Krokové motory: Rozdiel medzi revíziami
Zo stránky SensorWiki
Bez shrnutí editace |
Bez shrnutí editace |
||
(27 medziľahlých úprav od rovnakého používateľa nie je zobrazených.) | |||
Riadok 1: | Riadok 1: | ||
'''Cieľ:''' | '''Cieľ:''' | ||
Zoznámiť sa s krokovým motorom | Zoznámiť sa s krokovým motorom | ||
[[Obrázok:KrokovyMotorCelok.jpg|300px]] [[Obrázok:KrokovyMotorSkladba.jpg|300px]] [[Obrázok:KrokovyMotorStatoroveVinutie.jpg|300px]] [[Obrázok:KrokovyMotorRotor.jpg|300px]] | |||
<!-- | |||
'''Úlohy:''' | '''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. | ||
# | # 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 13: | Riadok 16: | ||
Vyhodnotenie cvičenia vykonajú študenti do svojho laboratórneho denníka (poznámkového zošita). | 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/ | 2-fázový krokový motor Microcon [http://www.microcon.cz/pdf2017/14-21.pdf SX34-2740] | ||
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/ | * [http://www.microcon.cz/ Microcon] - výrobca | ||
* [http://www.microcon.cz/ | * [http://www.microcon.cz/PDF082018/motory_SX_092018.pdf Katalógový list], | ||
* [http://www. | * [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" | {| border="1" | ||
| '''A''' || . . . . . . . . | | '''A''' || . . . . . . . . | ||
Riadok 35: | Riadok 64: | ||
| '''/B''' || | | '''/B''' || | ||
|- | |- | ||
| '''prepoj1''' || | | '''prepoj1''' || | ||
|- | |- | ||
| '''prepoj2''' || | | '''prepoj2''' || | ||
Riadok 45: | Riadok 70: | ||
|} | |} | ||
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 | |||
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] | ||
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: | ||
* | * programovateľné riadenie krokového motora (dĺžka dráhy, rýchlosť, zrýchlenie, mikrokrokovanie) | ||
* malý | * 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''' | ''' 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 | ||
Odporúčaný počet mikrokrokov na celokrok 4, 8, 16 | |||
Automatické zníženie prúdu po zastavení motora | Automatické zníženie prúdu po zastavení motora | ||
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 | 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 76: | 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 | 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 | 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 | |||
Technické | 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 | |||
Rozsah | Menovitý výstupný prúd: 2 A (3 A max. špičkovo) | ||
- zdroj obsahuje | 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 | |||
[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
Krokové motory -- teória
- Krokové motory na robotika.cz
- Mýty a fakty o krokových motoroch AT&P Journal 8/2003
- Introduction to stepper motors Orientalmotor.de
- Basics of stepper motors Orientalmotor.de
- Basic Equations Orientalmotor.de
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:
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.
- Microcon - výrobca
- Katalógový list,
- zapojenie vinutia a
- zapojenie vývodov pre konkrétny motor.
- 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.
A | . . . . . . . . |
/A | |
B | |
/B | |
prepoj1 | |
prepoj2 |
3. Vypočítajte potrebné parametre pre lichobežníkový rýchlostný profil podľa obrázku
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
Odstráňte problém.
Doplňujúce informácie
Riadiaca doska
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:
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
Microcon M1486 - popis niektorých príkazov kontroléra.
Meranie otáčok prístrojom Lutron DT-2236
(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