Главная » Двигатель своими руками

Драйвер биполярных шаговых двигателей

Ниже представлена принципиальная схема драйвера биполярных шаговых двигателей с двумя L298 (усиленный) 48В, 4А.

Данный драйвер может использоваться для управления практически любых 2-фазных биполярных гибридных шаговиков с 4 выводами и может обеспечить ток работы до 4 ампер при максимальном напряжении 35В.

Драйвер поддерживает режимы работы full step и half step которые можно выбрать с помощю джапмпера H/F. Джампер CTRL предназначен для установки типа двигателя униполярный/биполярный, в позиции биполярного ШИМ работает на выходы INHIBIT в противном случае на выходы ABCD. Питание драйвера 12-35В для двигателя и 15-24В для схемы, диоды D1-D8 быстрые на 3 ампера, желательно Шоттки. Цепочкой R9 и C15 можно подбирать частоту ШИМ, при указанных номиналах она выше диапазона слышимых звуков, так что движок не жужжит. Потенциометром RV1 устанавливается рабочий ток двигателя.

Если будете гонять на максимальной мощности. то нужно обязательно посадить его на хороший радиатор и поставить кулер, также не забудьте намазать термопастой.

Схема и плата нарисованы в программе Proteus 7.7 .

Схема протестированна и показала полную работоспособность драйвера

bekor 06.02 20:06 #

Мощность БП будет зависить от напряжения и выставленного тока двигателя. Например если ваш БП на 24В и настроили плату на потребление тока 2А, то мощность получится 48Ватт, но нужно брать с запасом не менее 20% то есть БП на 60Вт.
Посмотрите http://xmages.net/i/3351415 вот по этой ссылке для выходов клемм. Вообше то плата и двигатель питаются отдельными питаниями, но если напряжения для двигателя будет не более 24Вольт, то можно соединить вместе MOTOR SUPPLY и BOARD SUPPLY и питать одним БП
разьемы для входных сигналов выведены на две типы разьемов, 1x IDC10 и 3x CONN-DIL3 использовать надо только один из типов (это чисто для удобства)
на разьеме CONN-DIL3 есть 3 контакта GND, SIGNAL, VCC для того, чтобы можно было и с оптрона управлять при желании.

Сергей 07.02 17:58 #

Подключаю компьютерный блок питания, выходы на 12В. Стал греться конденсатор на схеме С13, но сначала грелся С7, я уменьшил ток на двигатель и стал греться конденсатор С13. В чем может быть причина?

bekor 07.02 18:56 #

Конденсаторы должны быть с запасом по напряжению для исключения перегрева, С13 и C7 должны быть не менее на 50В.
Если они у вас такие, то возможно они испорченные, либо впаяны неправильной полярностью.
Еще возможно что БП у вас неисправный и выдает большие пики по напряжению.
Кстати, схема собрана на печатке или на макетке?

Сергей 08.02 09:26 #

Схема собрана на печатке, конденсаторы С13 100В а С7 50В. Я предполагаю скорей-всего БП не исправен. Я менял рабочий ток двигателя после этого стал греться конденсатор С13, двигатель брал FL57STH76-2804A 2.8 ампера.

Сергей 21.02 13:17 #

Доброе время суток.
Диоды D5-D8 не открываются, что может быть?
До диода питание есть, получается не открывается диод?

Выбор контроллера управления шаговыми двигателями, гравировальными, фрезерными, токарными станками, пенорезками.

Устройство шаговых двигателей описано в статье Шаговые двигатели (ШД)

Для самостоятельной сборки фрезерного станка необходимо выбрать контроллер управления ЧПУ. Контроллеры бывают как многоканальные: 3х и 4х осевые контроллеры шаговых двигателей. так и одноканальные. Многоканальные контроллеры чаще всего встречаются для управления небольшими шаговыми двигателями, типоразмера 42 или 57мм(nema17 и nema23). Такие двигатели подходят для самостоятельной сборки ЧПУ станков с рабочим полем до 1м. При самостоятельной сборке станка с рабочим полем более 1м следует использовать шаговые двигатели типоразмера 86мм(nema34), для управления такими двигателями понадобятся мощные одноканальные драйвера с током управления от 4,2А и выше.

Для управления настольными фрезерными станками широко распространены контроллеры на специализированных микросхемах-драйверах управления ШД, например, TB6560 или A3977. Эта микросхема содержит в себе контроллер, который формирует правильную синусоиду для разных режимов полушага и имеет возможность программной установки токов обмоток. Эти драйвера предназначены для работы с шаговыми двигателями до 3А, типоразмеры ШД NEMA17 42мм и NEMA23 57мм.

Управление контроллером с помощью специализированных программ управления станком MACH3 или KCAM или Linux EMC2 и других, установленных на ПК. Рекомендуется использовать компьютер с процессором частотой не менее 1GHz и память 1 Гб. Стационарный компьютер дает лучшие результаты, по сравнению с ноутбуками и значительно дешевле. Кроме того, вы можете использовать этот компьютер и для других работ, когда он не занят управлением вашим станком. При установке на ноутбук или ПК с памятью 512Мб рекомендуется провести оптимизацию системы под Mach3 .

Для подключения к компьютеру используется параллельный порт LPT(для контроллера с USB интерфейсом порт USB). Если ваш компьютер не оборудован параллельным портом (всё больше и больше компьютеров выпускается без этого порта) вы можете приобрести плату расширителя портов PCI-LPT или PCI-E-LPT или специализированный контроллер-преобразователь – USB-LPT, который подключается к компьютеру через USB порт.

С настольным гравировально-фрезерным станком из алюминия CNC-2020AL, в комплекте блок управления с возможностью регулировки оборотов шпинделя, рисунок 1 и 2, блок управления содержит драйвер шаговых двигателей на микросхеме TB6560AHQ, блоки питания драйвера шаговых двигателей ШД и блок питания шпинделя.

1. Один из первых контроллеров управления фрезерными станками с ЧПУ на микросхеме TB6560 был, получивший прозвище - синяя плата . рисунок 3. Этот вариант платы много обсуждался на форумах, она имеет ряд недостатков. Первый - медленные оптроны PC817, что требует при настройке программы управления станком MACH3, вводить максимально допустимое значение в поля Step pulse и Dir pulse = 15. Второй это плохое согласование выходов оптопар с входам драйвера TB6560, решается доработкой схемы, Рисунок 8 и 9. Третий - линейные стабилизаторы питания платы и в следствии этого большой перегрев, на последующих платах применены импульсные стабилизаторы. Четвертый - отсутствие гальванической развязки цепи питания. Реле шпинделя 5А, что в большинстве случаев недостаточно и требует применения более мощного промежуточного реле. К достоинствам можно отнести наличие разъема для подключении пульта управления. Этот контроллер в серии станков Моделист не применяется.

2. Контроллер управления ЧПУ станком поступивший на рынок после синей платы , получивший прозвище красная плата, рисунок 4.

Здесь применены более высокочастотные(быстрые) оптроны 6N137. Реле шпинделя 10А. Наличие гальванической развязки по питанию. Есть разъем для подключения драйвера четвертой оси. Удобный разъем для подключения концевых выключателей.

3. Контроллер шаговых двигателей с маркировкой TB6560-v2 тоже красного цвета, но упрощенный, нет развязки по питанию, рисунок 5. Маленький размер, но и в следствии этого меньше размер радиатора.


4. Контроллер в алюминиевом корпусе, рисунок 6. Корпус защищает контроллер от пыли попадания металлических частей, он же служит и хорошим теплоотводом. Гальваническая развязка по питанию. Есть разъем для питания дополнительных цепей +5В. Быстрые оптроны 6N137. Н изкоимпедансные и конденсаторы Low ESR. Нет реле управления включением шпинделя, но есть два выхода для подключения реле (транзисторные ключи с ОК) или ШИМ управления скоростью вращения шпинделя. Описание подключения сигналов управления реле на страничке Подключение концевых выключателей и реле шпинделя к контроллеру ЧПУ на TB6560

5. 4х осевой контроллер фрезерно-гравировального станка с ЧПУ, интерфейс USB, рисунок 7.

Данный контроллер не работает с программой MACH3, в комплекте своя программа управления станком.

6. Контроллер ЧПУ станка на драйвере ШД от Allegro A3977, рисунок 8.

7.Одноканальный драйвер шагового двигателя ЧПУ станка DQ542MA. Этот драйвер может использоваться при самостоятельном изготовлении станка с большим рабочим полем и шаговыми двигателями на ток до 4.2А, может работать и с двигателями Nema34 86mm, рисунок 9.

Фото доработки синей платы контроллера шаговых двигателей на TB6560, рисунок 10.

Схема исправления синей платы контроллера ШД на TB6560, рисунок 11.

Занявшись построением своего первого станка с ЧПУ, нужно было быстро состряпать контроллер для ШД, чтобы проверить механику. Недолгий поиск в интернете привёл меня к этой схеме:

1.Поддержка стандарта Step\Dir.
2.Режим шага - полный (две фазы), полный (одна фаза), полушаг.
3.Режим удержания (через 2 секунды) с заданием тока (0-100%). Опционально.
4.Ограничение тока на ШД (0-100%) в рабочем режиме псевдоШИМом (или недоШИМом). Без автоматического поддержания тока. Опционально.
5.Режим логического поддержания тока на ШД. Общий для всех осей. Опционально.
6.Все настройки указываются отдельно для каждой оси.
7.Настройки сохраняются в энергонезависимой памяти МК.
8.Ручное перемещение осей с клавиатуры.
9.Автоматический выезд в ноль по команде с клавиатуры (при ранее заданном нуле координат).

Если клавиатура и управление по COM-порту не интересует, то вы получите контроллер, настроенный по умолчанию (полушаг, 100% тока, режим удержания не задейвствован).


Настройка параметров с клавиатуры:

- \ + изменить скорость ручной подачи
Влево \вправо движение по X
Вверх \вниз движение по Y
Page Up \Down движение по Z
F1 + режим шага X
F2 + режим шага Y
F3 + режим шага Z
F4 вкл. режим логического поддержания тока
F5 + % ШИМа X
F6 + % ШИМа Y
F8 + % ШИМа Z
F9 + % ШИМа режима удержания X
F10 + % ШИМа режима удержания Y
F11 + % ШИМа режима удержания Z
F12 Сохранение настроек в EEPROM
Shift+F12 Установка настроек по умолчанию
Delete Установка внутренних координат контроллера в ноль
0” Выезд осей в ноль

При этом, F1 – выбрать следующий режим, а Shift+F1 – выбрать предыдущий режим, F4 – вкл. а Shift+F4 – выкл. F5 – увеличить ток, а Shift+F5 – уменьшить и т.д.
Величина тока в режиме удержания НЕ может быть задана больше, чем величина тока в рабочем режиме.

Активный уровень по входам – ноль!

В качестве силового драйвера можно использовать любую из приведённых схем:

Я выбрал первую схему, но вместо КТ829 поставил транзисторы 2SC3987.

Источники: http://cxem.net/promelectr/promelectr1.php, http://cncmodelist.ru/stati/125-vybor-kontrollera.html, http://radioaktiv.ru/shems/cnc/27953-prostoy-trehosevoy-kontroller-shagovyh-dvigateley-na-atmega-8.html

Комментариев пока нет!
Источник: http://kakdelatsvoimirukami.ru/dvigatel-svoimi-rukami/kontroller-dlja-treh-shagovyh-dvigatelej-svoimi.html



Рекомендуем посмотреть ещё:


Закрыть ... [X]

Шаговый двигатель своими руками : принцип работы, управление


Контроллер шагового двигателя своими руками Контроллер шагового двигателя своими руками Контроллер шагового двигателя своими руками Контроллер шагового двигателя своими руками Контроллер шагового двигателя своими руками Контроллер шагового двигателя своими руками Контроллер шагового двигателя своими руками Контроллер шагового двигателя своими руками

ШОКИРУЮЩИЕ НОВОСТИ