Регистрация | Последние сообщения | Персональный список | Поиск | Настройка конференции | Личные данные | Правила конференции | Список участников | Top 64 | Статистика раздела | faq | Что нового v.2.3 | Чат
Skunk Forum - Техника, Наука, Общество » Форум разработчиков РЭА »
Замена шагового мотора на двигатель постоянного тока (страница 1)

Версия для печати (настроить)
Страницы: 1 2 3 4 5 6

Новая тема | Написать ответ

Подписаться

Автор Тема:   Замена шагового мотора на двигатель постоянного тока
Андрей28
Junior Member

Сообщений: 1
Откуда: Зеленоград
Регистрация: Август 2003

написано 03 Августа 2003 03:01ИнфоПравкаОтветитьIP

Здравствуйте.
У меня проблема. Существует механизм с червячной передачей. Электропивод - шаговый двигатель. Интерфейс управления контроллером ШД- шаг\направление.
Проблема в том, что скорость роботы не устраивает.
Не обладая, в полной мере знаниями, решил проэксперементировать. Вмонтировал в мотор-редуктор (двигатель- постоянного тока с постоянными электромагнитами) оптронный датчик положения вала. Создал, как я сейчас понимаю самый примитивный контроллер: по сигналу шаг подается напряжение на двигатель, по сигналу от датчика- напряжение снимается. Ну и как вы понимаете мне не хватило регулировки напряжения (при большом напряжении якорь проскакивает, а по малом -скорость недостаточна.)
Была мысль использовать частоту с датчика для регулировки напряжения.
Почитав вашу ветку я понял, что все давно придумано, и здесь есть люди, которые неплохо разбираются в этих вопросах.
Буду благодарен, если кто-то подскажет готовое решение (оно, наверняка существует. Или поскажет где прочесть материалы по теории регулируемого электропривода (если я правильно это назвал).

Весельчак У
Moderator

Сообщений: 3880
Откуда: Санктъ-Питербурхъ
Регистрация: Декабрь 2000

написано 03 Августа 2003 04:08ИнфоПравкаОтветитьIP

А при снятии напряжения с двигателя он тормозится? Можно замыкать его накоротко - самый простой, но достаточно действенный метод. И напряжение можно поднять.

P.S. В любом стеклоочистителе автомобиля так сделано.

AlexOr
Member

Сообщений: 82
Откуда: СПб
Регистрация: Май 2003

написано 03 Августа 2003 05:17ИнфоПравкаОтветитьIP

Андрей28
прочесть материалы по теории регулируемого электропривода

Правильно, но начинать надо с теории автоматизированного управления (ТАУ).

Все сводится к созданию контура положения и синтезе регулятора.
Для улучшения может понадобится также контур скорости и контур тока(момента). Соотв. тоже с регуляторами.

Современные сервоприводы с асинхронными и пр. двигателями управляются через шаг\направление и имеют все три контура которые могут настраиваться пользователем и также настраиваются автоматически под изменение параметров механизма.
Берите сервопривод MR-J2S Митсубиси. 128 тысяч шагов на оборот вала.
цена 1200$ за мощность на валу 50Вт.

Андрей28
Junior Member

Сообщений: 2
Откуда: Зеленоград
Регистрация: Август 2003

написано 03 Августа 2003 05:25ИнфоПравкаОтветитьIP

Кстати, мотр-редуктор и есть от стеклоочетителя ВАЗ 2110 (там хороший редукрор , почти без люфта червяк из двух частей с разносторонней нарезкой и две шестерни, замкнутые на третью.) .
А можно закоротить его через транзистор?
И еще вопрос: у меня стоит транзистор КТ890А и при открытии на нем теряется много напряжения (из 30 на движок приходит 24). Это неизбежность, или недостаток схемы?
Есть, где-нибудь в инете справочник по транзисторам. А то я поставил наобум из схемы электронного зажигания.

AlexOr
Member

Сообщений: 83
Откуда: СПб
Регистрация: Май 2003

написано 03 Августа 2003 05:27ИнфоПравкаОтветитьIP

Самое главное:
Частота среза по моменту 500 Гц.
По положению астатизм первого порядка.

Сам их пользовал, оно того стоит.
Готовое решение.

Андрей28
Junior Member

Сообщений: 3
Откуда: Зеленоград
Регистрация: Август 2003

написано 03 Августа 2003 16:11ИнфоПравкаОтветитьIP

AlexOr
Естественно я, сначала прошелся по сервоприводам. Для моей конструкции и цена и точность-слишком крутые. Стоимость моего механизма около 150$, а точность требуется 50-100 положений на оборот.

AlexOr
Не понял о чем ты? Кого их?

Весельчак У
Moderator

Сообщений: 3883
Откуда: Санктъ-Питербурхъ
Регистрация: Декабрь 2000

написано 04 Августа 2003 03:44ИнфоПравкаОтветитьIP

А можно закоротить его через транзистор?
Конечно можно.

у меня стоит транзистор КТ890А и при открытии на нем теряется много напряжения (из 30 на движок приходит 24). Это неизбежность, или недостаток схемы?
Сейчас нет под рукой справочных данных на этот транзистор, но, скорее всего, это недостаток схемы. Хотя, некоторые высоковольтные транзисторы имеют такое высокое напряжение насыщения КЭ. Ежели транзистор точно находится в насыщении, то имеет смысл его поменять. MOSFET от IRF не слишком дороги, но сопротивление открытого канала - сотые доли Ома (и управление тока не требует ) - советую обратить внимание.

P.S. А как этот мотор редуктор выдерживает двухкратное превышение питающего напряжения?

Dimitris
Junior Member

Сообщений: 6
Откуда: Львов, Галиция
Регистрация: Июль 2003

написано 04 Августа 2003 18:33ИнфоПравкаОтветитьIP

Никак напр насыщения БТ не может быть 6 В. Он просто не в насыщении. Надеюсь, он не по ОК.
В таком случае, недостаточен ток базы.

Андрей28
Junior Member

Сообщений: 4
Откуда: Зеленоград
Регистрация: Август 2003

написано 04 Августа 2003 22:20ИнфоПравкаОтветитьIP

Весельчак У

Да, действительно здорово. Честно сказать поотстал я от тех.прогресса.
То есть, если я правильно понял, то от микросхемы безо всякой раскачки на бау, и с транзистора получаем почти 100% напряжения питания.
По поводу мотора: не буду врать ток не мерял (завтра померю), но гонял его при трехкратном превышении (дыма не было). Расстояние пробега у устройства не такое уж и большое, и, если учесть разгон, то при полном напряжении он должен работать не долго. (Я, все-таки, решил собрать шаротно-импульсный регулятор напряжения.) Регулирующий сигнал- сигнал шага или частота вращения, а лучше время между сигналом шага и реакцией датчика (пока вопрос открыт).

Dimitris
Надеюсь, он не по ОК.
Извени не понял.

Весельчак У
Moderator

Сообщений: 3885
Откуда: Санктъ-Питербурхъ
Регистрация: Декабрь 2000

написано 05 Августа 2003 03:01ИнфоПравкаОтветитьIP

то от микросхемы безо всякой раскачки на бау
Напряжение придётся раскачать - но это не ток , так что выигрышь в потреблении будет.

Андрей28
Junior Member

Сообщений: 5
Откуда: Зеленоград
Регистрация: Август 2003

написано 05 Августа 2003 03:58ИнфоПравкаОтветитьIP

Весельчак У

Да я про напругу и не подумал, она раз в шесть больше, чем на цифровом выходе.

Dimitris
Junior Member

Сообщений: 8
Откуда: Львов, Галиция
Регистрация: Июль 2003

написано 05 Августа 2003 11:18ИнфоПравкаОтветитьIP

ОК - общий коллектор (схема включения), он же - эмиттерный повторитель. Если раскачка подается в базу, а нагрузка - в цепи эмиттера, такой транзистор никогда не войдет в насыщение (без дополнительных источников питания). В ключевых схемах применяется крайне редко и очень осторожно.

Весельчак У
Moderator

Сообщений: 3892
Откуда: Санктъ-Питербурхъ
Регистрация: Декабрь 2000

написано 06 Августа 2003 05:34ИнфоПравкаОтветитьIP

Так, напряжение насыщения - меньше 2-х вольт (http://www.chipinfo.ru/dsheets/transistors/1890.html), так что явно нехватка базового тока.

Андрей28
Junior Member

Сообщений: 6
Откуда: Зеленоград
Регистрация: Август 2003

написано 07 Августа 2003 09:07ИнфоПравкаОтветитьIP

Dimitris

Понял, понял. Нет, подключен не как эмиттерный повторитель.

Dimitris
Весельчак У
Спосибо, но с транзистором разобрался.Вообщем-то я и не ожидал здесь больших проблем.
Меня, больше интересует регулировка напряжения. Вот, что я придумал: нужно измерить время между сигналом выполнения шага(остановка) и сигналом для следующего. Сравнить его с образцом и использовать результат сравнения для ШИ регулятора. При привышении образца на определенную велечину включить тормоз. Буду рад услышать возражения и сомнения.

Весельчак У
Moderator

Сообщений: 3903
Откуда: Санктъ-Питербурхъ
Регистрация: Декабрь 2000

написано 08 Августа 2003 03:22ИнфоПравкаОтветитьIP

Можно и так, а можно сразу сделать таблицу.

Андрей28
Junior Member

Сообщений: 7
Откуда: Зеленоград
Регистрация: Август 2003

написано 09 Августа 2003 11:53ИнфоПравкаОтветитьIP

Вот про таблицу не понял. Соотношение частоты и напряжений?

Весельчак У
Moderator

Сообщений: 3912
Откуда: Санктъ-Питербурхъ
Регистрация: Декабрь 2000

написано 10 Августа 2003 03:11ИнфоПравкаОтветитьIP

Да.
Хотя это можно сделать и аналоговыми средствами, примерно как в древних матричных принтерах.

Андрей28
Junior Member

Сообщений: 8
Откуда: Зеленоград
Регистрация: Август 2003

написано 10 Августа 2003 04:27ИнфоПравкаОтветитьIP

Не сомневаюсь, что можно, но ни когда не любил настраивать аналоговые схемы. Ладно, схема созрела попробую, дам знать. А на счет таблици я подумаю, возможно, схема будкт проще. Думаю, на частоте, близкой к переключению напряжения возможна потеря шагов.

Dikoy
Member

Сообщений: 42
Откуда: Богота, Колумбия
Регистрация: Май 2003

написано 10 Августа 2003 05:33ИнфоПравкаОтветитьIP

нужно измерить время между сигналом выполнения шага(остановка) и сигналом для следующего.
Верно. Вот только встаёт вопрос реализации. Делать такой вариант на отечественной или импортной логике (счётчик и кварцованный генератор образцовой частоты или кратной ей) - болото. Единственный цифровой выход - МК. Причём в Вашем случае достаточно МК с одним портом ввода и одним вывода. Такие делают в DIP8. Программа даст существенно больше возможностей для регулировки. Например, запоминание какой-то произвольной частоты шага (в "реальном времени") и поддержание её.
Что касается управления "тормозом", то тут, по моему, возможен самый простой вариант (который вызовет массу недовольства ): подавать питание на движок импульсами. Нет, не ШИМом, а простую частоту (подобно сигналу "писка" на пьезорезонатор), которую можно получить от абсолютно любого МК и её предел ограничен лишь самим МК и програмно им регулируется. У любого ШИМа и ТПешного прибора есть понятие "фактического значения напряжения" - абстрактной величины, равной среднему значению всех импульсов и пауз за опр. отрезок времени. Это и будет Ваше тормозящее напряжение.
То есть Вам надо задаться примерной частотой вращения вала двигателя w и количеством обмоток двигателя - тормоза (точнее, количеством контактных площадок на валу его ротора) n. А далее делаем так: w*n*10. Это и будет минимальная частота импульсов на тормозе, для его нормальной работы. А далее увеличиваем её для более эффективного торможения. Однако здеся есть один подводный камень: обмотка двигателя - это, прежде всего, индуктивность и переходные процессы никто не отменял, так что увеличивать частоту следует очень осторожно.
Вообще, всё это поддаётся расчёту, но для Вас будет проще "поиграться" с простым генератором прямоугольника (вместо МК) и экспериментально проверить, как оно будет на разной частоте, а потом уже писать прогу (кстати, довольно простую).
Но есть и плюс: обмотка сработает как фильтр и немного сгладит пики входных импульсов, зализав их до неправильного синуса.

Что касается аналогового решения - ещё большее болото. В смысле затрат времени. Можно использовать ОУ. То бишь расчитать цепь ОС так, чтоб на нужной частоте импульсов (стабилизируемая частота вращения двигателя) его КУ был максимален, а при отклонении её в любую сторону менялся с заданной крутизной.
Я игрался с такой схемкой пару месяцев назад - признаки жизни подавала. Хотя до конца её не протестировал - было лень. Сделал всё на МК.

AlexOr
Member

Сообщений: 92
Откуда: СПб
Регистрация: Май 2003

написано 10 Августа 2003 09:58ИнфоПравкаОтветитьIP

Dikoy
Нет, не ШИМом, а простую частоту (подобно сигналу "писка" на пьезорезонатор)
Простая частота - что это значит?

То есть Вам надо задаться примерной частотой вращения вала двигателя w и количеством обмоток двигателя - тормоза
А двигателя уже два?

При подаче на якорь двигателя (ДПТ) ВЧ напряжения, момент на валу, может создаваться только средней составляющей.
Зачем это: w*n*10 ?
А далее увеличиваем её для более эффективного торможения.
Увеличение не может дать эффекта.

Андрей28
Вы против реализации контура положения, например, на микроконтроллере?
У вас ведь уже есть оптронный датчик положения вала
Делаете в МК счетчик отклонения положения (разность между положением вала и заданием) и пропорционально и/или интегрально его значению формируете напряжение на якорь двигателя.
Ну что может быть проще?

Андрей28
Junior Member

Сообщений: 9
Откуда: Зеленоград
Регистрация: Август 2003

написано 10 Августа 2003 11:12ИнфоПравкаОтветитьIP

Dikoy
Я, так понял, что этот тормоз должен работать при подаче импульсного напряжения полярности, обратной вращению.
AlexOr
Нет, против микроконтроллеров ничего не имею. Все, что говорилось- до этого, был просто алгоритм решения. Но вы правы,что склоняюсь я к цифровои схемотехнике, хотя до сих пор не решил.
Посто так сложилось, что последнее, что я прогроммировал был z-80, собирался MS51, да не срослось. А последовательное программирование, только слегка в курсе. Я и сам вижу, что задача для контроллера элементарна. Посоветовали бы контроллер, желательно с мануалом.
А лучше из серии 51 (есть у них с ШИМом?). По ним, уже некая работа проделана.

Dikoy
Member

Сообщений: 43
Откуда: Богота, Колумбия
Регистрация: Май 2003

написано 10 Августа 2003 13:47ИнфоПравкаОтветитьIP

AlexOr
Простая частота - что это значит?
Увеличение не может дать эффекта.
Согласен... Стормозил... Сам себе противоречу...
Тогда надо действительно делать что-то вроде ШИМа. Причём, по моему, (раз точность большая, как я понял, не нужна) реализовать его опять же на любом МК програмно, всего в двух (или одном, если покорячиться) циклах.
Андрей28
Я, так понял, что этот тормоз должен работать при подаче импульсного напряжения полярности, обратной вращению.
Ну да... А если есть два порта вывода и есть в этом нужда, то можно присобачить на выход МК мостовой усилитель на 2-3 транзисторах и вообше менять эту полярность как заблагорассудится.

AlexOr
А двигателя уже два?
Да это я так, для пущей понятности их "разделил".
Зачем это: w*n*10 ?
А это такая супер-мега-крутая формула, выведенная экспериментально. При умелом её применении удаётся существенно снизить искрение щёток (если таковые имеются) засчёт снижения вероятности попадания начала импульса на момент соединения щётки с лепестком на валу. Но для ШИМа она неприменима, только для импульсов равной длины и скважности.

Андрей28
Посоветовали бы контроллер, желательно с мануалом.
Выбор МК зависит от многих причин - цены, доступности, надёжности. А мануал всегда есть на сайте производителя (EN) или на наших сайтах: ИТИС и т.п. (RU)

AlexOr
Member

Сообщений: 93
Откуда: СПб
Регистрация: Май 2003

написано 10 Августа 2003 19:35ИнфоПравкаОтветитьIP

Dikoy
Скважность следования импульсов - отношение периода следования (повторения) импульсов одной последовательности к их длительности.
Т.е. супер-мега-крутая формула для скважности 0.5 ?
Но тогда это частный случай ШИМа.

Но для ШИМа она неприменима
Тогда как это ?

При умелом её применении удаётся существенно снизить искрение щёток (если таковые имеются) за счет снижения вероятности попадания начала импульса на момент соединения щётки с лепестком на валу
Очень сомнительно.
Тогда выходит, что лучше питать двигатель последовательностью дельта функций, амплитуда которых соотв. стремится к бесконечности при длительности стремящейся к нулю.

При скважности 0.5 двигатель работает примерно на 0.5 ном. скорости. Поэтому и искр меньше.

Андрей28
Посоветовали бы контроллер, желательно с мануалом.
С ШИМом знаю только ATMEL AVR. Другими не увлекаюсь.
Совет: AT90S2313-10PI, 2.5$, ШИМ-10бит, описание на русском, последовательный программатор на LPT делается на одной микросхеме серии K555, софт бесплатный ICC AVR (могу крякалку дать, собственную) и вылизанный до абсолютной безглючности, в том числе и симулятор. Если чего не найдешь, спрашивай.
atmel.ru
atmel.com

Ваш ответ:

Коды форума
Смайлики


Ник:    Пароль       
Отключить смайлики
Страницы: 1 2 3 4 5 6

Все время MSK

Склеить | Разбить | Закрыть | Переместить | Удалить

Новая тема | Написать ответ
Последние сообщения         
Перейти к:

Свяжитесь с нами | skunksworks.net

Copyright © skunksworks.net, 2000-2018

Разработка и техническая поддержка: skunksworks.net


Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика