Микросхемы управления шаговыми двигателями
Достоинства и недостатки шаговых двигателей. Конфигурация обмоток двигатели. Драйвер управления шаговым двигателем. Специализированные микросхемы драйверов для биполярных двигателей. Позиционирование и регулировка скорости без датчика обратной связи.
Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 14.04.2014 |
Размер файла | 1,4 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Белгородский государственный научно-исследовательский университет НИУ БелГУ
инженерно-физический факультет
кафедра материаловедения и нанотехнологий
Микросхемы управления шаговыми двигателями
Курсовая работа
БЕЛГОРОД 2012
Введение
Шаговые двигатели уже давно и успешно применяются в самых разнообразных устройствах. Их можно встретить в дисководах, принтерах, плоттерах, сканерах, факсах, а также в разнообразном промышленном и специальном оборудовании. В настоящее время выпускается множество различных типов шаговых двигателей на все случаи жизни. Однако правильно выбрать тип двигателя - это еще пол-дела. Не менее важно правильно выбрать схему драйвера и алгоритм его работы, который зачастую определяется программой микроконтроллера. Цель данной курсовой - систематизировать сведения об устройстве шаговых двигателей, способах управления ими и схемах драйверов, а также рассмотреть микросхемы управления шаговыми двигателями и выяснить их особенности.
1. Шаговый двигатель
Шаговый двигатель - это электромеханическое устройство, задача которого преобразование электрических импульсов в перемещение вала двигателя на определенный угол, т.е. преобразование электрических импульсов в дискретные механические перемещения. Внешне шаговый двигатель практически ничем не отличается от двигателей других типов. Однако шаговые двигатели обладают некоторыми уникальными свойствами, что делает порой их исключительно удобными для применения или даже незаменимыми.
Шаговые двигатели относятся к классу бесколлекторных двигателей постоянного тока. Как и любые бесколлекторные двигатели, они имеют высокую надежность и большой срок службы, что позволяет использовать их в критичных, например, индустриальных применениях. По сравнению с обычными двигателями постоянного тока, шаговые двигатели требуют значительно более сложных схем управления, которые должны выполнять все коммутации обмоток при работе двигателя. Кроме того, сам шаговый двигатель - дорогостоящее устройство, поэтому там, где точное позиционирование не требуется, обычные коллекторные двигатели имеют заметное преимущество. Справедливости ради следует отметить, что в последнее время для управления коллекторными двигателями все чаще применяют контроллеры, которые по сложности практически не уступают контроллерам шаговых двигателей.
Одним из главных преимуществ шаговых двигателей является возможность осуществлять точное позиционирование и регулировку скорости без датчика обратной связи. Это очень важно, так как такие датчики могут стоить намного больше самого двигателя. Однако это подходит только для систем, которые работают при малом ускорении и с относительно постоянной нагрузкой. В то же время системы с обратной связью способны работать с большими ускорениями и даже при переменном характере нагрузки. Если нагрузка шагового двигателя превысит его момент, то информация о положении ротора теряется и система требует базирования с помощью, например, концевого выключателя или другого датчика. Системы с обратной связью не имеют подобного недостатка.
При проектировании конкретных систем стоит выбор между сервомотором и шаговым двигателем. Когда требуется прецизионное позиционирование и точное управление скоростью, а требуемый момент и скорость не выходят за допустимые пределы, то шаговый двигатель является наиболее экономичным решением. Как и для обычных двигателей, для повышения момента может быть использован понижающий редуктор. Однако для шаговых двигателей редуктор не всегда подходит. В отличие от коллекторных двигателей, у которых момент растет с увеличением скорости, шаговый двигатель имеет больший момент на низких скоростях. К тому же, шаговые двигатели имеют гораздо меньшую максимальную скорость по сравнению с коллекторными двигателями, что ограничивает максимальное передаточное число и, соответственно, увеличение момента с помощью редуктора. Готовые шаговые двигатели с редукторами хотя и существуют, однако являются экзотикой.
