Выбираем драйвер шагового двигателя. Драйвер шд


Знакомимся: LV8729 - новый тихий драйвер для шаговых двигателей

Добавлено в закладки: 2

Сегодня утром в нашем Чате ROMERO опубликовал ссылку на новенький драйвер для шаговых двигателей – LV8729. Посмотрим, на что он сгодится.

LV8729

 

LV8729 изготовлены китайской компанией MakerBase Technology, известной интегрированными платами электроники MKS GEN и MKS SBase. Драйвер позиционируется как тихий драйвер для RAMPS 1.4 и совместимой электроники. Ограничение по току 1,5А для шаговых двигателей. Интересен не интерполированным микрошагом 1/128. Посмотрим в даташит.

 

Характеристики

  1. Напряжение для двигателей 9 – 32В
  2. Напряжение логики 2 – 5В
  3. Рабочий  ток 1,5А
  4. Рабочая температура до 85°C
  5. Температура отключения 150°C
  6. Регулировка микрошага FULL – 1/128

 

LV8729

Расположение чипа похоже на TMC2100. Радиатор опять клеим не на чип.

LV8729

 

Правильная установка на RAMPS 1.4

Помните. При неправильном подключении, драйвер и контроллер сгорят!

Правильная установка LV8729 на RAMPS 1.4

 

Установка микрошага для LV8729

Установка микрошага для LV8729

Для 1/128 все три перемычки должны быть установлены.

Регулировка Vref

I = Vref / 0,5

Значения уже рассчитаны, смотрите в таблице. По умолчанию Vref настроен на 0,4В. Максимальное значение 0,75В соответствует 1,5А для двигателя.

vref

 

Меры предосторожности

Пожалуйста отключите все двигатели или драйверы сгорят.

Подключите питание и USB.

 

Для увеличение тока – крутим подстроечный резистор по часовой стрелке

Настройка тока на LV8729

 

Выводы

Если TMC2100 был сделан для 8-и битной электроники, то LV8729 создан для 32-х битной электроники. Здесь нет интерполяции микрошага, поэтому можно достигнуть высокой точности перемещений с двигателями имеющими шаг 0,9°. При этом уровень шума должен быть эквивалентен паре TMC2100 и шаговому двигателю с шагом 1,8°.

Если уровень шума не важен, то за меньшие деньги можно поставить драйвер DRV8825 с микрошагом 1/32 в паре с двигателями с шагом 0,9°. При этом различий в качестве печати по FDM технологии не должно быть.

В итоге: этот драйвер нужен владельцам 32-х битной электроники, желающим снижения уровня шума шаговых двигателей на своих 3D принтерах. Для 8-и битной электроники по прежнему остаётся актуальным TMC2100.

 

p.s. Комфортный режим работы до 1А. Выше 1,2А сильно нагревается. (Из опыта работы нашего коллеги Faster на ЧПУ станах)

Метки: LV8729, драйвер, шум&nbsp&nbsp 2016-11-05&nbsp&nbsp &nbsp&nbsp Раздел: Обзор&nbsp&nbsp Автор: AKDZG Просмотров: 13 834&nbsp&nbsp 6 комментариев

3deshnik.ru

Выбираем драйвер шагового двигателя.

  • Статьи
  • Конструирование портальных станков с ЧПУ

Шаговый двигатель – двигатель со сложной схемой управления, которому требуется специальное электронное устройство – драйвер шагового двигателя. Драйвер шагового двигателя получает на входе логические сигналы STEP/DIR, которые, как правило, представлены высоким и низким уровнем опорного напряжения 5 В, и в соответствии с полученными сигналами изменяет ток в обмотках двигателя, заставляя вал поворачиваться в соответствующем направлении на заданный угол. Сигналы STEP/DIR генерируются ЧПУ-контроллером или персональным компьютером, на котором работает программа управления типа Mach4 или LinuxCNC.

Задача драйвера – изменять ток в обмотках как можно более эффективно, а поскольку индуктивность обмоток и ротор гибридного шагового двигателя постоянно вмешиваются в этот процесс, то драйверы весьма отличаются друг от друга своими характеристиками и качеством получаемого движения. Ток, протекающий в обмотках, определяет движение ротора: величина тока задает крутящий момент, его динамика влияет на равномерность и т.п.

Драйверы делятся по способу закачки тока в обмотки на несколько видов

  • Драйверы постоянного напряжения. 

Эти драйверы подают постоянный уровень напряжения поочередно на обмотки, результирующий ток зависит от сопротивления обмотки, а на высоких скоростях – и от индуктивности. Эти драйверы крайне неэффективны, и могут быть использованы только на очень малых скоростях.

  • Двухуровневые драйверы. 

В драйверах этого типа ток в обмотке сперва поднимается до нужного уровня с помощью высокого напряжения, затем источник высокого напряжения отключается, и нужная сила тока поддерживается источником малого напряжения. Такие драйверы достаточно эффективны, помимо прочего они снижают нагрев двигателей, и их все еще можно иногда встретить в высококлассном оборудовании. Однако, такие драйверы поддерживают только режим шага и полушага.

