Шаговый двигатель гудит при работе

Шаговый двигатель гудит при работе

Как мне узнать, что не так с моей настройкой биполярного шагового двигателя с использованием драйвера L293DNE, подключенного к Arduino?

hakonbogen

Используя этот лист для Arduino Uno, я пытаюсь управлять биполярным шаговым двигателем. Я перетянул все соединения 6 раз и повторил попытку, но все же степпер будет издавать странную вибрацию только при подключении, и я загружаю схему. Я проверил сопряжение соединений с помощью мультиметра, поэтому я знаю, что это не проблема, но где-то в моем соединении я, должно быть, что-то испортил. Если это может помочь, я загрузил несколько скриншотов моей установки в нижней части поста. Я не прошу тщательно наблюдать за ними, чтобы найти мою ошибку, просто для того, чтобы быстро проверить, нет ли явных ошибок.

Любые советы по распространенным ошибкам при подключении степперов с таким драйвером к Arduino также полезны. Или любые другие ошибки новичка.

Я также попытался просто использовать стандартную библиотеку Stepper.h из Arduino.cc и изменил значения с помощью двух контактов. Тот же результат, просто случайные колебания от степпера.

Схема:

Перед подключением соединительных кабелей:

Подключение NPN транзисторов:

Все подключения выполнены: (здесь я подключил разъем, который идет от батареи только к источнику питания 5 В в Arduino, я пробовал с источником питания 12 В, который дает тот же результат)

Не знаю, полезно ли это, но я могу предоставить больше изображений.

Оли Глейзер

hakonbogen

Оли Глейзер

Оли Глейзер

Оли Глейзер

Billysugger

У меня многолетний опыт работы с цепями привода шаговых двигателей, и в принципе, нет ничего плохого в приведенной вами схеме. Это соответствует требованиям таблицы. Тот факт, что двигатель гудит, также указывает на то, что у вас есть питание для водителя, есть логические сигналы, подключенные к водителю, и драйвер, подключенный к двигателю.

Чтобы найти эту схему, вам понадобится мультиметр, пара маленьких светодиодов и пара резисторов (диапазон от 330R до 680R).

Сначала проверьте источники питания:

Убедитесь, что все соединения Gnd соединены вместе — ваш Arduino Gnd, драйвер + 5V питания Gnd и двигатель + 12V питания Gnd. Если нет, то ничто не будет вести себя так, как вы ожидаете.

Когда все подключено и включено, используйте мультиметр, чтобы убедиться, что у вас есть напряжение от 4,5 до 5,5 В между контактами 16 и Gnd, и от 10 В до 15 В между контактами 8 и Gnd. Если нет, вам нужно исправить это в первую очередь.

Подключите каждый светодиод последовательно с одним из резисторов. Затем подключите одну комбинацию LED-резистор между + 5V и контактом 7, а другую — между + 5V и контактом 10. (Вы можете проверить правильность установки светодиода, подключив источник питания 5V и подключив резистор LED между + 5V и Gnd). Ваши транзисторные NPN-транзисторы включат эти светодиоды в то же время, когда они будут подтягивать инвертированные выводы драйвера, чтобы вы могли точно видеть, что происходит с вашими сигналами привода.

Теперь измените свой код Arduino, чтобы он работал с низкой скоростью, что-то вроде 1 шага в секунду будет идеально, и наблюдайте за светодиодами. Если ваш код правильный, и Arduino правильно подключен к цепи, вы должны соблюдать следующее:

Каждый светодиод должен мигать каждые 2 секунды (4 шага для каждого светодиода для завершения цикла). Если один из светодиодов не мигает, проверьте правильность подключения светодиодов и правильность подключения Arduino к цепи.

Каждый светодиод должен быть включен на половину времени, 2 шага и два шага выключены. Если это не так, проверьте код Arduino.

Только один светодиод должен менять состояние на каждом шаге. Если оба переключаются вместе, либо оба включаются одновременно, либо одно включается, а другое выключается одновременно, то двигатель не имеет информации о направлении и не будет вращаться. Он будет попеременно перемещаться из положения фиксации в положение под напряжением (менее чем на полшага) и обратно. Если это так, вернитесь и посмотрите на свой код Arduino, у вас проблема с программным обеспечением, а не проблема со схемой.

Если светодиоды мигают в циклах с 4 состояниями, как указано выше, то сигналы привода правильные. Ваше внимание должно теперь переключиться на связь водитель-мотор.

Отсоедините соединения двигателя от контактов 3 и 6 и измерьте сопротивление обмотки двигателя с помощью мультиметра. Это должно быть значение от 25 до 50 Ом. Если нет, то у вас нет двигателя, который вы считаете нужным, или если сопротивление очень высокое (или разомкнутая цепь), тогда, несмотря на проверку, двигатель не подключен правильно. В этом случае отсоедините два других провода и найдите пару, которая измеряет правильное сопротивление между ними, и подключите их к контактам 3 и 6, а остальные два к 10 и 15.

Если провода двигателя к контактам 3 и 6 имеют правильное сопротивление, подключите их и проверьте то же самое с проводами между контактами 10 и 15. Если одна пара верна, а другая — нет, значит, у вас неисправный двигатель и он не будет вращаться под контролем.

Если все вышеперечисленное в порядке, но схема все еще не работает, значит, вы исчерпали мое воображение. Пожалуйста, дайте мне знать, что вы найдете, и я сделаю все возможное, чтобы помочь в дальнейшем.

В конце концов, когда все это работает, удалите комбинации светодиодов и резисторов, они были только диагностическими средствами. Я бы сделал несколько небольших улучшений схемы:

Читать еще:  402 двигатель провалы на оборотах

Уменьшите нагрузочные резисторы инвертора до 2k7 (так как при максимальном указанном входном токе, вы можете сбросить вольт); и

Добавьте несколько хороших развязывающих конденсаторов к микросхеме драйвера (керамика 100 нФ между контактами 16 и Gnd, и что-то выше 100 мкФ при номинальном напряжении не менее 50 В между контактами 8 и Gnd).

Это будет держать вещи в порядке и быть более устойчивыми к помехам и изменениям температуры, но не делать их — не ваша проблема.

И наконец, не запускайте эту цепь при любом питании двигателя выше 18 В. Оригинальные кремниевые конструкции этого семейства драйверов были подвержены сбоям, если вы даже подумали о том, что напряжение двигателя превышает 36 В макс. И многие люди отклеились, приводя в действие инерционные нагрузки, которые заставляют двигатели регенерировать энергию в питание двигателя, мгновенно резко повышая напряжение питания и взрывая драйвер. Максимальное регенерированное напряжение равно напряжению источника питания, поэтому держите его ниже 18 В, и вы не сможете убить драйвер регенерированием.

Зачем нам рампа для шагового двигателя?

Я новичок и пытаюсь понять, как я могу управлять шаговым двигателем. Концепция, которую я имел в виду, заключалась в том, что степперам нужны цифровые импульсы для запуска, и я тоже попробовал это. Я смог легко запустить степпер, который я использую. Но недавно я наткнулся на ссылку, где они использовали рампу для запуска степпера, оправдывая это тем, что

«Если мы пытаемся запустить шаговый двигатель быстрыми импульсами, то он просто сидит и гудит, не поворачиваясь. Нам нужно медленно запустить шаговый двигатель и постепенно увеличивать скорость шагов (нарастая)». Источник: http://www.societyofrobots.com/member_tutorials/book/export/html/314

Мой вопрос: почему тогда шаговый двигатель запускается с правильными квадратными импульсами? Зачем нам рампа? Все остальные форумы и учебные пособия всегда говорят о подаче цифровых импульсов в степпер для его запуска, почему там не обсуждается концепция генерации линейного изменения? Это плохая практика — запускать степпер с цифровыми импульсами?

Когда контроллер запускает двигатель, ротор должен двигаться достаточно далеко (под углом), чтобы при включении следующей катушки (или пары катушек) он вращал ротор в правильном направлении. Если ротор не сдвинулся на достаточный угол, то катушки будут тянуть ротор назад, а мотор просто сидит и гудит. В Интернете можно найти множество иллюстраций и анимаций, которые объясняют, как работает нормальный режим работы. Представьте, что ротор перемещался только на часть предполагаемого количества.

Ротор, вал и все, что связано с валом, имеют инерцию и различное трение.

Максимальная скорость, с которой шаговый двигатель может поворачивать вал, связана с крутящим моментом, доступным от двигателя, и крутящим моментом, необходимым для вращения вала (доступный крутящий момент падает при увеличении оборотов в минуту, а требуемый крутящий момент обычно увеличивается при увеличении оборотов в минуту). Это не имеет прямого отношения к инерции.

Чтобы на самом деле достичь максимума (или некоторой его доли), вы можете только так быстро ускорить обороты, не пропуская шагов. Максимальное ускорение связано с инерцией и избыточным доступным крутящим моментом при заданных оборотах. Если двигатель делает все возможное, чтобы не отставать от текущих оборотов, вы больше не можете ускоряться. Если число оборотов в минуту достаточно низкое, вам не нужно увеличивать его, вы можете просто сказать ему шаг, но это, как правило, составляет лишь часть оборотов, на которые способен двигатель. Часто для простоты используются линейные наклоны, но оптимальной будет более выпуклая кривая.

Вот кривая крутящего момента двигателя от Oriental Motor (крупного японского производителя):

Чтобы предсказать максимальную скорость ускорения, вам нужно знать момент и момент инерции массы . Если вы превысите максимальную скорость ускорения при данной нагрузке, то двигатель потеряет ступеньки, поэтому разумным является запас прочности.

Похоже, что прочитанное вами описание говорит о повышении скорости , другими словами, о частоте шагов. Импульсы для каждого шага все еще квадратные.

Причина в том, что шаговый двигатель может генерировать только такой крутящий момент. Когда мы превышаем этот максимальный крутящий момент, двигатель пропускает шаги.

Кроме того, ускорение двигателя требует крутящего момента по второму закону движения Ньютона : сила равна массе, умноженной на ускорение:

Для вращающейся системы термины немного меняются, но в основном они аналогичны: крутящий момент равен моменту инерции, умноженному на угловое ускорение:

Следствием этого является то, что для мгновенного ускорения двигателя потребуется бесконечный крутящий момент, что невозможно. Таким образом, мы должны ограничить ускорение, то есть «увеличить» скорость, чтобы ограничить крутящий момент, необходимый для чего-то, что двигатель может генерировать без пропусков шагов.

Два года спустя . Я хотел бы добавить некоторые детали о типичной скорости против вибрации / шума для любого шагового двигателя.

При очень медленном шаге, например, один раз в секунду, вал будет перемещаться в новое место и перегоняться, а затем многократно падать, пока не стабилизируется на этом шаге. Процесс повторяют на каждом новом шаге.

Электрическое напряжение / ток должны быть достаточными для нагрузки, а размер двигателя должен быть выбран в соответствии с требуемым крутящим моментом.

Когда двигателю не нужно двигаться, напряжение / ток можно уменьшить примерно на 50-75%, чтобы сохранить это положение. В случаях, когда трение является доминирующим, или при использовании какого-либо типа шестерни, двигатель может быть полностью обесточен. Это похоже на реле, которым необходимо, например, 12 вольт для активации, но затем легко поддерживать активированный контакт только 9 вольт.

Читать еще:  Время работы ракетных двигателей

При увеличении скорости примерно до 20 в секунду вибрация / шум достигают максимума. Это скорость, которую большинство инженеров постарается избежать.

При увеличении скорости вибрация / шум также уменьшаются благодаря крутящему моменту. Если вы построите график зависимости шума от частоты, форма покажет четкое направление вниз с некоторыми локальными максимумами, часто на частоте гармоники.

Предположим, что при типичном значении выше 100 шагов в секунду вибрация достаточно низкая, чтобы быть допустимой, и допустим, что крутящий момент становится слишком слабым для надежной работы выше 500 Гц.

Вы можете сразу запустить шаговый двигатель, используя любую из этих частот, не увеличивая скорость от 100 Гц до 500 Гц. Точно так же вы можете резко останавливать шаги независимо от частоты. Ток удержания достаточен для блокировки двигателя на этом этапе.

Рампинг необходим, когда вы хотите превысить максимальную частоту. Учитывая приведенное выше «типичное» число, вы можете обнаружить, что ваш двигатель при плавном ускорении все еще имеет достаточный крутящий момент для работы от 500 Гц до 700 Гц. Хитрость для надежной работы состоит в том, чтобы запустить рампу где-то около 400 Гц, а затем увеличить ее до 700 Гц. Держите его на такой скорости, пока не достигнете целевой позиции.

Затем плавно снизьте скорость с 700 Гц до 450 Гц. Если заданное положение все еще не достигнуто, держите двигатель на этой скорости. Затем с 450 Гц вы можете остановиться. Держите двигатель под напряжением при максимальном токе / напряжении в течение от 0,1 секунды до 1 секунды, чтобы убедиться, что все источники вибрации рассеиваются.

Линейную рампу проще создать. Но оптимальной является форма «S». Вы начинаете с безопасной частоты, сначала медленно повышаетесь и меняете скорость увеличения скорости экспоненциально до достижения максимума.

Когда наступает время замедления, применяется тот же алгоритм, медленно уменьшая скорость и экспоненциально изменяя скорость снижения скорости, останавливая уменьшение скорости при достижении безопасной скорости, что позволяет резко остановить двигатель.

Фактический код, выполняющий все это с использованием микроконтроллера Motorola 68HC05, занимал около 500 байтов (внутренняя СППЗУ составляла всего 8 КБ, а объем оперативной памяти составлял 128 байтов). Это было написано на ассемблере.

Если у вас есть оборудование для микроперехода, тогда вы можете игнорировать все упоминания о шуме и вибрации. Вам все еще нужно ускорение в форме буквы «S», если вы хотите превысить обычную максимальную скорость. Но поскольку нет вибрации, независимо от скорости, вы можете позволить замедлению идти так низко, как захотите.

Уроки, извлеченные из движения прямоугольной волны, все еще сохраняются. То есть для наиболее эффективного способа достижения цели вы хотите, чтобы замедление находилось на частоте чуть ниже точки, где крутящий момент двигателя достаточен для резкого останова и запуска.

Шаговый двигатель гудит и путает направление движения

  • Авторизуйтесь для ответа в теме

#1 OFFLINE sawr

  • Пользователи
  • 9 сообщений
    • Из:Калуга

    Помогите уважаемые форумчане.

    Laser JQ1290 2013 года — сегодня загудел движок, который двигает каретку по оси X. При включении каретка движется не в нулевую точку, а в противоположную сторону и норовит удариться об направляющие Z. При этом гул стоит с вибрацией.

    Подскажите пожалуйста в чем может быть проблема.

    Или подскажите где можно быстро купить такой двигатель или подобрать ему аналог.

    Станок стоит заказы горят.

    Прикрепленные изображения

    • Наверх

    #2 OFFLINE 3D-BiG

  • Модератор
  • 13 924 сообщений
    • Пол: Мужчина
    • Город: Ареал обитания — вся страна, но обычно встречаюсь в Новосибирске.
    • Интересы: Полежать на диване, пофлудить на форуме.
    • Из:СССР

    Провода до движка от драйвера целы?

    Лужу, паяю, станки ЧПУ починяю.
    G01 придумали трусы. Реальные пацаны фрезеруют на G00.

    ИнженеГры цветы не едят и спасибы не пьют.

    • Наверх

    #3 OFFLINE sawr

  • Пользователи
  • 9 сообщений
    • Из:Калуга

    Провода до движка от драйвера целы?

    завтра уточним дополнительно. но на первый взгляд вроде бы целы. как проверить чтобы не сомневаться?

    • Наверх

    #4 OFFLINE Наёмник

  • Пользователи+
  • 61 сообщений
    • Пол: Мужчина
    • Из:Санкт-Петербург

    Всего скорее обрыв одного из проводов двигателя, которые идут на драйвер, либо контакт плохой.
    Двигатели подобные можно тут посмотреть http://www.yusto.ru/. are/step-motor/
    У себя надо будет посмотреть.

    завтра уточним дополнительно. но на первый взгляд вроде бы целы. как проверить чтобы не сомневаться?

    проверить мультиметром, в режиме прозвонки, от двигателя до драйвера, поочерёдно каждый провод

    Сообщение отредактировал Наёмник: 11 Декабрь 2015 — 02:18

    • Наверх

    #5 OFFLINE yaso73

  • Cтарожил
  • 7 689 сообщений
    • Пол: Мужчина
    • Город: Новосибирск
    • Интересы: Очень люблю жить.Очень не люблю когда мне мешают этим заниматься.
    • Из:Новосибирск

    проверить мультиметром, в режиме прозвонки, от двигателя до драйвера, поочерёдно каждый провод

    Честный обрыв покажет.Мигающий нет.Только замена провода.

    Все замечания и нравоучения носят исключительно юмористический характер.Ни коим образом не затрагивают честь и достоинство собеседника облезлого Кота с форточки.

    Кто людям помогает — тот тратит время зря.

    Хорошими делами прославиться нельзя.

    • Наверх

    #6 OFFLINE Koreana

  • Пользователи+
  • 144 сообщений
    • Из:Санкт-Петербург

    Если двигатель трехфазный, то это стопудовый обрыв провода между двигателем и драйвером.

    • Наверх

    #7 OFFLINE Aleksandr3

  • Пользователи+
  • 195 сообщений
    • Пол: Мужчина
    • Город: Краснодар
    • Интересы: Электроника. станки с ЧПУ,музыка.
    • Из:Краснодар

    Точно. Была такая хрень. Гудит он, когда на одну из обмоток сигнал поступает прерывистый. Провод однозначно. Но есть и второй варик- драйвер. Проверь, перекинь движок на драйвер другой оси, и посмотри, что будет. Хотя, конечно, лучше , что бы это был провод))))

    • Наверх
    Читать еще:  Двигатель абк что это

    #8 OFFLINE yaso73

  • Cтарожил
  • 7 689 сообщений
    • Пол: Мужчина
    • Город: Новосибирск
    • Интересы: Очень люблю жить.Очень не люблю когда мне мешают этим заниматься.
    • Из:Новосибирск

    Дальше будет сцена из фильма «Смертельное оружие».

    Режь синий провод!

    Все замечания и нравоучения носят исключительно юмористический характер.Ни коим образом не затрагивают честь и достоинство собеседника облезлого Кота с форточки.

    Кто людям помогает — тот тратит время зря.

    Хорошими делами прославиться нельзя.

    • Наверх

    #9 OFFLINE sawr

  • Пользователи
  • 9 сообщений
    • Из:Калуга

    Парни, спасибо огромное. Спасли мои новогодние заказы. Дело действительно оказалось в проводах. Один был перебит, но не до конца. После замены все заработало как положено.

    Размер моей благодарности не знает границ в пределах разумного (с).

    • Наверх

    #10 OFFLINE dsquad

  • Пользователи
  • 12 сообщений
    • Пол: Мужчина
    • Из:Минск

    Прошу прощения возможно и у меня похожая проблема дабы не плодить темы . Сбиваются координаты оси у . Причем проблема плавающая , 5 макетов норм на 6 траблы . Станок китаец 600 *400 мм , труба на 60 вт . Ось у , шаговый двигатель неподвижен , следовательно провода обломаться не должны , да и станок новый . https://youtu.be/cgm-5alRPVI

    Сообщение отредактировал dsquad: 03 Август 2017 — 00:51

    • Наверх

    #11 OFFLINE 2ar

  • Пользователи+
  • 1 668 сообщений
    • Пол: Мужчина
    • Город: Новосибирск
    • Интересы: Сервисное обслуживания станков
    • Из:Новосибирск

    Автор: alexxlab

    Клеммники для кабеля: Информация по клеммникам | Промэлектроника

    Информация по клеммникам | Промэлектроника Каталог Каталог Коммутация WIELAND разъёмы и соединители Gesis RST IP65…69(K) системы коммутации Gesis GST IP40 высокозащищённые промышленные электрические разъёмы Revos клеммы и разъемы на печатные платы Wiecon наборные клеммы плоский кабель NRG клеммы для бытового и осветительного электромонтажа Appliance корпуса …

    Ик отопление частного дома отзывы: Инфракрасное отопление – отзывы, преимущества, принцип работы

    Инфракрасное отопление – отзывы, преимущества, принцип работы Отопление частного дома может быть организовано различными способами. Наряду с уже традиционным печным отоплением дровами многие монтируют у себя дома новые современные системы отопления, позволяющие сделать пребывание в жилых помещениях еще более комфортным. Особого внимания в данном случае …

    Антенна w3dzz своими руками: RW3VA. W3DZZ. . UA3VLO.

    Многодиапазонная антенна типа W3DZZ | RUQRZ.COM Для радиолюбителей, желающих иметь многодиапазонную антенну, конструкция W3DZZ безусловно наиболее проста и практична. Недостаток такой антенны в современных условиях — отсутствие диапазона 10,1 МГц. С учетом этого диапазона разработана описанная антенна, которая работает в диапазонах 3,5; 7; 10,1 МГц. …

    Светильник светодиодный своими руками: Светодиодный светильник своими руками из люминесцентного

    Светодиодный светильник своими руками из люминесцентного Технический прогресс двигается вперед с огромной скоростью. Источники света становятся все экономичней и миниатюрнее. Промежуточным звеном между светодиодными лампами и накаливания стали люминесцентные лампочки. Энергосберегайки были достаточно экономичны и долговечны, но зажигались не сразу и требовали времени на прогрев. …

    Почему происходит короткое замыкание: Короткое замыкание в квартире, доме, на даче. Причины. Последствия.

    Короткое замыкание в квартире, доме, на даче. Причины. Последствия. Где именно может произойти короткое замыкание? Оно может случиться в следующих местах: Розетка. Шнур с вилкой. Электроприборы . Скрытая проводка. Распределительная и соединительная коробка.​ Если у вас в доме погас свет. [su_dropcap size=»2″]1[/su_dropcap] Не …

    Разводка в гараже: схема и монтаж электропроводки своими руками, как правильно сделать заземление

    схема и монтаж электропроводки своими руками, как правильно сделать заземление Для многих владельцев гараж относится к категории часто посещаемых мест, и используется он не только для стоянки автомобиля, но и в качестве мастерской, склада или подсобного помещения.Электричество в гараже всегда необходимо, ведь нередко возникает необходимость …

    Электрическая схема холодильника стинол 102: принципиальная схема электрооборудования и схема холодильного агрегата

    принципиальная схема электрооборудования и схема холодильного агрегата С технической точки зрения, холодильник Стинол-102 является одним из самых сложных аппаратов в семействе бытовых холодильников Стинол. Принципиальная электрическая схема электрооборудования холодильника Стинол-102 содержит достаточно большое количество элементов. Это обусловлено использованием в этой …

    Фотореле для уличного освещения принцип работы: Фотореле для уличного освещения: критерии выбора и монтаж

    Фотореле для уличного освещения: критерии выбора и монтаж ПОДЕЛИТЕСЬВ СОЦСЕТЯХ Технологии в современном мире постоянно развиваются. Одними из последних открытий стали усовершенствованные разработки в сфере наружного освещения. Кроме экономных и ярких LED-ламп, важным достижением является фотореле для уличного освещения. Новейшая техника относится к разряду интеллектуальной, …

    Проведение проводки в квартире: Монтаж электропроводки в квартире: видео, схемы — Asutpp

    Монтаж электропроводки в новостройке — порядок монтажа проводки в квартире Приобретая жилую недвижимость в новостройке, можно выбрать квартиру с чистовой или черновой отделкой. В первом случае после получения ключей можно сразу заселяться. С черновой отделкой, вы получаете голые стены. Схема электропроводки в квартире Начинать ремонт …

    Периодичность подтверждения группы по электробезопасности: Ростехнадзор разъясняет: Проверка знаний, присвоение группы по электробезопасности

    Проведение инструктажа по электробезопасности в организации Согласно требованиям охраны труда, а также правил технической эксплуатации электроустановок Потребителей, каждый работодатель обязан продумать и обеспечить систему организации обучения и инструктажа персонала организации по электробезопасности, в объеме обязанностей каждого конкретного работника. Электротехнический и неэлектротехнический персонал Для …

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector