Operácie

Krokové motory: Rozdiel medzi revíziami

Z SensorWiki
 
(30 medziľahlých úprav od rovnakého používateľa nie je zobrazených.)
Riadok 1: Riadok 1:
 
'''Cieľ:'''
 
'''Cieľ:'''
−
Zoznámiť se s krokovým motorom  
+
Zoznámiť sa s krokovým motorom  
  
−
Úlohy:
+
[[Obrázok:KrokovyMotorCelok.jpg|300px]] [[Obrázok:KrokovyMotorSkladba.jpg|300px]] [[Obrázok:KrokovyMotorStatoroveVinutie.jpg|300px]] [[Obrázok:KrokovyMotorRotor.jpg|300px]]
 +
 
 +
<!--
 +
 
 +
'''Úlohy:'''
 
# Oboznámte sa s daným krokovým motorom. Určte jeho typ.
 
# Oboznámte sa s daným krokovým motorom. Určte jeho typ.
 
# V katalógu (na internete) vyhľadajte jeho menovité hodnoty a momentovú charakteristiku.
 
# V katalógu (na internete) vyhľadajte jeho menovité hodnoty a momentovú charakteristiku.
−
# Seznamte se s řídicí jednotkou pro ovládání daného KM a proveďte diskuzi propojení ŘJ s krokovým motorem.  
+
# Zoznámte sa s riadiacou jednotkou pre ovládánie daného KM a vykonajte diskusiu prepojenia RJ s krokovým motorom.  
−
 
 
 
# Motor rozběhněte naprázdno a určete délku kroku (vztah mezi zadanou rychlostí v krocích a skutečnými otáčkani).
 
# Motor rozběhněte naprázdno a určete délku kroku (vztah mezi zadanou rychlostí v krocích a skutečnými otáčkani).
 
# Změřte momentovou charakteristiku daného krokového motoru pro Un a 70 % Un.
 
# Změřte momentovou charakteristiku daného krokového motoru pro Un a 70 % Un.
Riadok 12: Riadok 15:
 
# Určete maximální otáčky naprázdno KM.
 
# Určete maximální otáčky naprázdno KM.
  
−
Vyhodnocení laboratorní úlohy provede každý posluchač do poznámkového sešitu.
+
Vyhodnotenie cvičenia vykonajú študenti do svojho laboratórneho denníka (poznámkového zošita).
 +
 
 +
-->
 +
'''Krokové motory -- teória'''
 +
 
 +
* [http://robotika.cz/articles/steppers/cs Krokové motory] na robotika.cz
 +
* [http://www.atpjournal.sk/casopisy/atp_03/pdf/atp-2003-08-48.pdf Mýty a fakty o krokových motoroch] AT&P Journal 8/2003
 +
* [https://www.orientalmotor.eu/media/files/17112005105132.pdf Introduction to stepper motors] Orientalmotor.de
 +
* [https://www.orientalmotor.eu/media/files/17112005105220.pdf Basics of stepper motors] Orientalmotor.de
 +
* [https://www.orientalmotor.eu/media/files/17112005105410.pdf Basic Equations] Orientalmotor.de
 +
 
 +
* [http://en.nanotec.com/steppermotor_animation.html Steppermotor -Animation]
 +
* [http://techref.massmind.org/techref/io/stepper/wires.asp Javascript Page to determine stepper wires]
 +
'''
 +
 
 +
Automotive applications'''
 +
 
 +
* https://www.silabs.com/Marcom%20Documents/Resources/automotive-applications-guide.pdf
 +
* http://www.nmbtc.com/nmb-component-applications/automotive/motors-idle-air-control-valves/index.html
 +
* https://www.pololu.com/product/1393
 +
 
  
 
'''Použitý typ krokového motora: '''  
 
'''Použitý typ krokového motora: '''  
−
2-fázový krokový motor Microcon [http://www.microcon.cz/pdf2008/14-20.pdf SX34-2740] s/n 1070
+
2-fázový krokový motor Microcon [http://www.microcon.cz/pdf2017/14-21.pdf SX34-2740]
−
1,8 st. Step Angle
 
  
 
Krokové motory radu SX majú relatívne vysoký moment pri zachovaní malých rozmerov.  
 
Krokové motory radu SX majú relatívne vysoký moment pri zachovaní malých rozmerov.  
 
Štandardná dĺžka kroku je 1,8° s možnosťou ďalšíeho drobenia elektronicky.  
 
Štandardná dĺžka kroku je 1,8° s možnosťou ďalšíeho drobenia elektronicky.  
  
−
* [http://www.microcon.cz/zapojenivinuti082008/vinutihlstranka5.htm Zapojenie vinutia] a  
+
* [http://www.microcon.cz/ Microcon] - výrobca
−
* [http://www.microcon.cz/zapojenivinuti082008/zapojenivinutipdf082008/SX34.pdf zapojenie vývodov] pre konkrétny motor
+
* [http://www.microcon.cz/PDF082018/motory_SX_092018.pdf Katalógový list],
 +
* [http://www.microcon.cz/zapojenivinuti2012web/zapojenivinutipdf2012/SX34NP.pdf zapojenie vinutia] a
 +
* [http://www.servomotory.cz/zapojenivinuti2012web/zapojenivinutipdf2012/SX34-2740N.pdf zapojenie vývodov] pre konkrétny motor.
 +
* [http://www.microcon.cz/PDF082018/moment_SX_092018.pdf Momentové charakteristiky motora].
 +
 
 +
'''Úlohy:''' 
 +
 
 +
# Vypočítajte
 +
## počet krokov na otáčku a
 +
## počet krokov na otáčku pri mikrokrokovaní s drobením 64.
 +
# Do nasledovnej tabuľky doplňte farby vodičov pre bipolárne sériové zapojenie KM.
 +
{| border="1"
 +
| '''A''' || .&nbsp;.&nbsp;.&nbsp;.&nbsp;.&nbsp;.&nbsp;.&nbsp;.   
 +
|-
 +
| '''/A''' ||   
 +
|-
 +
| '''B''' ||   
 +
|-
 +
| '''/B''' ||   
 +
|-
 +
| '''prepoj1''' ||     
 +
|-
 +
| '''prepoj2''' ||   
 +
|-
 +
|}
 +
 
 +
3. Vypočítajte potrebné parametre pre lichobežníkový rýchlostný profil podľa obrázku
 +
 
 +
[[Image:KM_Profil1.png]]
 +
 
 +
4. Urobte analýzu nasledovného riadiaceho programu
 +
 
 +
\ ; Reset
 +
S100 ; Start na 100 krokov/s
 +
V500 ; Koniec na 500 krokov/s
 +
A64 ; Zrychlenie 64 krokov /s2
 +
F3200000 ; Urob 50 000 full krokov, t.j. 50 000*64 = 3 200 000 mikrokrokov
 +
R ; Run
 +
 
 +
# a) Ako treba zmenit argument F aby motor spravil 10 celých otáčok?
 +
# b) Aké otáčky dosiahne motor pri dosiahnutí max. rýchlosti?
 +
# c) Výpočet z bodu b) overte meraním
  
 +
5. Použite túto riadiacu sekvenciu a pozorujte stratu kroku:
 +
\
 +
S100
 +
A1500
 +
V4000
 +
F3200000
 +
R
  
−
'''Riadiaca doska:'''
+
Odstráňte problém.
 +
 
 +
 
 +
 
 +
== Doplňujúce informácie ==
 +
 
 +
=== Riadiaca doska ===
  
 
[http://www.microcon.cz/pdf2008/02-04.pdf Microcon CD 30M]
 
[http://www.microcon.cz/pdf2008/02-04.pdf Microcon CD 30M]
  
−
Programovatelné jednotky typu CD obsahujú riadiaci kontrolér typu M1486 a výkonovú časť  
+
Programovateľné jednotky typu CD obsahujú riadiaci kontrolér typu M1486 a výkonovú časť pre bipolárne napájanie krokového motoru s impulznou reguláciou prúdu.
−
pre bipolárne napájanie krokového motoru s impulznou reguláciou prúdu.
 
  
 
Kontrolér M1486 obsahuje:
 
Kontrolér M1486 obsahuje:
−
* programovatelné 􀄜ízení krokového motoru (délka dráhy, rychlost, zrychlení, mikrokrokování)
+
* programovateľné riadenie krokového motora (dĺžka dráhy, rýchlosť, zrýchlenie, mikrokrokovanie)
−
* malý programovatelný automat (vstupy/výstupy, smy􀃾ky, podmín􀄌né skoky, 􀃾ekací doby).
+
* malý programovateľný automat (vstupy/výstupy, slučky, podmienené skoky, čakacie doby).
 +
 
 +
Kontrolér je ovládaný jednoduchými ASCII povelmi po sériovej linke. Jednotky umožňujú delenie celokroku - mikrokrokovanie, ktoré výrazne obmedzuje vibrácie a rezonance pri nízkých rychlostiach.
 +
 
  
−
Kontrolér je ovládaný jednoduchými ASCII povelmi po sériovej linke. Jednotky
 
−
umožňujú delenie celokroku - mikrokrokovanie, ktoré výrazne obmedzuje vibrácie a rezonance pri nízkých rychlostiach.
 
  
  
 
''' Parametre výkonovej časti  CD30M'''
 
''' Parametre výkonovej časti  CD30M'''
 +
 
  Napájecie napätie:  12 - 48 VDC
 
  Napájecie napätie:  12 - 48 VDC
 
  Amplitúda prúdu:    0,4 - 3,3 A
 
  Amplitúda prúdu:    0,4 - 3,3 A
 
  Nastavenie prúdu v šestnástich stupňoch
 
  Nastavenie prúdu v šestnástich stupňoch
−
  Doporu􀃾ený po􀃾et mikrokrok􀄤 na celokrok 4, 8, 16
+
  Odporúčaný počet mikrokrokov na celokrok 4, 8, 16
 
  Automatické zníženie prúdu po zastavení motora
 
  Automatické zníženie prúdu po zastavení motora
−
  Možnost programového vypnutí koncového stupňa
+
  Možnosť programového vypnutia koncového stupňa
 
  Kapacita na jednotke  5 000 uF
 
  Kapacita na jednotke  5 000 uF
 
  Statické momenty vhodných krokových motorov 1,2 - 8,5 Nm
 
  Statické momenty vhodných krokových motorov 1,2 - 8,5 Nm
−
  Rozmery, (malý euro-formát)  160 x 100 x 30 mm
+
  Rozmery (malý euro-formát): 160 x 100 x 30 mm
 
  Doporučený napájací zdroj  PS 35
 
  Doporučený napájací zdroj  PS 35
 +
 +
 +
  
 
'''Napájací zdroj:'''
 
'''Napájací zdroj:'''
Riadok 56: Riadok 136:
 
[http://www.microcon.cz/pdf2008/12-13.pdf Microcon PS 20/30]
 
[http://www.microcon.cz/pdf2008/12-13.pdf Microcon PS 20/30]
  
−
Nestabilizovaný napájací zdroj js napätia s toroidným transformátorom, odrušovacím filtrom, prepäťovou
+
Nestabilizovaný napájací zdroj jednosmerného napätia s toroidným transformátorom, odrušovacím filtrom, prepäťovou ochranou a výstupným kondenzátorom pre napájanie jednotiek do 3 A.  
−
ochranou a výstupným kondenzátorom pre napájanie jednotek do 3 A.  
+
Výstupné napätie 33 VDC (pre jednotky CD20M, SD20M) a 44 VDC (pre jednotky CD30x, CD30M, SD30x, SD30M).
−
Výstupné napätie 33 VDC pre jednotky CD20M, SD20M s napätím do 35 VDC.
 
−
výstupní nap􀄌tí 44 VDC pro napájení jednotek s nap􀄌tím do 48 VDC - CD30x, CD30M, SD30x, SD30M.
 
−
PS 35
 
−
Zdroj PS 35 je ur􀃾en pro napájení jednotek s nap􀄌tím do 48 VDC - CD30x, CD30M, CD34M, CD40x, CD40M, SD30x, SD30M,
 
−
SD40x, SD40M.
 
  
−
  Technické parametry
+
  Technické parametre
−
  Jmenovité napájecí nap􀄌tí: 230 VAC, 50 Hz
+
 
−
  Výstupní nap􀄌tí (p􀄜i zatížení 0,5 A):
+
  Menovité napájacie napätie:         230 VAC, 50 Hz
−
33 VDC, výstupní kondenzátor 2G2
+
  Výstupné napätie (pri záťaži 0,5 A):
−
44 VDC, výstupní kondenzátor 4G4
+
                                      33 VDC, výstupní kondenzátor 2G2
−
  Jmenovitý výstupní proud: 2 A (3 A max. ve špi􀃾ce)
+
                                      44 VDC, výstupní kondenzátor 4G4
−
  Rozsah pracovních teplot: -10 až +40°C
+
  Menovitý výstupný prúd:             2 A (3 A max. špičkovo)
−
  - zdroj obsahuje p􀄜ep􀄌􀄢ovou diodu se špi􀃾kovým výkonem 3 kW
+
  Rozsah pracovných teplôt:           -10 až +40°C
−
na výstupním nap􀄌tí 44 VDC
+
 
−
  - standardní provedení pro uchycení na DIN lištu
+
  - zdroj obsahuje prepäťú diódu so špičkovým výkonom 3 kW na výstupnom napätí 44 VDC
 +
  - štandardné prevedení pre uchytenie na DIN lištu
  
  
 
[http://www.microcon.cz/pdf2008/05.PDF  Program Inmotion PC Utilities]
 
[http://www.microcon.cz/pdf2008/05.PDF  Program Inmotion PC Utilities]
 +
 +
[[Microcon M1486]] - popis niektorých príkazov kontroléra.
 +
 +
 +
Meranie otáčok prístrojom [http://www.lutron.co.kr/2002cat/2001/dt2236.htm Lutron DT-2236]
 +
([http://master-instruments.com.au/data_sheets/DT2236.pdf manual])
 +
 +
 +
Linky 2015:
 +
 +
Animácie:
 +
 +
* http://www.orientalmotor.com/technology/articles/stepper-motor-basics.html  (orientalmotor.com)
 +
* http://en.nanotec.com/support/tutorials/stepper-motor-and-bldc-motors-animation/ (nanotec.com)
 +
* http://www.explainthatstuff.com/how-stepper-motors-work.html
 +
 +
Videá:
 +
* https://www.youtube.com/watch?v=C7A8SGqlp48 ST Microelectronics Tutorial (39 min, very good!)
 +
* https://www.youtube.com/watch?v=Pi5v1idToeU Automation Engineer
 +
 +
* https://www.youtube.com/watch?v=kQRYIH2HwfY
 +
* https://www.youtube.com/watch?v=cYIL5gxRogM
 +
* https://www.youtube.com/watch?v=Qc8zcst2blU
 +
* https://www.youtube.com/watch?v=PQ1FBcQT0AI
 +
 +
 +
=== Aplikácie ===
 +
 +
* Plotter https://www.youtube.com/watch?v=gTH3VjvCfpA
 +
* Tlačiareň https://www.youtube.com/watch?v=4L53pMsEgPo
 +
* CNC a 3D https://www.youtube.com/watch?v=Ib7yXgkD7k4
 +
 +
[[Kategória:ELSA]]

Aktuálna revízia z 16:19, 26. november 2019

Cieľ: Zoznámiť sa s krokovým motorom

KrokovyMotorCelok.jpg KrokovyMotorSkladba.jpg KrokovyMotorStatoroveVinutie.jpg KrokovyMotorRotor.jpg

Krokové motory -- teória

Automotive applications


Použitý typ krokového motora: 2-fázový krokový motor Microcon SX34-2740

Krokové motory radu SX majú relatívne vysoký moment pri zachovaní malých rozmerov. Štandardná dĺžka kroku je 1,8° s možnosťou ďalšíeho drobenia elektronicky.

Úlohy:

  1. Vypočítajte
    1. počet krokov na otáčku a
    2. počet krokov na otáčku pri mikrokrokovaní s drobením 64.
  2. Do nasledovnej tabuľky doplňte farby vodičov pre bipolárne sériové zapojenie KM.
A . . . . . . . .
/A
B
/B
prepoj1
prepoj2

3. Vypočítajte potrebné parametre pre lichobežníkový rýchlostný profil podľa obrázku

KM Profil1.png

4. Urobte analýzu nasledovného riadiaceho programu 

\		; Reset
S100		; Start na 100 krokov/s
V500		; Koniec na 500 krokov/s
A64		; Zrychlenie 64 krokov /s2
F3200000	; Urob 50 000 full krokov, t.j. 50 000*64 = 3 200 000 mikrokrokov
R		; Run
  1. a) Ako treba zmenit argument F aby motor spravil 10 celých otáčok?
  2. b) Aké otáčky dosiahne motor pri dosiahnutí max. rýchlosti?
  3. c) Výpočet z bodu b) overte meraním

5. Použite túto riadiacu sekvenciu a pozorujte stratu kroku: 

\
S100
A1500
V4000
F3200000
R

Odstráňte problém.


Doplňujúce informácie

Riadiaca doska

Microcon CD 30M

Programovateľné jednotky typu CD obsahujú riadiaci kontrolér typu M1486 a výkonovú časť pre bipolárne napájanie krokového motoru s impulznou reguláciou prúdu.

Kontrolér M1486 obsahuje:

  • programovateľné riadenie krokového motora (dĺžka dráhy, rýchlosť, zrýchlenie, mikrokrokovanie)
  • malý programovateľný automat (vstupy/výstupy, slučky, podmienené skoky, čakacie doby).

Kontrolér je ovládaný jednoduchými ASCII povelmi po sériovej linke. Jednotky umožňujú delenie celokroku - mikrokrokovanie, ktoré výrazne obmedzuje vibrácie a rezonance pri nízkých rychlostiach.



Parametre výkonovej časti CD30M 

Napájecie napätie:  12 - 48 VDC
Amplitúda prúdu:    0,4 - 3,3 A
Nastavenie prúdu v šestnástich stupňoch
Odporúčaný počet mikrokrokov na celokrok 4, 8, 16
Automatické zníženie prúdu po zastavení motora
Možnosť programového vypnutia koncového stupňa
Kapacita na jednotke  5 000 uF
Statické momenty vhodných krokových motorov 1,2 - 8,5 Nm
Rozmery (malý euro-formát):  160 x 100 x 30 mm
Doporučený napájací zdroj  PS 35



Napájací zdroj:

Microcon PS 20/30

Nestabilizovaný napájací zdroj jednosmerného napätia s toroidným transformátorom, odrušovacím filtrom, prepäťovou ochranou a výstupným kondenzátorom pre napájanie jednotiek do 3 A. Výstupné napätie 33 VDC (pre jednotky CD20M, SD20M) a 44 VDC (pre jednotky CD30x, CD30M, SD30x, SD30M). 

Technické parametre
 
Menovité napájacie napätie:          230 VAC, 50 Hz
Výstupné napätie (pri záťaži 0,5 A):
                                     33 VDC, výstupní kondenzátor 2G2
                                     44 VDC, výstupní kondenzátor 4G4
Menovitý výstupný prúd:              2 A (3 A max. špičkovo)
Rozsah pracovných teplôt:            -10 až +40°C
  
- zdroj obsahuje prepäťú diódu so špičkovým výkonom 3 kW na výstupnom napätí 44 VDC
- štandardné prevedení pre uchytenie na DIN lištu


Program Inmotion PC Utilities

Microcon M1486 - popis niektorých príkazov kontroléra.


Meranie otáčok prístrojom Lutron DT-2236 (manual)


Linky 2015:

Animácie:

Videá:


Aplikácie

Zdroj: „https://senzor.robotika.sk/sensorwiki/index.php?title=Krokové_motory&oldid=11331“