  • Драйверы с ШИМ. 

На текущий момент ШИМ-драйверы шаговых двигателей наиболее популярны, практически все драйверы на рынке – этого типа. Эти драйверы подают на обмотку шагового мотора ШИМ-сигнал очень высокого напряжения, которое отсекается по достижению током необходимого уровня. Величина силы тока, по которой происходит отсечка, задается либо потенциометром, либо DIP-переключателем, иногда эта величина программируется с помощью специального ПО. Эти драйверы достаточно интеллектуальны, и снабжены множеством дополнительных функций, поддерживают разные деления шага, что позволяет увеличить дискретность позиционирования и плавность хода. Однако, ШИМ-драйверы также весьма сильно отличаются друг от друга. Помимо таких характеристик, как питающее напряжение и максимальный ток обмотки, у них отличается частота ШИМ. Лучше, если частота драйвера будет более 20 кГц, и вообще, чем она больше – тем лучше. Частота ниже 20 кГц ухудшает ходовые характеристки двигателей и попадает в слышимый диапазон, шаговые моторы начинают издавать неприятный писк. Драйверы шаговых двигателей вслед за самими двигателями делятся на униполярные и биполярные. Начинающим станкостроителям настоятельно рекомендуем не экспериментировать с приводами, а выбрать те, по которым можно получить максимальный объем технической поддержки, информации и для которых продукты на рынке представлены наиболее широко. Такими являются драйверы биполярных гибридных шаговых двигателей.

Ниже будут описаны только практические рекомендации по выбору ШИМ-драйвера биполярного шагового двигателя. При этом предполагается, что Вы уже определились с моделью двигателя, его характеристиками и т.п.

ВЫБОР ДРАЙВЕРА

  • Первый параметр , на который стоит обратить внимание – это сила тока, которую может обеспечить драйвер. Как правило, она регулируется в достаточно широких пределах, но стоит драйвер нужно выбирать такой, который может выдавать ток, равный току фазы выбранного шагового двигателя. Желательно, конечно, чтобы максимальная сила тока драйвера была еще на 15-40% больше. С одной стороны, это даст запас на случай, если вы захотите получить больший момент от мотора, или в будущем поставите более мощный двигатель, с другой – не будет излишней: производители иногда «подгоняют» номиналы радиоэлектронных компонентов к тому или иному виду/размеру двигателей, поэтому слишком мощный драйвер на 8 А, управляющий двигателем NEMA 17 (42 мм), может, к примеру, вызывать излишние вибрации.
  • Второй момент – это напряжение питания. Весьма важный и неоднозначный параметр. Его влияние достаточно многогранно – напряжение питания влияет на динамику(момент на высоких оборотах), вибрации, нагрев двигателя и драйвера. Обычно максимальное напряжение питания драйвера примерно равно максимальному току I, умноженному на 8-10. Если максимальное указанное напряжение питания драйера резко отличается от данных величин – стоит дополнительно поинтересоваться, в чем причина такой разницы. Чем больше индуктивность двигателя - тем большее напряжение требуется для драйвера. Существует эмпирическая формула U = 32 * √(L), где L - индуктивность обмотки шагового двигателя. Величина U, получаемая по этой формуле, весьма приблизительная, но она позволяет ориентироваться при выборе драйвера: U должно примерно равняться максимальному значению напряжения питания драйвера. Если вы получили U равным 70, то по данному критерию проходят драйверы PLD86, PLD880.
  • Третий аспект – наличие опторазвязанных входов. Практически во всех драйверах и контроллерах, выпускаемых на заводах, тем более брендовых, опторазвязка стоит обязательно, ведь драйвер – устройство силовой электроники, и пробой ключа может привести к мощному импульсу на кабелях, по которым подаются управляющие сигналы, и выгоранию дорогостоящего ЧПУ-контроллера. Однако, приобретая незнакомую модель, стоит дополнительно поинтересоваться наличием оптоизоляции входов и выходов.
  • Четвертый аспект – наличие механизмов подавления резонанса. Резонанс шагового двигателя – явление, которое проявляется всегда, разница только в резонансной частоте, которая прежде всего зависит от момента инерции нагрузки, напряжения питания драйвера и установленной силы тока фазы мотора. При возникновении резонанса шаговый двигатель начинает вибрировать и терять крутящий момен, вплоть до полной остановки вала. Для подавления резонанса используется микрошаг и – встроенные алгоритмы компенсации резонанса. Колеблющийся в резонансе ротор шагового двигателя порождает микроколебания ЭДС индукции в обмотках, и по их характеру и амплитуде драйвер определяет, есть ли резонанс и насколько он силен. В зависимости от полученных данных драйвер несколько смещает шаги двигателя во времени относительно друг друга – такая искусственная неравномерность нивелирует резонанс. Механизм подавления резонанса встроен во все драйверы PURELOGIC RND. Драйверы с подавлением резонанса – высококачественные драйверы, и если бюджет позволяет – лучше брать именно такие. Впрочем, и без этого механизма драйвер остается вполне рабочим устройством – основная масса проданных драйверов – без компенсации резонанса, и тем не менее десятки тысяч станков без проблем работают по всему миру и успешно выполняют свои задачи.
  • Пятый аспект – протокольная часть. Надо убедиться, что драйвер работает по нужному вам протоколу, а уровни входных сигналов совместимы с требуемыми Вам логическими уровнями. Эта проверка идет пятым пунктом, потому что за редким исключением подавляющее число драйверов работает по протоколу STEP/DIR/ENABLE и совместимо с уровнем сигналов 0..5 В, вам надо только лишь на всякий случай убедиться.
  • Шестой аспект – наличие защитных функций. Среди них защита от превышения питающего напряжения, тока обмоток(в т.ч. от короткого замыкания обмоток), от переполюсовки питающего напряжения, от неправильного подключения фаз шагового мотора. Чем больше таких функций - тем лучше.
  • Седьмой аспект – наличие микрошаговых режимов. Сейчас практически в каждом драйвере есть множество микрошаговых режимов. Однако, из каждого правила есть исключения, и в драйверах Geckodrive режим только один – деления шага 1/10. Мотивируется это тем, что большее деление не приносит большей точности, а значит, в нем нет необходимости. Однако, практика показывает, что микрошаг полезен вовсе не повышением дискретности позиционирования или точности, а тем, что чем больше деление шага, тем плавней движение вала мотора и меньше резонанс. Соответственно, при прочих равных условиях стоит использовать деление чем больше, тем лучше. Максимально допустимое деление шага будет определяться не только встроенными в драйвер таблицами Брадиса, но и максимальной частотой входных сигналов – так, для драйвера со входной частотой 100 кГц нет смысла использовать деление 1/256, так как скорость вращения будет ограничена 100 000 / (200 * 256) * 60 = 117 об/мин, что для шагового двигателя очень мало. Кроме того, персональный комьютер тоже с трудом сможет генерировать сигналы с частотой более 100 кГц. Если вы не планируете использовать аппаратный ЧПУ контроллер, то 100 кГц скорее всего будет Вашим потолком, что соответствует делению 1/32.
  • Восьмой аспект – наличие дополнительных функций. Их может быть множество, например, функция определения «срыва» - внезапной остановки вала при заклинивании или нехватки крутящего момента у шагового двигателя, выходы для внешней индикации ошибок и т.п. Все они не являются необходимыми, но могут сильно облегчить жизнь при построении станка.
  • Девятый , и самый важный аспект – качество драйвера. Оно практически не связано с характеристиками и т.п. Определить уровень драйвера заранее по каким-то косвенным данным новичку достаточно трудно. Можно попробовать ориентироваться на количество интеллектуальных функций, таких как подавление резонанса, морфинг а также воспользоваться проверенным способом - ориентироваться на бренды и качество технической поддержки.

purelogic.ru

Драйверы для ШД и СД

Перейти к контенту

Главное меню:

  • Электроника Электроприводы для ЧПУ
  • Драйверы для ШД и СД
  • Двигатели ШД, СД, редукторы
  • ЧПУ контроллеры, пульты
  • Электроника для блоков питания
  • Платы, переходники
  • Частотные преобразователи
  • Шпиндели
  • Датчики и энкодеры
  • Источники Плазменной Резки
  • Источники Плазменной Резки HELVI
  • Источники Питания
  • Блоки питания
  • Источники питания
  • Механика для ЧПУ
  • Опоры, винты ШВП, модули крепления ШВП, линейные подшипники, держатели вала
  • Линейные модули и направляющие, цилиндрические рельсы
  • Поворотные оси, задние бабки, Модули перемещения
  • Ременные зубчатые передачи, ремни, крепежные пластины
  • Конструкционный профиль
  • Трапецеидальные гайки
  • Муфты
  • Гибкие кабель каналы ЧПУ
  • Оборудование
  • Сигнальные и силовые кабели
  • Компрессоры, фильтры
  • Сверла и наборы для деревообработки
  • Весы и гири
  • Лазерные граверы ЧПУ, Чиллер
  • Сварочные аппараты
  • Приборы
  • Паяльные станции
  • Инструмент, оснастка
  • Фрезы
  • Гайки, цанги, переходники
  • Кнопки
  • Пылезащита
  • Разъемы
  • Щетки для шлифовки дерева
  • Инструмент и оснастка токарных станков
  • Измерительный инструмент
  • Сопла, электроды
  • Смазка и СОЖ, Системы охлаждения
  • Вакуумные столы
  • Все для фрезерных столов и циркулярок
  • Ползунки, профиль-шины T-track
  • Фрезеры
  • Гребенки, упоры
  • Зажимы, струбцины, тиски, рукоятки, пластины для крепления фрезера
  • Угловой упор
Назад к содержимому | Назад к главному меню Рейтинг@Mail.ru Рейтинг@Mail.ru

Для использования этого сайта необходимо включить JavaScript.

cncrostov.ru


Смотрите также