3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Шаговый двигатель 12000 оборотов

Шаговые двигатели

Биполярные двигатели

Шаговые двигатели с энкодером

Актуаторы

Шаговые двигатели с редуктором

Электромотор, который преобразует посылаемые на обмотки статора импульсы электрического тока в дискретное вращение ротора и связанного с ним рабочего механизма, называется шаговым двигателем. Сегодня такие устройства широко используются во многих отраслях – от периферийной компьютерной техники (принтеров, сканеров, плоттеров) до промышленного оборудования с ЧПУ. Управление шаговыми электродвигателями осуществляется специальными электронными устройствами, которые запрограммированы на выполнение конкретных операций.

Виды шаговых двигателей, их преимущества

Основным отличием шаговых моторов от других электрических двигателей является дискретное вращение ротора (вала) на определенный угол при подаче импульса в обмотку статора. Это перемещение называется шагом, откуда и пошло название самого мотора.

В основу работы шагового двигателя положен принцип взаимодействия магнитных полей, предусматривающий взаимное притяжение разноименных полюсов. Сегодня можно купить шаговый двигатель трех видов, по способу реализации этого основополагающего принципа:

  • мотор с переменным магнитным сопротивлением: конструкция ротора не предусматривает размещение в нем постоянных магнитов;
  • двигатель с постоянными магнитами, входящими в конструкцию ротора, с числом совершаемых за один оборот шагов до 48 штук (соответствует углу поворота 7,5 о за один шаг)
  • гибридный движок, обеспечивающий наибольшую точность позиционирования, момент вращения и скорость с шагом до 0,9 о (400 шагов за один оборот ротора).

Кроме того, по особенностям конструкции и наличию дополнительных устройств, можно разделить шаговые двигатели на следующие виды:

  • биполярные, имеющие для каждой фазы только по одной обмотке, и униполярные моторы, в которых предусмотрен отвод от середины каждой обмотки, позволяющий менять полярность магнитного поля без применения сложных драйверов;
  • движки с энкодером, позволяющие контролировать точность вращения;
  • линейные двигатели (актуаторы) с редуктором и выдвижным штоком.

По сравнению с остальными видами электрических моторов, двигатель шаговый имеет ряд преимуществ, главные из которых:

  • возможность задавать нужный угол поворота вала двигателя, подавая в обмотки статора определенное количество импульсов без участия сложных механизмов контроля и управления;
  • высокая точность величины шага (3-5%) и скорости вращения без устройств обратной связи;
  • быстрый старт, остановка и смена направления перемещения ротора;
  • возможность при низких скоростях вращения присоединять нагрузку непосредственно к валу электромотора без редуктора;
  • высокая надежность устройства, благодаря отсутствию коллекторных щеток, срок его эксплуатации ограничивает лишь долговечность подшипникового узла;
  • возможность фиксировать положение ротора током удержания;
  • более низкая цена шагового двигателя по сравнению с сервоприводом (в несколько раз).

Купить шаговый двигатель в Украине

При внедрении автоматизированных процессов на предприятиях различных отраслей сегодня не обойтись без шагового двигателя. Компания «Рефит» является крупнейшим в Украине поставщиком оборудования для средств автоматики и станков с числовым программным управлением. У нас вы можете купить шаговые двигатели для ЧПУ в Киеве, Днепре или Одессе от ведущих производителей этой продукции. Мы гарантируем нашим покупателям:

  • помощь в подборе нужного оборудования;
  • высокое оригинальное качество шаговых моторов;
  • своевременную их поставку с предоставлением полного пакета документов, в соответствии с действующим законодательством;
  • честные, доступные цены.

Если вы хотите купить шаговые двигатели в Украине выгодно, с гарантией их качества и надежности – звоните по указанным на сайте телефонам! Специалисты нашей компании помогут подобрать подходящие двигатели для потребностей вашего производства, а также другие узлы и комплектующие для станков с числовым программным управлением и систем автоматизации производственных процессов. Мы работаем по всей Украине, поставляя продукцию в любой регион страны.

Шим регулятор оборотов двигателя постоянного тока

  • На складе Много
  • Вес: 0 кг.
  • Описание
  • Комментарии

Мощный ШИМ регулятор скорости вращения электродвигателя постоянного тока (10-60 В, 60 А макс) с плавным ручным управлением.
Данный DC ШИМ регулятор подходит для регулирования мощности ламп накаливания, нагревателей и других потребителей постоянного напряжения с максимальным током потребления до 60А. Выносной переменный резистор имеет встроенный выключатель, в крайнем левом положении отключает регулятор.
Регулирование осуществляется по минусовому проводнику, защита от переполюсовки по входу и КЗ по выходу отсутствуют.

Технические характерисики:
Модель XY-L-1240:

Входное напряжение 10-50 В,
Максимальный рабочий ток 40 А.
Диапазон регулировки вых. мощности 5-100 %,
Холостой ток потребления 40 мА,
Частота ШИМ 15 кГц,
Размеры печатной платы 90 x 51 мм,
Размер корпуса 123 x 55 x 40 мм.
При входном напряжении 50 В выходная мощность регулятора составляет 2000 Вт.

Модель XY-1260:
Входное напряжение 10-60 В,
Максимальный рабочий ток 60 А,
Диапазон регулировки вых. мощности 5-100 %,
Холостой ток потребления 50 мА,
Частота ШИМ 15 кГц,
Размеры печатной платы 122 x 87 x 32 мм,
Размер корпуса 145 x 90 x 40 мм.
При входном напряжении 60 В выходная мощность регулятора составляет 3500 Вт.

Схема ШИМ регулятора XY-L-1240

Шаговой двигатель для ЧПУ: как определиться с выбором?

Шаговый двигатель понадобится любому человеку, который собрался самостоятельно собрать станок с ЧПУ. Главное – заранее определиться со сферой применения устройства. Наибольших усилий и показателей требует обработка цветных металлов, что отдельно учитывается при выборе шагового двигателя для ЧПУ.

Шаговый двигатель понадобится любому человеку, который собрался самостоятельно собрать станок с ЧПУ. Главное – заранее определиться со сферой применения устройства. Наибольших усилий и показателей требует обработка цветных металлов, что отдельно учитывается при выборе шагового двигателя для ЧПУ.

Какие критерии определяющие для выбора?

Надо помнить о том, что, по сравнению с обычными двигателями, шаговые требуют более сложных схем для управления. А критериев не так уж много.

Читать еще:  Асинхронный двигатель насос схема

  1. Параметр индуктивности.

Первый шаг – определение квадратного корня из индуктивности обмотки. Результат потом умножаем на 32. Значение, полученное в качестве итога, потом требуется сравнивать с напряжением источника, от которого питание идёт к драйверу.

Эти числа не должны отличаться друг от друга слишком сильно. Мотор будет греться и шуметь слишком сильно, если напряжение питания больше полученного значения на 30 и больше %. Если же он меньше, то, по мере нарастания скорости, крутящий момент убывает. Чем больше индуктивность – тем проще сохранить высокий крутящий момент. Но для этого надо подобрать драйвер, имеющий большое напряжение питания. Только в этом случае шаговой двигатель работает нормально.

  1. График того, как крутящий момент и скорость зависят друг от друга.

Это позволит понять, насколько двигатель в принципе соответствует запросам и техническому заданию.

  1. Параметры геометрического плана.

Особое внимание рекомендуется уделить диаметру вала, фланцу и длине двигателя.

Кроме того, следующие показатели так же рекомендуется внимательно изучить:

  • Максимальный статический синхронизирующий момент.
  • Момент по инерции у роторов.
  • Ток внутри фазы по номиналу.
  • Общее сопротивление фаз омического типа.

О разновидностях двигателей

Для станка используемая разновидность шаговых двигателей – параметр не менее важный, чем остальные. Каждая модель наделена своими особенностями.

  1. Биполярные чаще всего применяются совместно с ЧПУ.

Главное достоинство – возможность легко выбрать новый драйвер, если старый выходит из строя. На малых оборотах при этом сохраняется высокое удельное сопротивление.

Для них характерна высокая скорость. Актуальны, если именно данному параметру уделяют больше всего внимания в случае выбора.

Это несколько видов биполярных двигателей, которые отличаются друг от друга и подбираются в зависимости от подключения обмотки.

Можно изучить готовые модели станков, предлагаемые текущим рынком. Благодаря подобному подходу выбор значительно упрощается. Главное – чтобы характеристики и размеры подходили к создаваемому проекту.

Об усилиях резания

Часто владельцы думают, что на фрезу агрегата надо сильно давить, иначе она будет неправильно работать. Это заблуждение, которое не соответствует истине. Важнее всего то, как правильно пользователь задаёт параметры рабочего процесса.

Не обязательно пользоваться сложными специальными формулами, чтобы понять, как правильно действовать. Это можно проверить и прямо голыми руками.

По поводу резонанса при средних частотах

Шаговые двигатели связаны с возникновением сильного резонанса. По сути, они работают, как маятник с подвешенным на пружине грузиком. Роль груза выполняет ротор, а поле с магнитной энергией – пружина. Собственные колебания имеют частоту, определяемую по двум показателям:

  1. Инерция ротора.
  2. Сила тока.

Резонанс появляется, когда разность между скоростью и фазностью момента достигает 180 градусов. Это означает, что присутствует соответствие скорости и изменений внутри магнитного поля. Движение становится быстрым при позиционировании по новому шагу. Крутящий момент падает из-за того, что больше всего энергии уходит, чтобы преодолеть инерцию.

Об энкодерах и драйверах, подключениях

Специальные драйверы нужны для того, чтобы управлять устройством. Они подключаются к LTP портам у персональных компьютеров. От программы идёт генерация сигналов, которые потом принимаются драйверами. После чего двигатель и получает определённые команды. Подача тока на обмотки позволяет организовать работу всего устройства. Программное обеспечение облегчает контроль:

  • По двигательной величине.
  • Для скоростей.
  • По траекториям.

Драйвер – это блок, отвечающий за управление всем двигателем. Формирование управляющего сигнала происходит при участии специального контроллера. Что предполагает подключение к устройству сразу четырёх выводов шагового двигателя. С блока питания идёт энергия, отрицательная и положительная, она и соединяется с моторами для дальнейшей работы.

С контроллера ПУ сигналы идут к драйверу. Далее организуется управление процессом, во время которого переключаются ключи, составляющие схему с питающим напряжением. Последнее идёт с блока питания, на двигатель, проходя по ключам.

Дополнительные рекомендации по выбору

Максимум по току требуемого напряжения, идущего к выводам – главный фактор, на основании которого следует делать выбор. Ток, выдаваемый драйвером, может быть следующих типов:

  1. Такой же, что потребляет двигатель.
  2. Выше, чем упомянутое ранее значение.

Желаемые параметры по исходному напряжению выбираются при помощи специальных переключателей.

Шаговые двигатели могут иметь различный порядок подключения. Обычно он зависит от того, каким количеством проводов снабжён привод. Надо обратить внимание и на назначение устройства. На рынке выпускается множество моделей, и практически у каждой используется свой вариант подключаемой схемы. Внутри размещается до 4-6 проводов. Биполярные модули сопровождают стандартно именно варианты с четырьмя проводами.

Каждые две обмотки идут с двумя приводами. Нужно использовать обычный метр, чтобы не допустить ошибок. Шестипроводные двигатели отличаются максимальной мощностью. Это значит, что каждая обмотка сопровождается двумя проводами и одним центр-краном. Такие аппараты допускают два вида соединений:

  1. С биполярными аппаратами.
  2. С униполярными моделями.

Для разделения проводов так же применяются приборы измерения. Однополярные устройства предполагают, что используются все шесть проводов. В случае с биполярными можно взять всего один центральный кран вместе с проводами по одной обмотке.

Что ещё учесть?

Центр-краном называют обычный провод. Ещё для него используют обозначения «центральный», «средний». Часть моделей шаговых двигателей снабжаются подобными приспособлениями. Каждая обмотка идёт совместно с тремя проводами, когда речь идёт об униполярных вариантах. Два из них организуют соединение с транзисторами. Центр-кран или средний идёт прямо до источника питания или напряжения.

Читать еще:  Вкладыши двигателя что это такое

Два боковых провода вообще можно игнорировать, если транзисторы использовать не планируется.

Пяти- и шестипроводные модели во многом похожи друг на друга. Но внутри центральные провода выводятся в один общий кабель, вместе с остальными составляющими. Обмотки не удастся соединить друг с другом, если будут отсутствовать разрывы. Лучше всего именно средний провод соединять с другими проводниками. Тогда об эффективности и безопасности устройства можно будет не волноваться. Нужно просто брать подходящие детали.

Заключение

Подобрать подходящую модель двигателя для станка будет проще, если заранее изучить основные характеристики, а так же предложения на соответствующем рынке. Главное – обращаться к поставщикам, которые заслуживают доверия. Малейший брак и ошибка приведут к выходу из строя весьма дорогостоящих деталей.

Как настроить Mach3, китайская синяя плата

Устанавливаем Mach3 на компьютер и обязательно (!) после установки программы производим перезагрузку компьютера. После этого на вашем рабочем столе появится несколько иконок Mach3 (Mach3Loader; Mach3Mill; Mach3Plasma). Для запуска фрезерного станка используется ярлык Mach3Mill.
После запуска программы может появиться окно, в котором ставим точку против «Normal Printer port Operation» и нажимаем «ОК». Если не появляется, то переходим дальше.

Следующим шагом выбираем основные единицы измерения. Заходим в меню «Config», нажимаем «Select Native Units» и выбираем либо дюймы, либо миллиметры, далее нажимаем ОК.

Теперь самое основное окно настройки: Заходим в меню «Config», нажимаем «Ports and Pins» и далее «Port Setup and Axis Selection». Устанавливаем все как на нижней картинке и нажимаем «ОК». Тут задается частота работы контроллера и адрес LPT порта. Максимальная частота для данного контроллера — 35000Hz. Частота может отличаться в зависимости от используемого контроллера.

Далее переходим на вкладку «Motor Outputs» или заходим в меню «Config», нажимаем «Ports and Pins» и далее «Motor Outputs». Устанавливаем все как на нижней картинке и нажимаем «ОК». И не забываем нажимать кнопку «Применить». Первый столбец «Signal» показывает настраиваемые выходы для приводов осей. «Enabled» — включен/выключен соответствующий выход. «Step Pin» — номер пина LPT порта соответствующий определенной оси, на этот пин подается частотный сигнал с определенным числом шагов для вращения шагового двигателя. «Dir Pin» — в этот пин LPT порта задается направление вращения шагового двигателя соответствующей оси.

Заходим в меню «Config», нажимаем «Ports and Pins» и далее «Input Signals». Устанавливаем все как на нижней картинке, далее движком находим строку «EStop» (картинка еще ниже) и тоже устанавливаем все как на ней. Далее нажимаем «ОК». В этой вкладке устанавливаются концевики (конечники), аварийная кнопка, то есть входящий сигнал.

Заходим в меню «Config», нажимаем «Ports and Pins» и далее «Input Signals». Устанавливаем все как на нижней картинке и нажимаем «ОК». На этой вкладке задается выходной сигнал для управления реле установленной на плате, например для включения / выключения шпинделя.

На этом основные настройки закончены, будем считать, что с установкой «пинов» закончено.

Настройка шаговых двигателей осей.

В процессе настройки надо вычислить необходимое количество подаваемых импульсов (шагов) на шаговый двигатель для перемещения управляющей гайки червячной передачи станка на заданную единицу измерения — 1мм.
Например, имеем шаговый двигатель с шагом 1.8 градуса, червячную передачу с шагом резьбы 1.25мм и контроллер, установленный на «полный шаг». Тогда при подаче на него 200 импульсов (шагов), его вал повернется на (1.8градуса х 200) = 360 градусов (полный оборот) и управляющая гайка червячной передачи сдвинется на 1.25мм.
Теперь, чтобы гайка сдвинулась на 1мм, надо соответственно уменьшить количество подаваемых на шаговый двигатель импульсов (шагов), которые определяются по формуле: 200/ 1.25мм = 160 импульсов (шагов). Т.е. при 160 импульсах(шагах) управляющая гайка при резьбе с ходом 1.25мм переместится на 1мм.
Если на контроллере установлен неполный шаг, например «полшага», то формула будет иметь следующий вид: 2х200/1.25мм = 320 импульсов (шагов).
Таким образом, изменяя степень «шага» в контроллере, а также зная ход резьбы червячной передачи, по аналогичной формуле можно в дальнейшем рассчитывать количество подаваемых на шаговый двигатель импульсов (шагов) для перемещения управляющей гайки на 1мм.
Учитывая, что наиболее оптимальная работа данного контроллера отмечена при установке «1/8 шага», возьмем за основу:
— шаг резьбы червячной передачи -1.25мм;
— контроллер установлен на «1/8 шаг», т.е. 1мм перемещения управляющей гайки будет соответствовать 8х200/1.25мм=1280 импульсов(шагов) шагового двигателя.
Примечание: перед началом «пусков» шаговых двигателей при выключенном питании на всех 3-х синих переключателях контроллера установим:

Current
Setting
(выходн
ой ток)

Decay
Mode
Settings

MicroSte
p
Settings (шаг)

Требуемые установки выделены жирным текстом с подчеркиванием — OF . В дальнейшем данные установки можно будет менять.

Заходим в меню «Config», нажимаем «Motor Tuning» и получаем следующую картинку:

Нажимаем «X Axis», набираем в «Steps per» значение шагов, которое мы вычислили — 1280. Передвигая ползунки «Accel» и «Velocity» подбираем скорость и ускорение двигателя оси Х. Для начала поставим «график» в значения скорости «Velocity» 200 мм в минуту, «Accel» — 0.1-0.2 сек., затем нажимаем «SAVE AXIS SETTINGS». Если кнопка «SAVE AXIS SETTINGS» не «подсвечивается», то немного двинем один из ползунков.
Аналогично поступаем с осями Y и Z, затем нажимаем «ОК».

Читать еще:  Двигатель 4ее1 тех характеристики

Теперь переходим к пуску шаговых двигателей — «закрутке осей». Для этого заходим на главную страницу Mach и слева на клавиатуре компьютера нажимаем клавишу «Tab», после чего на экран справа выскочит пульт ручного управления «MPG MODE». Включаем питание контроллера, далее нажимаем на кнопку «RESET», при этом останавливается рядом находящаяся бегущая строка и должен появиться шум от подачи напряжения на шаговые двигатели. Затем левой кнопкой мыши нажимаем поочередно на кнопки осей X (+ -), Y(+ -), Z(+ -) пульта ручного управления, при этом шаговые двигатели данных осей должны начать вращаться.

1. Изменение направления вращения осей (реверс)

Заходим в меню «Config» и нажимаем «Homing/Limits». В
появившемся окне против нужной оси в графе «Reversed» меняем знак на птичку или крестик, затем нажимаем «ОК».

2. Загрузка программы с G-кодами и ее
запуск/остановка.

Заходим в меню «File» и нажимаем «Load G-Code». На появившемся окне выбираем нужную программу и нажимаем «Открыть».

Данная программа загружается и окно Mach приобретает следующий вид:

Далее останавливаем (при необходимости) бегущую строку кнопкой «Reset» и запускаем работу программы кнопкой «Cycle Start», остановка производится кнопкой «Stop».

3. Калибровка станка.

Это важная операция по настройке точности станка. В силу различных
технических причин, связанных с возможной неточностью механического хода осей станка, возможно возникновение погрешности, которое программа Mach позволяет откорректировать на программном уровне. Для этого на главном окне программы в управляющей строке нажимаем «Settings Alt 6», в новом окне нажимаем кнопку «Set Steps per Unit» (смотри картинки ниже).

Далее в появившемся окне «Axis Selection» выбираем точкой нужную для калибровки ось и нажимаем «ОК». Появляется следующее окно, в котором нужно установить заданное расстояние, например 150мм, и нажать «ОК». Станок включится и по этой оси «отъедет» на какое-то расстояние, которое потом надо будет точно измерить. Например, получилось 155мм. Это значит, что при задании станку расстояния 150мм, он фактически «проехал» 155мм. Это значение (155) вводим в открытое окно и нажимаем «ОК». Программа при этом автоматически определит погрешность и в дальнейшем начнет ее учитывать. «Учитывание» погрешности производится путем изменения количества подаваемых импульсов(шагов) на шаговый двигатель данной оси, проконтролировать изменение можно в окне «Steps per» меню «Config», далее «Motor Tuning».
Такую операцию надо провести в отношении каждой оси.

4. Подбор скорости оборотов шаговых двигателей и
режимов резания.

Скорость оборотов шаговых двигателей подбирается индивидуально к
каждому станку, исходя из следующего принципа — определяется максимальная скорость, при которой он начинает «запираться» (останавливаться) при работе, затем она уменьшается на 30-40%. При необходимости можно использовать и более низкие скорости, например при резке прочных материалов (металлов).
Подбор режимов резания тоже подбирается от минимальных значений до постепенного их повышения (скорость движения фрезы и ее заглубление). Появление излишнего «натужного» шума (рывков) при работе станка обычно свидетельствует о наступлении предельного режима.
Примерные режимы резания:
— при работе с деревом — скорость перемещения фрезы 3-5мм в сек, заглубление 2-3мм;
— с алюминием — скорость перемещения фрезы 3-4мм в сек, заглубление 0.1-0.3мм.

Это в целом все, что необходимо знать для первоначального запуска станка с Mach, остальное рекомендуется изучать по официальному Руководству этой программы.

Самостоятельное
подключение (коммутирование) контроллера, блока
питания и шаговых
двигателей.

Подключение шаговых двигателей к контроллеру.

Шаговые двигатели (ШД) обычно имеют следующую внутреннюю разводку своих проводов:

В практике чаще всего встречаются ШД с 4-мя или 6-ю проводами и соответственно они имеют разводку, которая указана в верхнем ряду рисунка, цвета проводов при этом тоже имеют стандартный вид.
Если ШД имеет 4 провода, то цвета следующие:
А+ — красный
А- — синий
В+ — черный
В- — зеленый
Если ШД имеет 6 проводов, то цвета следующие:
А+ — красный
средняя точка — белый
А- — синий
В+ — черный
средняя точка — желтый
В- — зеленый
Примечание: на всякий случай перед подключением ШД требуется проверить его внутреннюю разводку тестером.

Для подключения к контроллеру необходимо провода одного шагового двигателя ( А+, А- и В+, В-) подключить к соответствующим клеммам контроллера одной из осей, имеющим такое — же обозначение. Подключение к другим осям производится аналогично.
При подключении 6 проводного ШД, провода средних точек ( белый, желтый) обычно никуда не подключаются и «висят в воздухе». Иногда для обеспечения повышенной скорости вращения ШД, провода средних точек используют для подключения (смотри на рисунке схему «6Lead Higt Speed»), тогда оставшиеся 2 провода тоже должны «висеть в воздухе».
Обычно используются провода с внутренним сечением 0.35-0.75мм.

Подключение контроллера к блоку питания и сети.

Постоянное выходное питание с блока питания подключается:
(+) к клемме 12/36v, (-) к клемме GND контроллера.
Подключение блока питания к сети 220в производится обычно с заземлением (3 провода).

Подключение китайского шпинделя, представляющего собой двигатель постоянного тока 12-48в (300вт), производится на свободные клеммы выходного постоянного напряжения блока питания. Обычно напряжения 24в вполне хватает для первоначального запуска станка, а также резки дерева и пластмасс. В дальнейшем рекомендуется этот шпиндель использовать с отдельным регулируемым блоком питания, рекомендуемое напряжение 35-40в, мощность не менее 250вт.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector