеса (7).

Переводной вал (2) с головкой (1) может занимать два фиксированных положения. Если у часов имеется календарное устройство, тогда переводной вал будет рассчитан на три положения.

Для того чтобы перевести стрелки, необходимо поставить переводную головку во второе фиксированное положение. Кулачковая муфта (17) при этом должна войти в зацепление с переводным колесом (16). Далее вращение передается на стрелочный механизм.

Во время перевода стрелок стопорный рычаг, механически связанный с переводным валом, стопорит переводное колесо и предотвращает движение колесной системы и шагового двигателя при переводе стрелок. После установки стрелок и при возвращении переводной головки в начальное положение рычаг возвращается в нормальное положение, обеспечивая пуск шагового двигателя.

Разборка часов

Отверните запорное кольцо и снимите крышку корпуса. Отверните винт пружины элемента питания, снимите пружину и осторожно, желательно при помощи пинцета, вытащите элемент, беря его только за цилиндрическую часть корпуса.

Далее отверните винты подключения шагового двигателя, обязательно придерживая пинцетом наконечники проводников.

Вставьте в механизм элемент питания и тестером проверьте исправность электронного блока. Плюсовой щуп тестера подключается к платине механизма часов, а минусовой — поочередно к контактам подключения шагового двигателя. Стрелка прибора при этом должна отклониться до 1,4-1,5 В и совершать колебания в пределах 1-2 мм с интервалом в 2 с. Если такие колебания отсутствуют, замените электронный блок.

Затем определите исправность шагового двигателя. Переключатель тестера для этого следует установить в положение измерения сопротивления.

Подключить щупы тестера к контактам (выводам) шагового двигателя и измерить сопротивление катушек, которое должно находиться в пределах 3—4 кОм. Один щуп тестера подключите к платине часов, а второй — к одному из выводов шагового двигателя.

При этом стрелка прибора должна быть в левом крайнем положении шкалы прибора. То же самое повторить с другим выводом. Если при замере стрелка отклонится вправо, значит, катушка шагового двигателя замыкается на корпус. Такой двигатель надо заменить.

Снимите электронный блок.

Для этого надо отвернуть винт крепления токопровода, снять изолирующую шайбу, отвернуть два винта крепления блока к платине, осторожно приподнять пинцетом блок, сдвинуть его в сторону и снять с колонок. Нажмите на подставку переводного вала, вытащите из корпуса вал, а затем и весь механизм.

Отверните винты крепления моста шагового двигателя. Снимите мост, затем отверните два винта крепления шагового двигателя и осторожно вытащите, взяв пинцетом.

При извлечении и установке шагового двигателя можно пользоваться только латунным пинцетом, а для источника питания — только пластмассовым.

Далее разберите стрелочный механизм. Для этого требуется снять стрелки, два винта циферблата, циферблат, три винта, мост, часовое, вексельное и переводное колесо и триб минутной стрелки. Затем снимите календарное устройство, если оно есть.

Разберите основную колесную систему.

Для этого отверните винты и снимите мост.

После разборки механизма следует чистка деталей. Промывают все детали, кроме источника питания, шагового двигателя, циферблата, корпусных стекол, вставок, блока кварцевого генератора и окрашенных стрелок. Все перечисленные детали, кроме шагового двигателя, очищают мягкой волосяной щеткой.

Сборка часов

Установите центральное колесо с трубкой (9), триб минутной стрелки (8).

Запрессуйте центральную трубку в отверстии триба минутной стрелки, затем проверьте плавность вращения центрального колеса, а также его осевой и радиальный зазоры. Смажьте все посадочные места центральной трубки.

Соберите колесную систему. Это делается в следующем порядке: установить промежуточное колесо (15) с трибом, передаточное (13) и секундное (14) колеса с трибами и мост основной колесной системы так, чтобы тормоз стопорного рычага вошел в паз моста, закрепить мост винтами. Проверьте зазоры промежуточного и секундного колеса с трибами и плавность вращения системы.

Соберите переводной механизм. Для этого надо установить переводной рычаг (19), рычаг муфты и саму кулачковую муфту (17), а также переводной вал (2).

Проверьте плавность вращения вала в платине, установите стопорный рычаг и смажьте все детали. Установите минутное колесо с трибом, передаточное колесо, мост и закрепите его винтами.

Установите часовое колесо (7).

Установите пружинную шайбу и циферблат. Приверните циферблат винтами, а затем установите часовую, минутную и секундную стрелки. При этом надо следить за положением переводного вала; при установке часовой и минутной стрелок вал должен находиться в положении перевода стрелок.

С помощью переводного вала переведите стрелки на цифру 12 и установите секундную стрелку, согласовав ее положение с делениями циферблата. Минутную, секундную и часовую стрелки следует устанавливать, не применяя больших усилий, чтобы не нарушить установленные вертикальные зазоры в основной колесной системе.

Вставьте в корпус механизм, кольцо крепления механизма, переводной вал.

Установите блок кварцевого генератора, шаговый двигатель и источник питания. Винт крепления шагового двигателя нельзя сильно затягивать.

Закройте крышку корпуса. После окончания сборки шаговый двигатель должен немедленно начать свою работу, это будет видно по движению секундной стрелки.

Крупногабаритные кварцевые часы.

В качестве примера мы рассмотрим механизм настольных электронно-механических часов с кварцевым резонатором (рис. 2).

Механизм состоит из шагового двигателя, основной колесной системы, элемента питания и элекронного блока.

Рис. 2. Конструктивная схема кварцевых часов «Янтарь» 59206:

1 — элемент питания;11 —колонки;
2 — клеммы;12 — колесо часовое;
3 — гайки крепления редуктора;13 — панель;
4 — мост задний;14 — вал переводной;
5 — стопорное устройство;15 — колесо центральное;
6 — винты крепления шагового двигателя;16 — пружина;
7 — триб шагового двигателя;17 и 19 — колеса промежуточные первое и второе;
8 — винты крепления катушки;18 — мост передний;
9 — двигатель шаговый;20 — колесо секундное;
10 — колесо вексельное; 21 — блок электронный;
22 — винты крепления электронного блока

Кварцевый генератор часов начинает работать при подключении элементов питания к электронному блоку. Для преобразования электрической энергии в механическую служит шаговый двигатель (9). С триба (7) через первое промежуточное колесо (17) вращение передается на секундное колесо (20).

Читать еще:  Ваз перегрев двигателя на холостых оборотах

На оси секундного колеса находится секундная стрелка. Для того чтобы привести в движение минутную стрелку, вращение передается дальше, через второе промежуточное колесо (19) и центральное колесо (15), на втулке которого и закреплена минутная стрелка.

Движение с центрального колеса передается на вексельное колесо (10), а оттуда— на часовое колесо (12). Узел центрального колеса снабжен специальным устройством, которое позволяет скоординировать показания минутной и часовой стрелок. Для установки точного времени и перевода минутной и часовой стрелок используется переводной вал (14).

Для установки секундной стрелки на точное время используется устройство стопорения секундной стрелки (5).

Разборка часов

Снимите кожух и вытащите элемент питания и клеммы.

Снимите электронный блок (21); для этого надо, во-первых, отвернуть два винта (22) крепления электронного блока, чтобы отсоединить его от колонок панели (13) и моста (4); во-вторых, отсоединить электрический разъем.

Снимите шаговый двигатель (9); для этого надо отвернуть два винта (6) крепления шагового двигателя к колонкам панели.

Отверните две гайки (3) крепления редуктора.

Снимите задний мост (4), секундное колесо (20), первое (17) и второе (19) промежуточные колеса.

Снимите устройство стопорения секундной стрелки (5), передний мост (18), центральное колесо (15), вексельное колесо (10), часовое колесо (12).

Снимите пружину (16) и переводной вал (14).

Снимите колонки (11), для чего отверните две гайки крепления колонок к лицевой стороне панели. При необходимости разберите шаговый двигатель. Для этого надо снять узел ротора шагового двигателя, отвернуть два винта крепления катушки и снять ее.

После разборки все детали шагового двигателя и редуктора, кроме катушки, надо промыть в бензине. Для промывания оси ротора двигателя нужно снять катушки и ротор, а само промывание проводить при собранных магнитопроводах.

Основной неисправностью шагового двигателя, как правило, бывает обрыв провода катушки. Ремонт при этом возможен только в том случае, если оборвался внешний конец провода. Процедура ремонта следующая: лак катушки растворите с помощью амилацетата около оборванного конца так, чтобы хватило длины вытянуть провод. Затем паяльником удалите остатки провода с клеммы. Сделайте вокруг этой клеммы 2-3 витка и припаяйте провод заново. Смочите щетку в смеси спирта с бензином и очистите место пайки, а затем покройте его лаком.

Наиболее часто встречающиеся неисправности электронного блока часов — это отказ интегральной микросхемы и кварцевого резонатора. Эти узлы лучше всего заменить.

Дефекты основной колесной системы исправляются так же, как и в механических часах.

Сборка и регулировка механизма часов

Установите две колонки (11). На правую колонку наденьте пружину (16) и зафиксируйте ее положение штифтом подставки. Затем поставьте на эту же колонку передний мост (18); отгиб пружины должен входить в паз моста.

Первое промежуточное колесо (17) вставьте в отверстие моста трибом вверх. На ось секундного колеса (20) наденьте шайбу и сферическую пружину и также вставьте секундное колесо в отверстие моста.

Слегка приподняв секундное колесо, установите второе промежуточное колесо (19) и стопорное устройство.

Установите задний мост и заверните две гайки. Положите на задний мост узел основной колесной системы. Минутное колесо поставьте на трубку переднего моста, а переводной вал (14) закрепите в отверстиях переднего и заднего мостов.

На ось переднего моста наденьте вексельное колесо, а на втулку минутного колеса —часовое колесо. На колонки сверху установите панель (13), заверните две гайки.

Поставьте катушку на основание узла шагового двигателя и закрепите винтами. Ротор двигателя установите на оси.

Триб ротора введите в зацепление с первым промежуточным колесом. Установите шаговый двигатель и закрепите его двумя винтами.

Установите электронный блок в соответствующие гнезда двигателя и закрепите его двумя винтами. В пазы панели вставьте две клеммы, проверьте контакт. Если это необходимо, язычки клемм можно подогнуть.

Чтобы проверить работу механизма, подключите его к источнику питания.

Удачи в ремонте!

Всего хорошего, пишите to Elremont © 2008

Шаговый двигатель это бесколлекторный двигатель, ротор которого вращается не плавно, а шагами (дискретно). Один оборот ротора (360°) состоит из определённого количества шагов. Количество полных шагов в одном обороте указывается в технической документации двигателя.

Управление шаговым двигателем осуществляется через входы «ENABLE», «STEP» и «DIR» драйвера (если считать, что на выводах «RESET» и «SLEEP» установлен уровень логической «1»). Подача логического «0» на вход «ENABLE» разрешает работу драйвера. С каждым фронтом импульса на входе «STEP», ротор двигателя будет поворачиваться на один шаг, направление поворота которого будет зависеть от логического уровня на входе «DIR».

Пример для двигателя 17HS1352-P4130 в полношаговом режиме:

  • Для разрешения работы драйвера, необходимо установить уровень логического «0» на входе «ENABLE» (так как вход инверсный).
  • У двигателя 17HS1352-P4130, один оборот ротора состоит из 200 полных шагов, значит за один полный шаг ротор повернётся на 1,8° (360° / 200 шагов).
  • Если подать на вход «STEP» 400 импульсов, при наличии логической «1» на входе «DIR», то ротор двигателя совершит два полных оборота в одну сторону.
  • Если подать на вход «STEP» 400 импульсов, при наличии логического «0» на входе «DIR», то ротор двигателя совершит два полных оборота в другую сторону.
  • Чем выше частота следования импульсов на входе «STEP», тем быстрее будет осуществляться поворот ротора.
  • Если работа драйвера разрешена (на входе «ENABLE» уровень логического «0») и на вход «STEP» не поступают импульсы, то ротор двигателя будет удерживаться в одном и том же положении, вне зависимости от уровня на входе «DIR». Удержание ротора означает что его трудно (или невозможно) повернуть прикладывая внешнюю физическую силу.
  • При подаче логической «1» на вход «ENABEL», драйвер отключится и ротор двигателя освободится, вне зависимости от состояния на остальных входах драйвера.

Ограничение максимального тока двигателя

Если на двигатель подать напряжение выше его номинального значения, это приведёт к увеличению скорости шага. Но увеличение напряжения приведёт и к увеличению силы тока, а превышение максимального тока двигателя, выведет его из строя.

Но драйвер DRV8825 позволяет ограничивать максимальный выходной ток двигателя (настраивается подстроечным резистором на плате драйвера). Таким образом можно увеличить напряжение в сети питания двигателя, предварительно ограничив выходной ток, по следующей формуле:

IMAX = VREF * 2, следовательно, VREF = IMAX / 2 , где:

Из представленной выше формулы ясно, что ограничение максимального тока зависит только от опорного напряжения. Настройка опорного напряжения VREF осуществляется подстроечным резистором, без подачи питания двигателя VMOT (настройку можно выполнять даже при отключённом от драйвера двигателе).

Пример

Настройка ограничения максимального тока для двигателя с номинальным током в 1 А.
IMAX = 1 А.
VREF = IMAX / 2 = 1 / 2 = 0,5 В.

Подаём питание логической части драйвера, но не подаём питание двигателя VMOT. Подключаем вольтметр черным щупом к любому выводу GND, а красным щупом к центральному выводу подстроечного резистора (металлическая вращающая часть). Поворачивая вращающуюся часть подстроечного резистора, добиваемся показаний на вольтметре = 0,5 В. Теперь можно подать питание двигателя VMOT. Ток протекающий через его обмотки не будет превышать 1 А.

Маркировка большей части шаговых двигателей составлена таким образом, что по маркировке можно понять базовые характеристики.

SY: Бренд SOYO (производитель Changzhou Songyang Machinery & Electronics);
20: сторона квадрата фланца 20 мм (типоразмер NEMA 8);
STH: переводится как «гибридный шаговый двигатель с повышенным моментом (квадратный в сечении), сейчас большинство ШД, производимых в мире, квадратные, так как при тех же габаритах и энергопотреблении можно получить до 30% больший момент чем в круглом корпусе, в круглых корпусах выпускались гибридные ШД начиная от 57 типоразмера;
42: длина корпуса мотора 42 мм;
080: ток обмотки 0.8 А;
4: четыре вывода из мотора (биполярный двигатель, две обмотки);
B: вал с двух сторон.

Шаговый двигатель SY20STH42-0804B используется в приборной электронике (стрелочные приборы, различные миниатюрные задвижки, мини-приводы подачи), в аналитическом приборостроении и различном другом оборудовании. Двигатель имеет ресурс наработки на отказ 15000 часов. Шаговый двигатель SY20STH42-0804B может быть взаимозаменим с моторчиками других китайских производителей — FL (Fulling Motor), GD, PL и т.п. Как правило, отличие в маркировке только в первых двух-трёх буквах, обозначающих название производителя.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector