Подключить шаговый двигатель без контроллера: Управление шаговым двигателем своими руками. Шаговый двигатель
Содержание
Как «крутить» шаговый двигатель без микроконтроллера
Шаговые двигатели полезны при управлении ими программируемым устройством но тем не менее могут возникать случаи когда в сложном управлении шаговым двигателем нет необходимости и нужен, всего лишь, большой крутящий момент и/или низкие обороты. Схема простого контроллера шагового двигателя приведена на рисунке:
Рисунок 1 — Контроллер шагового двигателя
Контроллер состоит из мультивибратора на таймере 555, микросхемы десятичного счётчика 4022 (CD4022, HEF4022 и т.д.) и необязательных светодиодов с резистором для визуализации и наглядности, резистор один т.к. больше одного светодиода в данной схеме светиться не может. Счётчик десятичный т.е. при подаче на его тактовый вход (CLOCK (вывод 14)) импульсов напряжения на выводе соответствующему выходу номер которого совпадает с количеством поданных импульсов, после сброса, появляется напряжение уровня логической единицы, на всех остальных выводах выходов, при этом, устанавливаются напряжения уровня логического нуля.
Вывод «11» соединён с выводом «15» для того чтобы ограничить счёт данного счётчика. Когда на тактовый вход приходит четвёртый импульс, после сброса, на выводе «11» (выход out4) появляется напряжение уровня логической единицы которое подаётся на вывод «15» (RESET) — вывод сброса, от этого счётчик происходит сброс счётчика в исходное состояние когда напряжение уровня логической единицы будет на выводе «2» который соответствует выходу out0 (т.е. 0 импульсов пришло на тактовый вход). Если вывод «15» соединить с «землёй» (GND, минус ноль питания) а «14» при этом никуда не соединять то счётчик будет считать 7 импульсов, 8ой импульс произведёт сброс и счёт пойдёт заново (так можно сделать мигалку с 8 светодиодами). Если убрать мультивибратор и светодиоды то останется только микросхема 4022 и её можно использовать с программируемым устройством для управления шаговым двигателем подавая на тактовый вход этой микросхемы импульсы с программируемого устройства. Вместе с этим контроллером можно использовать например драйвер на эмиттерных повторителях на транзисторах такая схема универсальная, безопасная при неправильном управлении но у неё есть недостатки, можно также использовать микросхему драйвер если она подходит.
Схема драйвера:
Рисунок 2 — Драйвер на транзисторах
Шаговый двигатель подключается к драйверу
Рисунок 3 — Шаговый двигатель
Для возможности реверса двигателя можно поставить переключатели (или переключатель) так чтобы при переключении менялись местами выводы output1 с output4 и output2 с output3 например:
Рисунок 4 — Реверс шагового двигателя
Просто контроллер:
Весь привод:
Купить микросхему счётчик CD4022 dip корпус (как на видео выше) 5шт.
Таймер NE555 dip корпус 5шт.
КАРТА БЛОГА (содержание)
Запуск шагового двигателя без электроники
Главная » Радиосхемы » Автоматика
У любого радиолюбителя часто скапливается не мало различной оргтехники, которая вышла из строя. Выбрасывать я её ни кто не решается, так как из ее внутренностей можно сделать что ни будь полезное или выпаять некоторые детали. К примеру: шаговый двигатель, который так распространен, обычно используется любителями самоделок как мини генератор для фонарика или для чего то ещё. Но я практически никогда не видел, чтобы его использовали именно как двигатель для преобразования электрической энергии в механическую. Это и понятно: для управления шаговым двигателем нужна электроника и его просто так к напряжению не подключишь.
Но оказывается что данное мнение является ошибочным. Шаговый двигатель от принтера или от другого устрой устройства, можно легко запустить от переменного тока.
Для эксперимента использовался вот такой шаговый двигатель:
Обычно у них четыре вывода и две обмотки, в большинстве случаев, но есть и другие конечно.
В данном случае будет рассмотрен самый ходовой двигатель.
Схема шагового двигателя
Схема обмоток данного двигателя выглядит вот так:
Она очень похожа на схему обычного асинхронного двигателя.
Для запуска двигателя понадобится:
- Электролитический конденсатор 470-3300 мкФ.
- Источник переменного тока 12 Вольт.
Замыкаем обмотки последовательно, как на схеме ниже.
Середину проводов нужно скрутить и спаять.
Подключаем конденсатор одним выводом к середине обмоток, а вторым выводом к источнику питания на любой контакт. Фактически электролитический конденсатор будет параллелен одной из обмоток.
Подаем питание и двигатель начинает крутиться.
Если перекинуть вывод конденсатора с одного выхода питания на другой, то вал двигателя начнет вращаться в другую сторону.
Все достаточно просто. Принцип работы этой схемы очень прост: конденсатор формирует сдвиг фаз на одной из обмоток, в результате обмотки работают почти попеременно и шаговый двигатель крутится.
Единственные минус заключается в том, что обороты двигателя невозможно регулировать. Увеличение или уменьшение питающего напряжения ни к чему не приведет, так как обороты задаются частотой сети.
Хотелось бы добавить, что в данном примере используется конденсатор постоянного тока, что является не совсем правильным вариантом. И если вы решитесь использовать такую схему включения, берите конденсатор переменного тока. Его так же можно сделать самому, включив два конденсатора постоянного тока встречно-последовательно.
Сморите видео
Автор публикации
Рейтинг
( 4 оценки, среднее 4 из 5 )
0
16 731 просмотров
двигатели электроника
Источник
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Невозможно запустить шаговый двигатель 12 В постоянного тока без драйвера
Задавать вопрос
спросил
Изменено
4 года, 10 месяцев назад
Просмотрено
2к раз
\$\начало группы\$
Я пытаюсь протестировать шаговый двигатель на 12 В, используя только адаптер постоянного тока на 12 В без какого-либо драйвера, но не могу запустить его.
Я использую двигатель Velleman MOTS1 и, согласно техпаспорту, присоединяю отрицательную клемму питания к красному проводу, а положительную клемму — к остальным четырем проводам.
1). Чтобы исключить возможность неисправного мотора, я даже пробовал с двумя разными моторами одной модели. Но оба мотора не работали.
2). Я также понял, что адаптер выдает 11,8 В вместо точных 12 В. Итак, чтобы исключить возможность более низкого напряжения, я подал 15В с помощью батареек, но это тоже не сработало.
3). Кроме того, используя тот же набор адаптеров и аккумуляторов, я могу запускать другие обычные двигатели постоянного тока на 12 В.
Так что, скорее всего, я делаю что-то не так, особенно с шаговыми двигателями.
Пожалуйста, помогите! Дайте мне знать, если вам нужна дополнительная информация от меня.
Я абсолютный новичок в электронике, и у меня всего 3 месяца базовой теории и практического опыта. Так что, я думаю, каждое предложение полезно :).
Характеристики двигателей с сайта Velleman — https://www.
vellemanusa.com/products/view/?id=351245&country=us&lang=enu
- сопротивление: 280 Ом
- номинальное напряжение: 12 В пост. тока
- ток: 32 мА
- импеданс: 380 Ом
- фаза: 4
- угол шага / шаг: 5,625° / 64
- Коэффициент уменьшения: 1/64
- фиксирующий момент: 4,86 унций на дюйм
- крутящий момент: 4,17 унций на дюйм
- макс. начальная частота импульсов: 550 импульсов в секунду
- макс. частота импульсов поворота: 90 импульсов в секунду
- Диапазон температур: 77 °F
- шум: 40 дБ
- : 420 мм AWG 1095#28
- : JST SPH-002T-P0.5S
- : AC 600 В — 1 сек. ток отключения: 10 мА
- цветов:
- B1: розовый
- A1: оранжевый
- A2: желтый
- B2: синий
- Земля: красный
- GND2 (для MOTS2): коричневый
Кабель
Терминал
Прочность изоляции
Технические характеристики адаптера постоянного тока:
- Выход постоянного напряжения: 12 В
- Постоянный ток: 2,5 А
- двигатель постоянного тока
- шаговый двигатель
\$\конечная группа\$
3
\$\начало группы\$
Управление шаговым двигателем немного сложнее управления обычным коллекторным двигателем постоянного тока.
Шаговым двигателям требуется шаговый контроллер для включения фаз в своевременной последовательности, чтобы двигатель вращался. Я настоятельно рекомендую вам построить себе драйвер для этого двигателя.
Всего наилучшего, будьте здоровы.
\$\конечная группа\$
2
\$\начало группы\$
Вы можете проверить свой двигатель (двигатели), просто подав напряжение (ниже 12 В также допустимо) и увидев только небольшое движение. Для дальнейшего спинового теста требуется более продвинутая схема драйвера.
Глядя на справочную страницу, ваш двигатель выглядит как униполярный двигатель с 5 проводами.
5-проводной двигатель Этот тип распространен в небольших униполярных двигателях. Все
общие провода катушки связаны вместе внутри и выведены как
5-й провод. Этот двигатель может работать только как униполярный двигатель.
(см. https://learn.adafruit.com/all-about-stepper-motors/types-of-steppers)
Просто соедините контакт GND с землей и подайте положительное напряжение на A1, A2, B1 и B2.
булавки по одной.
Простой драйвер шагового двигателя подает на обмотки последовательные импульсы.
Это руководство по применению очень понятно для начинающих.
\$\конечная группа\$
5
\$\начало группы\$
В техническом описании ST28 не указано, являются ли /64 и 5.625 повторением одного и того же параметра или описывают два последовательных процесса, это может вызвать некоторую путаницу.
Тем не менее, двигатель st24 интересен, он имеет ступени 7,5 градусов и передаточное отношение 85,56… ясно, что ступени и передаточное отношение здесь два разных параметра.
, поэтому этот двигатель ST28 имеет зубчатую цепь между ротором и выходным валом, уменьшающую шаг на 5,625 градуса, но дополнительно в 64 раза. Может быть невозможно увидеть шаг вала только с ручным приводом. Вал поворачивается менее чем на одну десятую градуса с каждым шагом.
Вы должны быть в состоянии заставить двигатель вращаться, подавая импульсы на провода катушки в правильном порядке
если вы можете идентифицировать катушки1 и катушки2 и повторять импульсы на провода в правильном порядке, он должен вращаться медленно
порядок либо A1 B1 A2 B2 , если A и B представляют собой катушки, а 1 и 2 являются концами или A1 A2 B1 B2 если 1 и 2 — катушки, A и B — наконечники.
Например: выложите несколько оголенных проводов на макетной плате без пайки и подключите их к клеммам в порядке, указанном выше, и протяните через них отрицательный провод. если вы держите двигатель другой рукой, вы можете почувствовать движение ротора.
11 вольт должно быть достаточно, оно будет немного слабее, чем при 12 вольтах, но силы должно хватить для перемещения световой указки
\$\конечная группа\$
7
\$\начало группы\$
Спасибо всем за помощь в решении проблемы. Вот в чем проблема.
В спецификациях Velleman красный провод обозначается как GND. Вот в чем проблема. Как только я использовал красный провод в качестве положительного и подал отрицательное напряжение один за другим на остальные 4 контакта, двигатель стал вращаться очень маленькими шагами. Меньше одного градуса на импульс.
Теперь я пытаюсь спроектировать схему драйвера для этого двигателя, используя таймер 555, счетчик 4017 и транзисторы 2N222, и столкнулся с другой проблемой.
Но это я напишу в другой теме.
Еще раз спасибо за помощь в решении проблемы
- Анураг
\$\конечная группа\$
Зарегистрируйтесь или войдите в систему
Зарегистрируйтесь с помощью Google
Зарегистрироваться через Facebook
Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль
Опубликовать как гость
Электронная почта
Обязательно, но не отображается
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но не отображается
Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания и подтверждаете, что прочитали и поняли нашу политику конфиденциальности и кодекс поведения.
Печатная плата для управления шаговым двигателем без Arduino | Hackaday.io
Посмотреть галерею
Команда
(1)
- Инновационный
Присоединяйтесь к команде этого проекта
текущий проект
Этот проект был
создано 21.04.2022
и последнее обновление месяц назад.
Печатная плата управления шаговым двигателем без Arduino
Детали
Привет, друзья, на этот раз я разработал контроллер на основе IC 555 для управления шаговым двигателем.
Этот контроллер может управлять скоростью, а также направлением шагового двигателя.
Этот небольшой контроллер на основе печатной платы очень удобен для тестирования ИС драйвера шагового двигателя A4988 и шаговых двигателей. Главный плюс этого контроллера в том, что он не требует никакого кодирования. Те из вас, кто работал с шаговым двигателем в любой момент времени
, они должны знать, что управлять шаговым двигателем слишком сложно. Традиционно нам нужен микроконтроллер, затем нам нужна микросхема драйвера шагового двигателя, затем нам нужно написать код для запуска шагового двигателя затем нам нужно загрузить этот код в наш микроконтроллер. Все после этого мы можем запустить или шаговый двигатель.
Предположим, вам просто нужно проверить шаговый двигатель или драйвер шагового двигателя A4988, или вам нужно запустить шаговый двигатель для любого простого приложения, которое вы должны использовать традиционным способом.
Однако, используя этот контроллер, просто подключите провода шагового двигателя и подключите питание поставить на печатную плату, вот и все, вы готовы к работе.
Контроллер печатной платы, который я использовал в этом проекте, заказан на сайте JLCPCB.com. Далее в этом посте мы подробно узнаем о том, как работает этот контроллер.0003
ВИДЕО
У меня также есть полное видео об этом проекте на моем канале YouTube, вы можете посмотреть полное видео, вы получите большую часть идеи, посмотрев это видео, чтобы посмотреть видео, просто нажмите на изображение выше
КАК ШАГОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ WORKS
Прежде чем двигаться дальше, нам нужно знать, как на самом деле работает шаговый двигатель. Шаговые двигатели очень сильно отличаются и сложны от традиционных двигателей постоянного тока. Шаговый двигатель работает поэтапно, как следует из названия. В основном шаговые двигатели представляют собой бесщеточные двигатели постоянного тока, обычно ротор с постоянным магнитом, помещенный между обмоткой статора.
Обмотка статора затем последовательно подается питание, чтобы она намагничивалась и заставляла ротор выровняться с магнитным полем катушки статора.
таким образом ротор начинает вращаться маленькими шажками, благодаря такому поведению двигатель получил свое название «шаговый двигатель» система обратной связи.
шаговый двигатель такого качества лучше всего подходит для использования там, где требуется высокоточное движение, например, на станках с ЧПУ.
Также здесь мы должны отметить еще одно лучшее качество шагового двигателя — высокий крутящий момент при низких оборотах и удерживающий крутящий момент.
Мы знаем, что ротор шагового двигателя вращается за счет последовательного возбуждения катушек статора.
, если мы подадим питание на один набор катушек с временной задержкой, соответственно, мы получим более медленные обороты шагового двигателя.
, следовательно, мы также получаем высокий крутящий момент, потому что ротор всегда удерживается в магнитном поле возбужденных катушек статора.
Если мы продолжим подавать питание на один набор катушек статора, ротор останется на своем месте с максимальным крутящим моментом.
Способы управления
Режим возбуждения с одной катушкой Существует множество способов управления шаговым двигателем. Принцип работы шагового двигателя с возбуждением одной катушкой является основным методом управления шаговым двигателем.
Полношаговый режим В полношаговом режиме 2 катушки возбуждаются одновременно, что обеспечивает более высокий крутящий момент для двигателя.
Микрошаговый режим Микрошаговый режим в настоящее время является самым известным способом управления шаговым двигателем, с помощью этого режима привода можно достичь высокой точности. Микрошаговый режим обеспечивает плавное и бесшумное движение шагового двигателя за счет подачи переменного регулируемого тока на катушку в виде синусоидальной волны.
ИС ШАГОВОГО ДРАЙВЕРА
До сих пор мы изучили, как работает шаговый двигатель, теперь мы увидим, что нам нужно для запуска шагового двигателя. меньше все работают по одному и тому же принципу.
A4988 представляет собой микрошаговый драйвер для управления биполярными шаговыми двигателями со встроенным преобразователем для простоты эксплуатации.
Всего комментариев: 0