Возможность получения низкой частоты вращения часто является причиной того, что разработчики применяют шаговые двигатели неоправданно часто. В то же время коллекторный двигатель имеет более высокую удельную мощность, низкую стоимость, простую схему управления, и вместе с одноступенчатым червячным редуктором он способен обеспечить тот же диапазон скоростей, что и шаговый двигатель и при этом обеспечивается значительно больший момент. В технике военного назначения, современной бытовой технике, автомобилях, промышленном оборудовании коллекторные двигатели распространены достаточно сильно. Тем не менее, для шаговых двигателей имеется своя, хотя и довольно узкая, сфера применения, где они незаменимы.
2. Достоинства и недостатки
шаговый двигатель драйвер микросхема
Достоинства:
- угол поворота ротора зависит от числа поданных на двигатель пусковых импульсов;
- шаговый двигатель развивает максимальный момент в режиме останова, в случае если обмотки двигателя запитаны;
- высокая точность позиционирования и повторяемости, так качественные шаговые двигатели имеют точность не хуже 2,5% от величины шага, при этом данная ошибка не накапливается при последующих шагах;
- шаговый двигатель может быстро стартовать, останавливаться и выполнять реверс;
- хорошая надежность двигателя, обусловленная отсутствием щеток, при этом срок службы двигателя ограничивается только лишь сроком службы подшипников;
- четкая взаимосвязь угла поворота ротора от количества входных импульсов (в штатных режимах работы) позволяет выполнять позиционирование без применения обратной связи;
- обеспечивает получение сверхнизких скоростей вращения вала двигателя, для нагрузки подведенной непосредственно к валу двигателя без использования редуктора;
- работа в широком диапазоне скоростей, т.к. скорость напрямую зависит от количества входных импульсов.
Недостатки:
- шаговый двигатель обладает явлением резонанса;
- возможен вариант выпадения двигателя из синхронизации с последующей потерей информации о положении, при работе цепи обратной связи;
- при стандартных схемах подключения количество потребляемой энергии не уменьшается при отсутствии нагрузки;
- сложности управления при работе на высоких скоростях (на самом деле эффективная работа шагового двигателя на высоких скоростях возможна;
- низкая удельная мощность шагового привода;
- для обеспечения эффективного управления шаговым двигателем требуется очень сложная схема управления.
2.1 Типы шаговых двигателей
Существуют три основных типа шаговых двигателей:
· двигатели с переменным магнитным сопротивлением
· двигатели с постоянными магнитами
· гибридные двигатели
Определить тип двигателя можно также по конфигурации обмоток. Двигатели с переменным магнитным сопротивлением обычно имеют три (реже четыре) обмотки с одним общим выводом. Двигатели с постоянными магнитами чаще всего имеют две независимые обмотки. Эти обмотки могут иметь отводы от середины. Иногда двигатели с постоянными магнитами имеют 4 раздельных обмотки.
В шаговом двигателе вращающий момент создается магнитными потоками статора и ротора, которые соответствующим образом ориентированы друг относительно друга. Статор изготовлен из материала с высокой магнитной проницаемостью и имеет несколько полюсов. Полюс можно определить как некоторую область намагниченного тела, где магнитное поле сконцентрировано. Полюса имеют как статор, так и ротор.
В зависимости от конфигурации обмоток двигатели делятся:
а) Биполярный - имеет четыре выхода, содержит в себе две обмотки.
б) Униполярный - имеет шесть выходов. Содержит в себе две обмотки, но каждая обмотка имеет отвод из середины.
в) Четырехобмоточный - имеет четыре независимые обмотки. По сути дела представляет собой тот же униполярник, только обмотки его разделены.
Рис. 6. Биполярный двигатель (а), униполярный (б) и четырехобмоточный (в).
Биполярный двигатель имеет одну обмотку в каждой фазе, которая для изменения направления магнитного поля должна переполюсовывается драйвером. Для такого типа двигателя требуется мостовой драйвер, или полумостовой с двухполярным питанием. Всего биполярный двигатель имеет две обмотки и, соответственно, четыре вывода.
Униполярный двигатель также имеет одну обмотку в каждой фазе, но от середины обмотки сделан отвод. Это позволяет изменять направление магнитного поля, создаваемого обмоткой, простым переключением половинок обмотки. При этом существенно упрощается схема драйвера. Драйвер должен иметь только 4 простых ключа. Таким образом, в униполярном двигателе используется другой способ изменения направления магнитного поля. Средние выводы обмоток могут быть объединены внутри двигателя, поэтому такой двигатель может иметь 5 или 6 выводов. Иногда униполярные двигатели имеют раздельные 4 обмотки, по этой причине их ошибочно называют 4-х фазными двигателями. Каждая обмотка имеет отдельные выводы, поэтому всего выводов 8. При соответствующем соединении обмоток такой двигатель можно использовать как униполярный или как биполярный. Униполярный двигатель с двумя обмотками и отводами тоже можно использовать в биполярном режиме, если отводы оставить неподключенными. В любом случае ток обмоток следует выбирать так, чтобы не превысить максимальной рассеиваемой мощности.
Если сравнивать между собой биполярный и униполярный двигатели, то биполярный имеет более высокую удельную мощность. При одних и тех же размерах биполярные двигатели обеспечивают больший момент.
Момент, создаваемый шаговым двигателем, пропорционален величине магнитного поля, создаваемого обмотками статора. Путь для повышения магнитного поля - это увеличение тока или числа витков обмоток. Естественным ограничением при повышении тока обмоток является опасность насыщения железного сердечника. Однако на практике это ограничение действует редко. Гораздо более существенным является ограничение по нагреву двигателя вследствии омических потерь в обмотках. Как раз этот факт и демонстрирует одно из преимуществ биполярных двигателей. В униполярном двигателе в каждый момент времени используется лишь половина обмоток. Другая половина просто занимает место в окне сердечника, что вынуждает делать обмотки проводом меньшего диаметра. В то же время в биполярном двигателе всегда работают все обмотки, т.е. их использование оптимально. В таком двигателе сечение отдельных обмоток вдвое больше, а омическое сопротивление - соответственно вдвое меньше. Это позволяет увеличить ток в корень из двух раз при тех же потерях, что дает выигрыш в моменте примерно 40%. Если же повышенного момента не требуется, униполярный двигатель позволяет уменьшить габариты или просто работать с меньшими потерями.
2.2 Способы управления фазами шагового двигателя
Существует несколько способов управления фазами шагового двигателя.
Полношаговый режим
”one phase on” full step или wave drive mode.
Обеспечивается попеременной коммутации фаз, при этом они не перекрываются, в один момент времени включена только одна фаза. Точки равновесия ротора для рис.7. Полношаговый режим, включена одна фаза каждого шага совпадают с «естественными» точками равновесия ротора у незапитанного двигателя. Недостатком этого способа управления является то, что для биполярного двигателя в один и тот же момент времени иcпользуется 50% обмоток, а для униполярного - только 25%. Это означает, что в таком режиме не может быть получен полный момент.
”two-phase-on” full step или просто full step mode.
Управление фазами с перекрытием: две фазы включены в одно и то же время. При этом способе управления ротор фиксируется в промежуточных позициях между полюсами статора и рис.8. Полношаговый режим, включены две фазы обеспечивается примерно на 40% больший момент, чем в случае одной включенной фазы. Этот способ управления обеспечивает такой же угол шага, как и первый способ, но положение точек равновесия ротора смещено на пол-шага.
1. Полушаговый режим (”one and two-phase-on” half step или просто half step mode). Является комбинацией первых двух (1.1 и 1.2). Когда двигатель делает шаг в половину основного. Этот метод управления достаточно распространен, так как двигатель с меньшим шагом стоит дороже и очень заманчиво получить от 100-шагового двигателя 200 шагов на оборот. рис. 9 Полушаговый режим
Каждый второй шаг запитана лишь одна фаза, а в остальных случаях запитаны две. В результате угловое перемещение ротора составляет половину угла шага для первых двух способов управления. Кроме уменьшения размера шага этот способ управления позволяет частично избавиться от явления резонанса. Полушаговый режим обычно не позволяет получить полный момент, хотя наиболее совершенные драйверы реализуют модифицированный полушаговый режим, в котором двигатель обеспечивает практически полный момент, при этом рассеиваемая мощность не превышает номинальной.
2. Микрошаговый (micro stepping mode). При этом способе управления ток в фазах нужно менять небольшими шагами, обеспечивая таким образом дробление половинного шага на еще меньшие микрошаги. Когда одновременно включены две фазы, но их токи не равны, то положение равновесия ротора будет лежать не в середине шага, а в другом месте, определяемом соотношением токов фаз. Меняя это соотношение, можно обеспечить некоторое количество микрошагов внутри одного шага. Для реализации микрошагового режима требуются значительно более сложные драйверы, позволяющие задавать ток в обмотках с необходимой дискретностью. Полушаговый режим является частным случаем микрошагового режима, но он не требует формирования ступенчатого тока питания катушек, поэтому часто реализуется. Обеспечиваются меньшие вибрации и практически бесшумная работа вплоть до нулевой частоты. К тому же меньший угол шага способен обеспечить более точное позиционирование.
3. Драйвер управления шаговым двигателем
Драйвера шаговых двигателей используются для управления биполярными и униполярными шаговыми двигателями с полным шагом, половинным и микрошагом. Они действуют как посредники между компьютером и двигателем и должны подбираться по напряжению и уровню мощности, типу сигнала (аналоговый и цифровой). Тип двигателя является самым важным фактором при выборе драйвера. В униполярном или биполярном двигателе ток проходит только в одном направлении по обмотке. Биполярные шаговые двигатели имеют две обмотки через которые ток проходит поочередно. Двигатели компании Fulling Motor, как биполярные, так и униполярные имеют одинаковый крутящий момент, но достигается это при подаче разного тока. Шаговые двигатели с полным шагом приводятся в движение благодаря изменениям магнитного поля относительно ротора. Полушаговые двигатели в свою очередь действуют также как двигатели с полным шагом, однако угловое перемещение ротора составляет половину шага полношагового двигателя. На каждый второй шаг запитана лишь одна фаза, а в остальных случаях запитаны две. В результате угловое перемещение ротора составляет половину угла. Микрошаговые или минишаговые двигатели отличаются дискретным числом угловых перемещений угловых положений между каждым полным шагом. В драйверах минишаговых и микрошаговых двигателей используются электронные методы улучшения позиционного решения системы управления.
Драйвера шаговых двигателей отличаются по электрическим характеристикам, параметрам управления, размерам и техническим характеристикам. Электрические характеристики включают в себя максимальное напряжение на входе, номинальную мощность, силу тока на выходе, максимальная сила тока на выходе, питание переменным и постоянным током. Драйвера для шаговых двигателей могут быть однофазными или трех фазными с частотой в 50, 60, или 400 Гц. Параметры управления включают в себя особенности установки и управления. В некоторых драйверах используются ручные средства управления типа кнопок, DIP-переключателей или потенциометров. В других используются джойстики, цифровые пульты управления, компьютерные интерфейсы, или слоты для карт PCMCIA (Международная ассоциация производителей карт памяти для персональных компьютеров). Программы контроля могут быть сохранены на передвижных, энергонезависимых носителях данных. Переносные блоки управления разработаны для управления с удаленных точек. Также доступно беспроводное и WEB управления. Форма драйверов позволяет сборку модуля в нескольких конфигурациях. Большинство устройств могут монтироваться на шасси, контактные DIN рельсы, панели, стойки, стены или печатные платы (PCB). Также возможна установка автономных устройств и интегральных микросхем, которые монтируются на печатные платы. Особенности драйверов: мягкий старт; динамику, подпитку и регенеративное торможение; вспомогательные входы/выходы (I/O); автонастройка, самодиагностика и проверка состояния; а так же сигнализация в таких случаях как перенапряжение.
В драйверах используют много различных типов шин и коммуникационных систем. Шинные типы: (ATA), (PCI), (IDE), (ISA), (GPIB), (USB) и (VMEbus). Коммуникационные стандарты: ARCNET, AS-i, Beckhoff I/O, CANbus, CANopen, DeviceNet, Ethernet, (SCSI) и (SDS). Также доступно большое количество последовательных и параллельных интерфейсов.
Драйвер шагового двигателя должен решать две основные задачи: это формирование необходимых временных последовательностей сигналов и обеспечение необходимого тока в обмотках. В интегральных реализациях иногда эти задачи выполняются разными микросхемами.
4. Обзор микросхем для управления шаговыми двигателями
Чтобы управлять шаговым двигателем необходим контроллер. Контроллер - схема, которая подает напряжение к любой из четырех катушек статора. Устройство может быть построено с использованием интегральной микросхемы типа ULN2003 (отечественный аналог К1109КТ22), состоящая из набора мощных составных ключей с защитными диодами на выходе. В настоящее время существуют специализированные микросхемы драйверов для биполярных двигателей, с использованием которых драйвер получается не сложнее, чем для униполярного двигателя. Например, это микросхемы L293E, L298N или L6202 фирмы SGS-Thomson, PBL3770, PBL3774 фирмы Ericsson, NJM3717, NJM3770, NJM3774 фирмы JRC, A3957 фирмы Allegro, LMD18T245 фирмы National Semiconductor.
4.1 Список микросхем для управления биполярными и униполярными шаговыми двигателями
Микросхемы для управления униполярными шаговыми двигателями. |
Микросхемы для управления биполярными шаговыми двигателями. |
||
Allegro (www.allegromicro.com) |
ULN2003, ULN2004, ULN2023, ULN2024, ULN2803, ULN2804, ULN2823, ULN2824, UDN2580, UDN2585, UDN2588, UDN2985, UDN2987, ULN2064, ULN2068, ULN2065, ULN2069, A2544, A2540, UCN5804, SLA7024, SLA7026, SMA7029, SLA7042, SLA7044 |
A2916, A2917, A2919, A2998, A3948, A3951, A3952, A3953, A3955, A3957, A3958, A3959, A3964, A3966, A3968, A3971, A3972, A3973, A3974, A3976, A6219 |
|
Motorola (www.mot-sps.com) |
MC1413, MC1416 |
||
NEC (www.ic.nec.co.jp) |
uPA2003, uPA2004 |
||
Toshiba (http://doc.semicon.toshiba.co.jp) |
TD62064, TD62164, TD62064A, TD62164B, TD62064B, TD62107, TD62107B, TD62074, TD62074A, TD62318A, TD62308A, TD62318B, TD62308B, TA8415 |
TA8430, TA7774, TA84002, TB62200, TA8411, TB6500, TA7289F, TA7289P, TA8435, TB6512, TB6526, TB6504 |
|
National Semiconductor (www.national.com) |
DS2003, DS3658, DS3668, DS75451, DS75452, DS75453 |
LMD18200, LMD18201, LMD18245 |
|
JRC (www.njr.co.jp) |
NJM3517, NJM3545, NJM3548 |
NJM3717, NJM3770, NJM3771, NJM3772, NJM3773, NJM3774, NJM3775, NJM3777, NJU39610, NJU3961 |
|
Motorola (www.mot-sps.com) |
MC3479, MC33192, SAA1042 |
||
SANYO (www.semic.sanyo.co.jp) |
LB1246 |
LB11847, LB1651D, LB1656M, LB1657M, LB1839M, LB1840M, LB1845, LB1846M, LB1848M, LB1847, LB1945H, LB1947 |
|
SGS Thomson (http://us.st.com) |
L702, L6223 |
L297, L293, L298, L6201, L6202, L6203, L6204, L6210, L6219, L6506, TEA3717, TEA3718, L6258, L6207, L6208, L6205, L6206 |
|
Signetics (www.signetics.com) |
SAA1027 |
||
Unitrode (http://focus.ti.com) |
UC3717, UC3770 |
||
NEC (www.ic.nec.co.jp) |
uPD16818, uPD16833 |
||
Matsushita (www.panasonic.co.jp) |
AN6664S, AN6668NS, AN8208S |
||
Rohm (www.rohm.com) |
BA6846, BA634 |
||
Samsung (www.intl.samsungsemi.com) |
KA2820, KA6202 |
||
Fairchild (www.fairchildsemi.com) |
KA2820, KA3100 |
||
Infenion |
TLE4726, TLE4727 |
||
Hitachi (www.hitachi.co.jp) |
HA13421, HA13475 |
||
Mitsubishi (www.mitsubishichips.com) |
M54640P, M54670P, M54679FP |
||
Cherry Semiconductor |
CS279, CS4161, CS8441 |
4.2 Связка L297+L298
Производитель: ST
Ток: 2А
Напряжение: 46
Микрошаг: 1/2
Классика управления шаговым двигателем, когда то это было крайне популярное решение. Данный дуэт позволял управлять двигателями малой и средней мощности в полношаговом и полушаговом режиме. Конечно, на сегодняшний день появились решения, значительно превосходящие по качеству данные микросхемы, так что вряд ли можно рекомендовать их для практического применения.
§ На вход CW/CCW подаем направление вращения -- 0 в одну сторону, 1 -- в другую.
§ на вход CLOCK - импульсы. Один импульс -- один шаг.
§ вход HALF/FULL задает режим работы -- полный шаг/полушаг
§ RESET сбрасывает драйвер в дефолтное состояние ABCD=0101.
§ CONTROL определяет каким образом задается ШИМ, если он в нуле, то ШИМ образуется посредством выходов разрешения INH1 и INH2, а если 1 то через выходы на драйвер ABCD.
§ На вход Vref надо подать напряжение с потенциометра, которое будет определять максимальную перегрузочную способность.
4.3 A3972
Производитель: Allegro
Ток: 1.5A
Напряжение: 50В
Микрошаг: до 1/32
Основные особенности:
ь Микрошаговый режим, разрешение линейного ЦАП - 6 бит
ь Программируемая скорость нарастания и спада тока (decay)
ь Управление через SPI
ь Режим синхронного выпрямления (SR)
ь Защита от превышения температуры и пониженного напряжения
ь Совместимость с 3.3В и 5В логикой
Качественная и доступная микросхема для применения в шаговых приводах небольшой мощности. При токе до 1.5А работает с напряжением до 50В, что немаловажно для «ленивых» двигателей.
Микросхема очень простая, однако, требует микроконтроллера с интерфейсом SPI для своей работы. Тем не менее, работать с ней очень просто. Протокол несложен, а сама микросхема требует очень незначительного числа внешней обвязки. Микросхема позволяет задать режим дробления шага до 1/32.
4.4 A3977
Производитель: Allegro
Ток: 2.5А
Напряжение: 35В
Микрошаг: 1/16
Основные особенности:
ь Сопротивление верхних и нижних ключей 0.45 Щ и 0.36 Щ
ь Автоматический выбор скорости спада тока в обмотках
ь Совместимость с 3.3В и 5В логикой
ь
Встроенный STEP/DIR транслятор
Данная микросхема удобна тем, что имеет встроенный транслятор интерфейса ШАГ/НАПРАВЛЕНИЕ, что позволяет существенно упростить управление. Из недостатков можно отметить достаточно высокое сопротивление ключей.
4.5 A3988
Производитель: Allegro
Ток: 1.2А
Напряжение: 36В
Микрошаг: 1/16
Основные особенности:
ь Четыре полных моста
ь Выход на два шаговых мотора
ь 3.3 и 5 В совместимая логика
Интересное решение, позволяющее управлять сразу двумя шаговыми двигателями с токами до 1.2А. Микросхема не имеет транслятора, для ее применения требуется микроконтроллер. Фазные токи задаются при помощи нелинейного ЦАП.
4.6 L6205
Производитель: ST
Ток: 2.8А
Напряжение: 52В
Микрошаг: зависит от контроллера
Заключение
Шаговый электродвигатель - это электромеханическое устройство, преобразующее сигнал управления в угловое перемещение ротора с фиксацией его в заданном положении. Современные шаговые двигатели являются, по сути, синхронными двигателями без пусковой обмотки на роторе, что объясняется частотным пуском шагового двигателя. Последовательная активация обмоток двигателя вызывает дискретные угловые перемещения (шаги) ротора. Отличительная особенность шаговых двигателей - это возможность осуществлять позиционирование без датчика обратной связи по положению.
Шаговые двигатели относятся к классу бесколлекторных двигателей постоянного тока. Как и любые бесколлекторные электрические машины, они имеют высокую надежность и большой срок службы, что позволяет использовать их в индустриальных применениях. По сравнению с обычными электродвигателями постоянного тока, шаговые двигатели требуют сложных схем управления, которые должны выполнять все коммутации обмоток.
Современная электроника развивается очень быстро, и уже никого не удивишь появлением интегральных схем, сочетающих в себе цифровые, аналоговые и даже силовые части. В области управления электроприводами электронная промышленность не отстает, и существует большое количество решений для управления практически всеми типами двигателей. Мы рассмотрели устройство шаговых двигателей, способы управления ими и схемы для шаговых двигателей. Среди готовых интегральных решений есть варианты с различным уровнем исполнения, от простых до высококачественных. Общая тенденция заключается в том, что чем больше в микросхеме возможностей для «ручной» работы, тем большего качества управления можно добиться. Наоборот, применение решений с полностью автоматизированным управлением в большинстве случаев позволяет достичь результатов от очень хороших до не вполне удовлетворительных.
Литература
1. Pидико Л."Oсновы схемoтехники", №6-7/2001.
2. doc.ChipFind [http://www.allcomponents.ru]
3. Контроллер шагового двигателя [http://kazus.ru/shemes/showpage/0/843/1.html]
4. Емельянов А.В., Шилин А.Н. Шаговые двигатели: Учебное пособие. - Волгоград: ВолгГТУ, 2005. - 48 с.
5. Карпенко Б.К., Ларченко В.И., Прокофьев Ю.А. Шаговые электродвигатели. - К.: Техніка, 1972. - 216 с.
6. Кенио Т. Шаговые двигатели и их микропроцессорные системы управления. - М.: Мир, 1987
7. Карпенко Б. К. Шаговые электродвигатели М.: 1990
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Применение линейных шаговых двигателей (ЛШД) и конструкция одного из ЛШД. Координатные столы с ЛШД. Взаимодействие сил притяжения и аэростатических сил. Статические и динамические свойства ЛШД. Модуляция зубчатой структурой магнитного сопротивления.
реферат [102,0 K], добавлен 31.10.2008Структурная и функциональная схема управления исполнительными устройствами на базе шагового двигателя. Проектирование принципиальной схемы управления шаговым двигателем, описание ее работы и входящих в нее устройств. Составление алгоритма работы системы.
курсовая работа [613,8 K], добавлен 22.09.2012Назначение и описание принципа работы шагового двигателя. Структурная блок-схема прибора. Диаграмма подачи импульсов на обмотки в полношаговом режиме. Реализация схемы и модели в программной среде Proteus. Модель устройства управления шаговым двигателем.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 16.02.2013Модернизация поплавкового датчика угловой скорости (ДУС) путем введения цифровой обратной связи, разработка его структурной схемы с процессором. Математическая модель ДУС с цифровым регулятором. Расчет основных параметров. Анализ погрешностей датчика.
дипломная работа [3,2 M], добавлен 30.01.2012Конструкция и принцип действия поплавкового датчика угловой скорости КХ79-060. Расчет потребляемой мощности, коэффициента демпфирования и момента инерции поплавкового гидроузла. Математическая модель ДУС с цифровой обратной связью. Анализ погрешностей.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 23.01.2012Структурная схема системы управления кондиционером. Выбор пульта управления, датчика температуры, вентилятора, микроконтроллера и компрессора. Внутренняя структура и система команд транспортного уровня микросхемы DS18B20. Алгоритм работы кондиционера.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 14.11.2010Акселерометр как прибор, измеряющий проекцию кажущегося ускорения. Характеристика микросхемы ADXL150. Основные особенности интегральных и пленочных пьезоэлектрических акселерометров. Анализ конструкции датчика ускорения микросхемы семейства XMMA.
реферат [2,2 M], добавлен 22.10.2012Обоснование выбора датчика. Выбор микросхемы AD594, микроконтроллера. Блок–схема для программирования МК АТmega8. Подключение микросхемы к термопарам. Подключение одиночного и двойного питания. Схема соединения, обеспечивающая равенство температур.
курсовая работа [962,4 K], добавлен 23.12.2015Использование параметрических феррорезонансных стабилизаторов напряжения. Конструктивно-технологическое исполнение интегральной микросхемы. Расчет интегрального транзистора и его характеристики. Разработка технических требований и топологии микросхемы.
курсовая работа [140,6 K], добавлен 15.07.2012Проектирование системы автоматического контроля и управления параметрами окружающей среды: температурой, влажностью, освещенностью и давлением с использованием микросхемы К572ПВ4. Разработка схемы сопряжения датчиков с ЭВМ, ее недостатки и достоинства.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 18.10.2010Разработка прибора на основе микроконтроллера AtMega8A-16PU и микросхемы часов реального времени DS1307. Типовая конфигурация двухпроводной шины. Изготовление печатной платы автомата. Микросхемы часов реального времени. Проект блок-схемы программы.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 16.04.2015Анализ исходных данных и выбор конструкции. Разработка коммутационной схемы. Расчет параметров элементов. Тепловой расчет микросхемы в корпусе. Расчет паразитных емкостей и параметров надежности микросхемы. Разработка технологии изготовления микросхем.
курсовая работа [150,4 K], добавлен 12.06.2010Теоретические сведения об указателях скорости и высоты полета. Применение аналого-цифровых преобразователей, кремниевых датчиков давления. Микросхемы управления цифро-буквенными индикаторами. Расчет количества проводов, мощности и надежности системы.
дипломная работа [8,3 M], добавлен 12.12.2011Бытовая аудиотехника, видеотехника и средства связи. Специализированные аналоговые микросхемы. Применение микроконтроллеров, контактов прерывателя, переключателей пределов, светодиодных индикаторов, генераторов тактовой частоты и источников питания.
курсовая работа [5,1 M], добавлен 31.01.2011Интегральные микросхемы: сведения, классификация, условно-графическое обозначение, маркировка. Условные обозначения микросхем, основные электрические параметры, базовые логические элементы. Регистры, счетчики, дешифраторы, триггеры, аппараты защиты.
лекция [770,3 K], добавлен 20.01.2010Назначение и условия эксплуатации локальной системы автоматического управления (ЛСАУ). Подбор элементов и определение их передаточных функций. Расчет датчика обратной связи и корректирующего устройства. Построение логарифмических характеристик системы.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 09.03.2012Конструирование микросхемы по электрической принципиальной схеме. Обоснование выбора материала подложки. Расчет тонкопленочных конденсаторов, резисторов. Диапазон рабочих температур. Выбор навесных элементов. Расчет показателя надежности микросхемы.
контрольная работа [48,2 K], добавлен 28.09.2012Функциональная схема контроллера, управляющего роботизированной платформой перемещения предметов. Модули управления двигателями, структуры микросхем драйверов. Алгоритм функционирования программы, обеспечивающей управление по заданному алгоритму.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 28.12.2012Разработка конструкции и технологии изготовления полупроводниковой микросхемы выполненной в интегральном исполнении. Обоснование выбора технологии изготовления микросхемы, на основании которого разработан технологический процесс, топология кристалла.
курсовая работа [708,7 K], добавлен 13.07.2008Составные элементы системы автоматики. Функции индуктивного датчика. Характеристики магнитного усилителя и регулировка коэффициента обратной связи. Электромагнитная и магнитная муфты, их классификация и принцип работы. Устройство сравнения и его схема.
курсовая работа [881,5 K], добавлен 21.12.2011