Шаговый двигатель от принтера для чего можно использовать

Проблема с шаговым двигателем экструдера, что может быть не так?

Я купил самодельный принтер Reprap Prusa Mendel 3, модифицированный для сборки из более дешевых материалов, и сразу после сделки у меня возникли различные проблемы. Я исправил большинство из них, но не знаю, в чем причина странного поведения экструдера: шаговый двигатель не вращается при выдавливании нити, вместо этого он движется взад и вперед небольшими шагами. Я снял некоторые кадры с проблемой экструдера 3D-принтера Reprap Prusa Mendel , надеясь, что кто-то уже сталкивался с подобной проблемой раньше.

Если да, пожалуйста, скажите мне, что нужно сделать, чтобы все заработало как надо.

Очевидным вариантом при решении этой проблемы было ослабить болт, который удерживает эти части вместе (в левом нижнем углу видео), но это не помогло.

Любые идеи очень приветствуются. Спасибо за ваше время. Я надеюсь, что это уместный вопрос здесь.

Ваша плата контроллера, вероятно, требует калибровки.

Похоже, что, возможно, шаговый двигатель экструдера не получает достаточного тока, чтобы заставить его вращаться. Или , что несколько смущает, возможно, степпер получает слишком большой ток и перегревается.

Вы не говорите, какую плату контроллера вы используете, но независимо от этого на плате, рядом с каждым из шаговых драйверов или на дочерних платах шагового драйвера должен быть установлен регулируемый потенциометр. Вот так,

Это potentiomenter регулирует опорное напряжение используется для управления шаговым двигателем. Из этого опорного напряжения , а также сопротивления шаговых катушек, можно определить ток, который используется для приведения в действие шаговым двигателем.

Для шагового привода экструдера вы можете попытаться слегка повернуть этот регулируемый потенциометр, чтобы подать больший ток на шаговый двигатель, в свою очередь, чтобы обеспечить достаточный крутящий момент, достаточный для вращения двигателя. Или меньше тока, чтобы остановить перегрев степпера.

Регулировки могут быть выполнены при включенном питании , но следует использовать отвертку из цветного металла (т.е. пластиковую), чтобы избежать короткого замыкания. Также необходимо соблюдать осторожность при повороте потенциометра, поскольку, как известно, они просто разваливаются во время вращения. Если вы параноик, сделайте микро-настройки с выключенным питанием, а затем снова включите, чтобы проверить поведение.

Примечание : само собой разумеется, что никогда не следует отсоединять шаговый двигатель при включенном питании , так как и драйвер, и шаговый двигатель могут быть безвозвратно повреждены.

Если POT установлен слишком высоко, то связанный шаговый драйвер будет иметь тенденцию перегреваться и переходить в режим перегрева при перегреве (чтобы предотвратить повреждение его компонентов). Первым признаком перегрева является неустойчивое поведение шагового двигателя. Как правило, это можно узнать по звукам шагового двигателя, внезапно теряющим мощность (тепловое отключение). Если от двигателя не требуется нагрузки или движения, трудно определить, не перегружен ли он, поскольку водитель едва выделяет тепло.

И наоборот, если POT установлен слишком низко, шаговый двигатель может перейти в состояние недостаточной мощности. Это можно узнать по отсутствию удерживающего момента и шагового двигателя, который пропускает шаги, потому что необходимое движение требует более высокой потребляемой мощности, чем позволяет настройка POT.

Охлаждение водителя

В дополнение к возможности перегрева шагового двигателя, возможно, перегреватель шагового двигателя перегревается, хотя симптомы могут отличаться от тех, которые вы испытываете. Несмотря на это, вы все равно можете счесть целесообразным охладить плату контроллера / драйвера вентилятором, который всегда включен (не контролируется по температуре).

Дополнительное чтение

RigidWiki — Шаговый Драйвер регулировка , который переходит в более подробно о регулировке потенциометров, что я описано выше, а также опорное напряжение , и их регулировка.

RepRap Wiki — RepRapPro Настройка токов двигателя описывает другой контроллер для ваших, но идет в процесс перестройки, и описание опорного напряжения (которое применимо ко всему плату):

Стеклоочиститель на каждом потенциометре генерирует постоянное напряжение, которое подается на микросхему. Это опорное напряжение; он определяет, сколько тока микросхема драйвера шагового двигателя подает на двигатель. Больше опорного напряжения (VREF), тем выше ток (А), что чип будет посылать на двигатель. Для большинства двигателей NEMA14 максимальный ток составляет 1 А, но это, как правило, приводит к его нагреву, поэтому рекомендуется установить значение 750 мА. Для двигателей NEMA17, в зависимости от размера, ограничение тока обычно составляет от 1,3 А до 1,7 А. Если вы управляете шаговыми двигателями с большим током, чем они рассчитывали, двигатель нагревается и может быть поврежден.

Pololu — A4988 Устройство для управления шаговым двигателем с регуляторами напряжения — это очень распространенный шаговый драйвер.

Читать еще:  Двигатель j20a чип тюнинг

MyHomeFab — DRV8825 Adjust шагового ток переходит в настройки опорного напряжения, для часто используемых DRV8825, который является альтернативой популярного A4988.

Эта ветка, посвященная неактивирующим шаговым двигателям , также может быть полезной, Motors , в которой упоминается установка тримпотов и указывает OP на RepRap Wiki — плату драйвера шагового привода Pololu , которая, в свою очередь, ссылается на этот поток, странное поведение шагового двигателя и это видео. , video-2012-02-02-16-37-26.mp4 , который описывает джиттер в поведении степпера.

Как подобрать шаговый двигатель для станка ЧПУ. ШД из принтера.

Любая разработка начинается с выбора компонентов. При разработке ЧПУ станка очень важно правильно подобрать шаговые двигателя . Если у вас есть деньги на покупку новых двигателей, в таком случае нужно определить рабочее напряжения и мощность двигателя. Я купил себе для второго ЧПУ станка шаговые двигателя вот такие: Nema17 1.7 А.

Если у вас нет достаточно денег или вы просто пробуете свои силы в данной сфере. То вы скорее всего будите использовать двигателя из принтеров . Это самый недорогой вариант. Но тут Вы столкнетесь с рядом проблем. У двигателя может быть 4, 5, 6, 8 — проводов для подключения. Как их подключить к драйверам L298n и СNC shield.

Давайте разберемся по порядку. Какие шаговые двигателя бывают. Если вы видите четное количество выводов это биполярный шаговый двигатель . Расположение обмотки для данного двигателя вот такое.

Если у двигателя 5 выводов, это униполярный шаговый двигатель . Вот так выгладит его схема.

Наши драйвера рассчитаны на двигателя с 4 выводами . Как быть? Как их подключить?

Биполярные ШД с 6-ю выводами подключаются к драйверу двумя способами:

В данном случае ШД имеет момент в 1.4 раза больше. Момент более стабилен на низких частотах.

При таком типе подключения нужно уменьшить ток, подаваемый на обмотки двигателя в √2 раз. Например, если номинальный рабочий ток двигателя составляет 2 А, то при последовательном включении обмоток требуемый ток — 1.4 А, то есть в 1.4 раза меньше.

Это можно легко понять из следующих рассуждений.

Номинальный рабочий ток, указанный в каталоге, рассчитан на сопротивление одной обмотки (R — именно оно приведено в каталоге). При последовательном включении обмоток сопротивление объединенной обмотки возрастает в два раза (2R).

Потребляемая мощность ШД — I*2 * R

При последовательном включении обмоток потребляемая мощность становится Iпосл.*2 * 2 * R

Потребляемая мощность не зависит от типа подключения, поэтому I*2 * R = Iпосл.*2 * 2* R, откуда

Так как крутящий момент двигателя прямо пропорционален величине магнитного поля, создаваемого обмотками статора, то он возрастает с увеличением числа витков обмотки и убывает с уменьшением ток, пропускаемого через обмотки. Но так как ток уменьшился в √2 раз, а число витков обмотки увеличилось в 2 раза, то крутящий момент возрастет в √2 раз.

Во втором случае момент более стабилен на высоких частотах. Параметры ШД при таком подключении соответствуют заявленным в datasheet, (момент, ток), момент более стабилен на высоких частотах .

Униполярный шаговый двигатель можно переделать.

Для этого нужно разобрать шаговый двигатель и перерезать провод соединяющий центр обмоток. И при подключении общий провод подключать ни куда не нужно.

В итоге у нас получается биполярный двигатель с 4 выводами.

Шаговые двигателя с 8-ю выводами можно подключить тремя способами.

Подключение А — шаговик работает с характеристиками, заявленными в описании (момент, ток), момент более стабилен на высоких частотах.

Подключение B – момент ↑1.4 раза, момент более стабилен на низких частотах (относительно А).

Подключение C – момент ↑1.96 раза, момент более стабилен на высоких частотах (относительно А).

Вот мы и решили проблему подключения шаговых двигателей. Но не все двигателя у нас заработают. Нужно еще определить рабочее напряжение двигателей. Самый правильный способ это найти datasheet. Так все параметры есть. Но не ко все двигателя из принтера можно найти datasheet. В таких случаях я пользуюсь вот такой таблицой .

Сопротивление обмотки, Ом

Рабочее напряжение, В

Не знаю на сколько данная таблица верная но у меня все сходиться и работает как надо.

Читать еще:  9107 что за двигатель

Двигателя я выбираю чтобы рабочее напряжение было меньше или равно напряжению источника питания. Для двигателей рассчитанных на меньшее напряжения необходимо настроить ток ниже.

Настраивать СNC shield будем в следующей статье. Не пропустите!

Подписывайтесь на мой канал на Youtube и вступайте в группы в Вконтакте и Facebook.

Спасибо за внимание!

Понравилась статья? Поделитесь ею с друзьями:

Применение шаговых двигателей

Использование шаговых двигателей в производстве

Шаговые электродвигателя представляют собой бесколлекторные синхронные импульсные двигатели. Поворот ротора на определенный угол и установка его в заданном положении осуществляется за счет поступающих в возбуждающую обмотку статора управляющих импульсов. В результате протекания импульсного потока через обмотку меняется ориентация магнитного поля между полюсами статора и создается механическое поворотное усилие. Необходимые угловые перемещения или шаги ротора производятся последовательной активацией обмоток статора. У шаговых двигателей купить отсутствует пусковая обмотка, т.к. используется частотный пуск, и для осуществления установки ротора в нужную позицию нет необходимости в датчике положения. Отсутствие коллектора повышает надежность и долговечность устройства.Приборы такого типа применяются в промышленности в качестве исполнительных устройств.

Установка

Шаговые двигатели устанавливаются в устройствах с дискретным управлением при необходимости точного позиционирования исполнительных механизмов. Их также используют в оборудовании с непрерывным перемещением и импульсным управлением, в котором характер движения задается программно, например, в станках с ЧПУ. Ротор может поворачиваться не только на заданный угол, но и на определенное число оборотов вокруг оси. Эта возможность позволяет использовать шаговые двигатели для позиционирования считывающих головок дисковых накопителей, проигрывателях оптических дисков, печатающих головок принтеров, сканеров и других бытовых и промышленных устройств и приборов.

Применение шаговых двигателей

Кроме промышленного и бытового секторов шаговые двигатели находят применение в творчестве радиолюбителей, изготовлении роботов, самодельных движущихся устройств, самодельных станков с ЧПУ и т.д. Купить шаговый двигатель для ЧПУ можно также через интернет. В двигателях используются постоянные магниты, электромагниты или оба вида магнитов в гибридных моделях. Последние чаще используются в промышленных станках различного назначения. Питаются двигатели от источника постоянного тока. Механические характеристики устройств зависят от частоты вращения вала и напряжения. При большой частоте момент на валу понижается. Такие устройства наиболее эффективны в низко динамических системах. Существуют разные способы управления шаговыми двигателями купить. Для управления используются специализированные контроллеры или сложные электронные схемы. Есть модели с управлением импульсными сигналами через порт компьютера.

К достоинствам шаговых двигателей относится доступность, позволяющая недорого купить шаговый двигатель для ЧПУ, при большой точности и стабильности угловых перемещений, простота установки, подключения и управления. Шаговые двигатели отличаются высокой безопасностью, надежностью и долговечностью. Для шагового двигателя не нужен редуктор, т.к. на низких оборотах угловой момент оказывается достаточным для любого применения. При выходе из строя устройство просто останавливается. Для определения текущего углового положения ротора не используется усложняющая схему обратная связь.

Возможные недостатки

Имеются и определенные недостатки, которые нужно учитывать перед тем как купить шаговый двигатель для ЧПУ. К ним относится невысокий коэффициент полезного действия и высокое удельное потребление энергии. По сравнению с электродвигателями других типов со сходными характеристиками они обладаю невысокой мощностью. Для исключения резонанса необходима специальная схема управления. Бывает повышенный нагрев и шум при работе. Устройства отличаются высокой инерционностью и низкой устойчивостью к перегрузкам. Угловой момент зависит от частоты вращения ротора. Отсутствует контур обратной связи, используемый для контроля точности позиционирования. Несмотря на недостатки, шаговые двигатели широко применяются в бытовых электронных приборах и промышленном оборудовании.

Маломощный ветрогенератор из шагового двигателя: самодельное устройство из принтера

Обновлено: 18 января 2021

  • Создание ветрогенератора
  • Самодельный ветряк на основе шагового двигателя
  • Ветрогенератор из деталей от принтера
    • Лопасти
    • Мачта
  • Рекомендуемые товары

Создание ветрогенератора

Создание ветрогенератора не обязательно означает изготовление крупного и мощного комплекса, способного обеспечивать электроэнергией целый дом или группу потребителей. Можно изготовить небольшой ветряк, представляющий собой, по сути, действующую модель серьезной установки. Целью такого мероприятия может быть:

  • Ознакомление с основами ветроэнергетики.
  • Совместные обучающие занятия с детьми.
  • Экспериментальный образец, предваряющий строительство крупной установки.

Создание такого ветряка не потребует использования большого количества материалов или инструментов, можно обойтись подручными средствами. Рассчитывать на выработку серьезных объемов энергии не приходится, но для питания небольшого светильника на светодиодах может хватить. Основная проблема, существующая при создании небольших ветряков — это генератор. Его сложно создать самостоятельно, поскольку размеры устройства невелики. Проще всего использовать небольшой электродвигатель, позволяющий использовать его в режиме генератора.

Читать еще:  Электро схема охлаждения двигателем ваз

Самодельный ветряк на основе шагового двигателя

Чаще всего, при изготовлении маломощных ветрогенераторов используют шаговые электродвигатели. Особенность их конструкции состоит в наличии нескольких обмоток. Обычно, в зависимости от размера и назначения, изготавливают двигатели с 2, 4 или 8 обмотками (фазами). При подаче напряжения на них по очереди вал соответственно поворачивается на определенный угол (шаг).

Преимущество шаговых двигателей заключается в способности производить достаточно большой ток при низких скоростях вращения. На генератор из шагового двигателя можно установить крыльчатку без всяких промежуточных устройств — передач, редукторов и т.п. Выработка электроэнергии будет производиться с такой же эффективностью, как и на устройствах другой конструкции с использование повышающих передач.

Разница в скоростях весьма существенная — для получения такого же результата, например, на коллекторном двигателе, потребуется скорость вращения в 10 или 15 раз больше.

Считается, что с помощью генератора из шагового двигателя можно заряжать аккумуляторы или батареи мобильных телефонов, но на практике положительные результаты отмечаются крайне редко. В основном, получаются источники питания для небольших светильников.

К недостаткам шаговых двигателей можно отнести значительное усилие, необходимое для начала вращения. Это обстоятельство снижает чувствительность всей ветроустановки к слабым ветрам, что можно несколько скорректировать путем увеличения площади и размаха лопастей.

Отыскать такие двигатели можно в старых дисководах для гибких носителей, в сканерах или принтерах. Как вариант, можно приобрести новый двигатель, если в запасе нужного устройства не окажется. Для большего эффекта следует выбирать более крупные двигатели, они способны выдавать достаточно большое напряжение, чтобы его можно было как-то использовать.

Ветрогенератор из деталей от принтера

Один из подходящих вариантов — использование шагового двигателя от принтера. Его можно извлечь из вышедшего из строя старого устройства, в каждом принтере как минимум два таких двигателя. Как вариант, можно приобрести новый, не бывший в эксплуатации. Он способен вырабатывать мощность около 3 ватт даже при слабом ветре, типичном для большинства регионов России. Напряжение, которое может быть достигнуто, составляет 12 и более В, что позволяет рассматривать устройство как возможность зарядки аккумуляторов.

Шаговый двигатель выдает переменное напряжение. Для пользователя необходимо прежде всего выпрямить его. Потребуется создать диодный выпрямитель, для чего потребуется по 2 диода на каждую катушку. Можно и напрямую подключить светодиод к выводам катушки, при достаточной скорости вращения этого хватит.

Крыльчатку ротора проще всего установить прямо на вал двигателя. Для этого надо изготовить центральную часть, способную плотно усаживаться на вал. Доя усиления фиксации крыльчатки необходимо просверлить отверстие и нарезать в нем резьбу. Впоследствии в него буде завинчиваться стопорный винт.

Для изготовления лопастей обычно используют полипропиленовые канализационные трубы или иные подходящие материалы. Главным условием является малый вес и достаточная прочность, поскольку лопасти иногда набирают вполне приличную скорость. Использование ненадежных материалов может создать нежелательную ситуацию, когда крыльчатка разваливается на ходу.

Лопасти

Обычно изготавливают по 2 лопасти, но можно сделать и большее количество. Необходимо помнить, что большая площадь лопастей повышает КИЭВ ветряка, но параллельно с этим увеличивается фронтальная нагрузка на крыльчатку, передающаяся валу двигателя. Изготовление маленьких лопастей также не рекомендуется, поскольку они не смогут преодолеть залипание вала при старте вращения.

Для возможности вращения ветряка вокруг вертикальной оси надо сделать специальный узел. Сложность в этом заключается в необходимости обеспечить неподвижность кабеля, идущего от генератора. Поскольку устройство имеет, скорее, декоративное назначение, обычно подходят к вопросу проще — устанавливают потребитель прямо на корпусе генератора, исключая присутствие длинного кабеля. В противном случае придется монтировать систему наподобие щеточного коллектора, что нерационально и требует большого количества времени.

Мачта

Собранный ветряк необходимо установить на мачту высотой как минимум 3 метра. Потоки ветра у поверхности земли имеют нестабильное направление, вызванное турбулентностью. Подъем на некоторую высоту поможет получить более равномерные потоки. Для самостоятельной установки на ветер по оси вращения устанавливают хвостовой стабилизатор, играющий роль флюгера. Он делается из любого куска пластмассы, алюминиевой пластинки или иного подручного материала.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector