0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Блок управления шаговыми двигателями схема

KOMITART — развлекательно-познавательный портал

Разделы сайта

  • » На Главную
  • » Радиолюбителю
  • » APEX AUDIO
  • » Блоки питания
  • » Гитарные примочки
  • » Своими руками
  • » Автомобилисту
  • » Service-Manual
  • » PREAMPLIFIERS
  • » Бесплатные программы
  • » Компьютер
  • » Книги
  • » Женские штучки
  • Готовим вкусно и быстро
  • » Игры на сайте
  • » Юмор
  • » Разное — интересное

DirectAdvert NEWS

GNEZDO NEWS

Друзья сайта

Статистика

Типы шаговых двигателей

Существуют три основных типа шаговых двигателей:

  1. Двигатель с постоянным магнитом
  2. Двигатель с переменным магнитным сопротивлением
  3. Гибридный двигатель

Шаговый двигатель с постоянными магнитами

Шаговый двигатель с постоянными магнитами применяется наиболее часто в устройствах бытового назначения, нежели в промышленных устройствах. Это недорогой двигатель, имеющий низкий крутящий момент и низкую скорость вращения. Он идеально подходит для устройств компьютерной периферии.

Производство шагового двигателя с постоянными магнитами несложно и экономически оправдано, когда дело касается производства больших объемов. Однако из-за его относительной инертности, применение ограничено в устройствах, где требуется точное позиционирование по времени.

Шаговый двигатель с переменным магнитным сопротивлением

В шаговом двигателе с переменным магнитным сопротивлением нет постоянного магнита, и как результат этого — ротор вращается свободно, без остаточного крутящего момента. Этот тип двигателя часто используется в малогабаритных устройствах, например, в системах микро-позиционирования. Они не чувствительны к полярности тока и требуют систему управления отличную от других типов двигателей.

Гибридный шаговый двигатель

Гибридный двигатель, на сегодняшний день, является самым популярным двигателем в промышленной сфере. Его название происходит от того, что он сочетает в себе принципы работы двух других типов двигателя (с постоянными магнитами и переменным магнитным сопротивлением). Большинство гибридных двигателей имеют две фазы.

Принцип работы

Теперь, когда стало ясно, для чего необходим блок управления и в чем заключается его роль в устройстве современного авто, стоит выяснить, как устроена подобная система и из каких элементов она состоит.

Вообще говоря, современный ЭБУ состоит из двух больших блоков, которыми и представлена схема управления ДВС. Первый блок — это набор датчиков, задача которых — сбор максимального количества необходимой информации о температуре охлаждающей жидкости, оборотах двигателя и прочих требуемых данных. Второй блок, из которого состоит схема управления, — это электроника, которая принимает сигналы с датчиков, анализирует их и выдает импульсы на изменение режима работы двигателя.

В частности, в современных ЭБУ реализовано управление шаговым двигателем, задача которого — смещение заслонок с целью изменения качества топливной смеси и ее насыщенности.

Остается открытым вопрос, каким образом работает схема управления, и какое устройство имеет вычислительный блок, к которому привязываются все датчики. По сути, ЭБУ представляет собой плату, подобно тем, что реализованы в персональных компьютерах. Постоянное запоминающее устройство — ПЗУ — хранит данные постоянно, независимо от того, подключен ли блок к питанию на данный момент или же вовсе отключен от автомобиля. Главная задача ПЗУ — хранение алгоритмов, за счет которых функционирует схема управления, и мгновенная их выдача в случае необходимости.

Еще одна составляющая памяти — оперативное запоминающее устройство, или ОЗУ, — хранит данные, доступ к которым необходим в максимально короткий период времени. Здесь, как правило, хранятся текущие показания датчиков, которые тут же применяются для вычисления необходимого алгоритма изменения режима работы. Здесь же применяется управление шаговым двигателем: ему выдается импульс на перемещение заслонок на вычисленный угол.

Итак, все необходимые данные собраны, алгоритмы хранятся в ПЗУ, а датчики подключены к двигателю. Не хватает всего одной составляющей, которая, тем не менее, является ключевой, и без нее функционирование ЭБУ стало бы попросту невозможным.

Эта составляющая — некий вычислитель, который определяет, какой алгоритм будет применяться, а заодно выясняет, насколько исправна схема управления и насколько правильно функционируют все установленные датчики.

Этим недостающим элементом является микропроцессор. Он встраивается в корпус ЭБУ и подключается к двум большим функциональным блокам: набору датчиков и памяти. На основе полученных данных процессор вычисляет алгоритм работы и вызывает его из долгосрочной памяти. Подставляя в него показания датчиков, процессор получает данные для импульсов изменения режима работы двигателя внутреннего сгорания автомобиля.

Программа для драйвера мотора L298N

Напишем простую программу, которая будет вращать мотор в одну сторону 3 секунды с максимальной скоростью, и затем 3 секунды в обратную сторону с более медленной скоростью.

Загружаем программу на Ардуино, затем подключаем к драйверу элементы питания и смотрим как ведёт себя моторчик.

Следует отметить, что данная программа не гарантирует вращение мотора с какой-то конкретной скоростью. Мы лишь можем менять мощность, передаваемую на мотор, с помощью изменения коэффициента заполнения ШИМ сигнала (duty cycle). Подробнее о ШИМ сигнале можно узнать в одном из наших уроков.

Как подключить к нагрузке

Напрямую генератор ШИМ сигнала к нагрузке подключать не следует, потому как он слаботочный и скорее все сразу же сгорит. Для того, чтобы управлять нагрузкой необходим ключ на мосфет-транзисторе. Берём N-канальный мосфет-транзистор IRF3205 и собираем всё по схеме:

Ардуино ШИМ на IRF3205

Резистор R1 нужен для защиты пина ардуинки от выгорания, а резистор R2 для того, чтобы транзистор полностью закрывался, когда ардуина не даёт выходного сигнала.

Читать еще:  Датчик повышения оборотов холодного двигателя

Как видно ничего сложного. Четыре элемента и ШИМ-контроллер готов. Он уже может управлять одноцветной светодиодной лентой или каким-нибудь моторчиком.

Если нужна трехцветная лента или больше лент (делаем многоканальный ШИМ), просто добавляем ключи на пины D3, D5, D6, D9, D10, D11 (только на них работает ШИМ). Итого, Ардуина способна управлять мощностью 6-ти устройств одновременно.

IRF3205 способен выдерживать токи до 70 Ампер при напряжении до 55 Вольт, таких характеристик вполне достаточно для решения большинства бытовых задач.

UNI Форум

Настройка драйверов TMC2208 и TMC2209 StandAlone (без UART)

Сообщение demonlibra » 25 мар 2020, 17:38

Обратите внимание, что при расчете максимального тока:

для TMC2208 — опорное напряжение надо делить на 1.4
для TMC2209 — опорное напряжение надо умножать на 0.63

Re: Настройка драйверов TMC2208 и TMC2209

Сообщение Palich » 26 мар 2020, 13:29

Re: Настройка драйверов TMC2208 и TMC2209

Сообщение demonlibra » 26 мар 2020, 14:39

Re: Настройка драйверов TMC2208 и TMC2209

Сообщение Evg33 » 26 мар 2020, 15:34

Re: Настройка драйверов TMC2208 и TMC2209

Сообщение demonlibra » 26 мар 2020, 18:16

Re: Настройка драйверов TMC2208 и TMC2209

Сообщение Palich » 26 мар 2020, 20:42

Re: Настройка драйверов TMC2208 и TMC2209

Сообщение demonlibra » 26 мар 2020, 20:49

На 0.63 умножаете значение напряжения измеренное мультиметром и получаете максимальный ток.

Вращением переменного резистора изменяется значение напряжения, подаваемое на ножку VREF микросхемы драйвера.
Микросхема драйвера использует значение тока проходящего через VREF для расчета тока подаваемого на мотор.

VREF — Analog reference voltage for current scaling or reference current for use of internal sense resistors (optional mode).
Motor run current either is fixed, or set by the CPU using the analog input VREF.

Re: Настройка драйверов TMC2208 и TMC2209

Сообщение demonlibra » 26 мар 2020, 21:29

Я так понимаю, что значение коэффициента в формуле расчета определяется подстроечным резистором и входным сопротивлением VREF.
Драйверы 2208 и 2209 имеют разное входное сопротивление VREFT.
TMC2208 — 1,00 кОм
TMC2209 — 0,45 кОм

В итоге максимальный ток, который драйвер выдаст на мотор = 3000 х » ток через контакт VREF«.
Ток на контакте VREF = 5V / (Сопротивление VREF + сопротивление подстроечного резистора)

Re: Настройка драйверов TMC2208 и TMC2209

Сообщение Palich » 26 мар 2020, 21:33

Re: Настройка драйверов TMC2208 и TMC2209

Сообщение Vladimir » 26 мар 2020, 21:39

Блок управления шаговыми двигателями схема

Спецификация: C 1 — 15 пФ, C 2 ‑ 8 – 30 пФ, C 3 ‑ 0 , 1 мкФ, C 4 ‑ 0 , 047 мкФ, C 5 — 470 ґ 25 В, C 6 ‑ 0 , 1 мкФ, C 7 — 2200 x 25 В, R 1 ‑ 4 , 7 – 6 , 8 МОм, R 2 — 130 кОм, R 3 — 100 кОм, R 4 — 10 кОм, R 5 — 10 кОм, R 6 — 1 МОм, R 7 ‑ 1 , 2 кОм, R 8 — 130 Ом, R 9 — 220 Ом, R 10 ‑ 0 , 2 – 0 , 25 Ом, R 11 — 470 Омб L 1 — 200 мкГн, Z 1 — 400 кГц ( 50 – 800 кГц)

DD 1 ,DD 2 -К 561 ИЕ 16 , DD 3 -К 561 ТМ 2 , DD 4 -К 561 ЛЕ 5 , VD 2 -КД 212 , VD 1 -КД 521 , VD 3 -КД 213 , VT 1 -КТ 3117 , VT 2 -КТ 817 , VT 3 -КТ 3102

YA 1 -Форсунка
SA 1 -Выбор длительности импульса
SA 2 -Выбор числа импульсов
SA 3 -Включение непрерывного режима
SB 1 -«Пуск»

Краткое описание : DD 4 . 1 – задающий генератор, для стабильности применён кварц. На счётчике DD 1 выполнен формирователь длительности импульсов отпирания форсунки. Длительность импульса можно выбирать 2 , 5 или 5 мс переключателем SA 1 . На счётчике DD 2 выполнен дозатор числа импульсов. Количество импульсов выбирается переключателем SA 2 . Выключателем SA 3 (фиксируемым) можно включить непрерывный режим. Это необходимо при промывке форсунок, в том числе ультразвуком. SB 1 – кнопка «Пуск», при нажатии на нее начинает работать дозатор. С 3 ,R 3 – служит для установки в ноль DD 2 ,DD 3 . 1 при включении питания. VD 1 ,R 6 ,R 5 ,C 4 – подавляет дребезг SB 1 . Можно обойтись и без него, но при длительном нажатии на SB 1 может произойти повторное включение дозатора. VT 3 – пародия на защиту от КЗ, с ней VT 2 (KT 817 ) может выдержать пару циклов работы дозатора. Вместо VT 1 , VT 2 можно поставить составной КТ 972 или КТ 829 , но тогда теряем еще 1 вольт на Uнас.кэ. При питании устройства от аккумуляторной батареи автомобиля стабилизации питания микросхем не нужно. Если от другого источника, то последовательно с L 1 нужно поставить резистор и стабилитрон на 10 – 15 В. На рис. 1 изображен сигнал на выходе DD 4 . 4 . Скважность приближена к рабочим условиям сигнала на форсунках. Гонки можно зафиксировать только хорошим осциллографом и на работу устройства они не влияют. Коэффициенты деления счетчиков можно изменять по необходимости – данные счетчики позволяют это делать в широких пределах, но кратно двум.

ТЕСТЕР ФОРСУНОК НА КР 1006 ВИ 1
© UKR-VLAD

Еще один вариант, присланный Владимиром, aka UKR-VLAD, из-за рубежа, с Украины.
D 1 ,D 2 -КР 1006 ВИ 1 . D 1 -ФОРМИРОВАТЕЛЬ длительности пачки (регулируется R 1 ) D 2 -длительность импульса на форсунке (примерно 5 ms. регулируется R 2 ). П 1 ‑я сделал из 4 ‑х мп (удобно – можно задать любую комбинацию)

Для запуска необходимо:
1 .Соединить разъем форсунок с тестером
2 .Подать питание на тестер
3 .Выбрать номер форсунки или несколько
4 .Нажать и отпустить кнопку (не более 1 сек.)

Читать еще:  Что крутит ремни двигателя

Тестер выполнен по минимуму. но все необходимое выполняет и достаточно стабилен.

Прибор для имитации сигналов ДПКВ
© Михаил Уханов. Ростов

Краткое описание схемы: На элементах D 1 . 1 ‚D 1 . 2 собран генератор с изменяемой частотой, так как выход с генератора имеет несимметричный меандр, далее стоит элемент D 2 . 1 который делит частоту на 2 и формирует правильный сигнал. Сигнал поступает на счётчик D 3 , счётчик имеет набранный коэффициент деления 60 , выходной импульс со счётчика поступает на триггер защёлку D 2 . 2 и сбрасывает его выход, чем запрещает счёт на элементе D 1 . 3 . Так как длительность импульса на выходе счётчика равна одному такту, мы имеем сброшенный выход триггера на два такта. И при следующем положительном фронте устанавливаем выход триггера в единицу, тем самым разрешаем счёт на выходе D 1 . 3 . Далее сигнал поступает на транзистор, и формируется неполярный сигнал со счётом 58 импульсов 2 пропуска.

Схема проверена на ЯНВАРЕ 5 . 1 . 1 . Количество оборотов имитированных схемой от 240 до 10200 об/мин. При этом без ошибок по датчику коленчатого вала.
Рекомендации: резистор регулировки частоты желательно ставить логарифмический, счётчик К 564 ИЕ 15 можно заменить на два счётчика К 561 ИЕ 8 немного подправив схему.

Программа тестер МЗ для систем Bosch M 1 . 5 . 4
© Mobil (Юрий)

Программа предназначена для тестирования модулей зажигания. Программа зашивается в ПЗУ, ПЗУ устанавливается на время тестирования в ЭБУ на место штатной. На высоковольтные провода устанавливаются заземленные разрядники. Не забывайте соблюдать осторожность при работе с высоким напряжением! После включения зажигания лампочка СЕ начинает мигать, при нажатии на педаль газа, ЭБУ начинает формировать управляющие сигналы на модуль зажигания длительностью 2 . 8 мС, на разрядниках должна появится искра. Частота искрообразования зависит от степени нажатия педали газа, чем сильнее нажата педаль тем выше частота. Во время искрообразования лампочка СЕ горит постоянно.

Частоту искрообразования переведенную в обороты двигателя ориентировочно можно оценить по тахометру. Если отпустить педаль газа, то формирование управляющих сигналов на МЗ прекратится, а лампочка СЕ начнет мигать. Данная программа позволяет оценить работоспособность модуля зажигания не снимая его с автомобиля, так же тестирование
прямо на автомобиле позволяет проверить высоковольтные провода, проводку до МЗ и выходы ЭБУ формирующие управляющие сигналы.

Программа писалась и проверялась на ЭБУ BOSCH M 1 . 5 . 4 2111 8 V 1411020 , но насколько я понимаю, будет работать и на 70 блоке. Хотелось бы чтоб проверили программу на 40 и 60 блоках. Впечатления, предложения и замечания принимаются по адресу mobil@udm.ru или в конференции. Скачать программу.

Программу можно зашить не только в 27 С 512 , но и в 27 С 64 , 27 С 128 и 27 С 256 , после програмирования необходимо отогнуть 1 и 27 ножки (чтоб они не вставлялись в панель) и соединить их с 28 ножкой для 27 С 64 , 27 С 128 , для 27 С 256 необходимо отогнуть 1 ногу и
соединить её с 28 .

Тестер для проверки цепи датчика скорости (ДС)
© Олег Братков

Один из способов проверить исправность датчика скорости и его электрических цепей – использовать эмулятор датчика скорости. Можно конечно подключить другой, контрольный ДС, и крутя его вал, попросить помощника или водителя последить за стрелкой на панели приборов – дёргается ли? Ну ещё есть варианты…

Эмулятор представляет из себя генератор на таймере « 555 », отечественный аналог К 1006 ВИ 1 . Существуем много разных схем для ускоренной подмотки показаний одометра, и почти всех их можно приспособить для этого. Однако выход настоящего ДС представляет из себя «открытый коллектор», поэтому для правильного согласования с цепями ДС использован транзистор малой или средней мощности, практически любой. Желательно применение защиты по питанию, резистор на 10 … 50 Ом и диод последовательно, и затем защитный диод или варистор. Вместо транзистора так же желательно поставить современный электронный ключ.

Хорошая защита обеспечит долгую жизнь устройства. Частота генерации определяется конденсатором С*, резисторами R* и резистором 2 кОм, включенным между 7 выводом и проводом питания, и должна быть 166 . 666 ( 6 ) Герц для 100 км/час, или с периодом следования импульсов 6 миллисекунд. Для большей стабильности конденсатор С* не должен быть керамическим или электролитическим. Лучше использовать конденсаторы серии К 73 . В частном случае такая частота получилась при указанных на схеме номиналах радиодеталей и С*= 1 мкФ, R*= 2 . 7 кОм. Надо учесть разброс параметров радиодеталей 🙂 Поставить подстроечный резистор, выставить частоту и заменить его на постоянный. При меньшей ёмкости С* и меньшем сопротивлении R* частота выше. Затем покрыть лаком и залить в «химметалом» или смолой, в одно целое с разъёмом. Получится фишка для проверки ДС 🙂

Ну и сама проверка: Жалобы на неработающий спидометр, ошибка в ЭБУ «неисправен датчик скорости». Снимаем разъём с ДС, включаем в него эмулятор. Светодиод на эмуляторе загорелся – питание есть. Стрелка спидометра отклонилась, ЭБУ (через линию диагностики) показывает известную скорость. Не обязательно именно 100 км/час, а сколько получится при изготовлении устройства. Вывод – неисправен или сам ДС, или его привод.

Проверка РХХ

У РХХ две электромагнитные обмотки, которые не связаны между собой. Одна обмотка – движение иглы вперёд, другая – соответственно назад. Перемещение иглы на один шаг происходит в момент подачи на обмотку питания, следующий шаг перемещения – подача питания в обратной полярности на ту же обмотку.

Читать еще:  Honda 270 обороты двигателя

Нажатие и отпускание кнопки S 2 приводит к перемещению иглы, положение переключателя S 1 задает направление перемещения. Подозреваю, что в механизме РХХ использован анкерный принцип. © Олег Кравчук aka Ol- 102 iL

Другой, более совершенный и продвинутый тестер предложил Э.Горбатко (aka mster 2002 , researchm@yandex.ru). Эта небольшая freeware программа позволяет управлять Регулятором Холостого Хода, меняя скорость и направление движения, подключив его, через небольшую схему (схема подключения прилагается, Вам понадобится микросхема, добыть которую можно из блока GM ВАЗ) к LPT-порту любого персонального компьютера компьютера.

И, наконец, тестер РХХ от ALMI

Тестер предназначен для проверки исправности регулятора холостого хода с шаговым двигателем (далее – РХХ), устанавливаемого на автомобилях ВАЗ.

1 . При включении питания происходит инициализация РХХ, для этого выполняется 255 шагов в сторону задвигания штока, затем 70 шагов в сторону выдвигания. Эта логика является обратной к нормальной работе РХХ в составе дроссельного патрубка, так как выдвижение штока на 255 шагов недопустимо в том случае, если РХХ снят с ДП (шток может выйти из зацепления и выскочить вместе с пружиной).
2 . После инициализации прибор готов к работе. Нажатие кнопок “выдвинуть шток” и “задвинуть шток” приводит к соответствующим действиям. При выдвижении штока будьте внимательны, он может выйти из зацепления и выскочить вместе с пружиной!
3 . Непрерывный тест. Если нажать обе кнопки одновременно и ужерживать их более 3 сек., то прибор начнет периодическое задвигание и выдвигание штока на 255 шагов. Для прекращения теста нажмите любую кнопку.
4 . С помощью потенциометра возможна регулировка скорости перемещения штока РХХ.

Пояснения к схеме:

1 . Стабилизатор на 5 вольт LM 7805 можно заменить на любой другой, в том числе, в корпусе TO- 92 ( 78 L 05 ), так как потребляемый микроконтроллером ток очень небольшой.
2 . Конденсатор в цепи 1 ‑й ноги ATTINY 12 лучше использовать пленочного типа, так как керамические конденсаторы такой емкости обладают значительным ТКЕ (емкость сильно зависит от температуры).
3 . Драйвер РХХ можно использовать TLE 4728 G или TLE 4729 G. В зависимости от типа драйвера используйте соответствующий тип управляющей программы! Драйвер TLE 4728 G можно взять из неисправного ЭБУ Bosch MP 7 . 0 , драйвер TLE 4729 G – из ЭБУ Январь‑ 5 .
4 . Микроконтроллер ATTINY 12 L необходимо запрограммировать (прошить) перед установкой в схему.

Прошивка и описание внутри архива. СКАЧАТЬ

Акустический тестер ДПДЗ

Для проверки ДПДЗ простейшее приспособление от Уварова Сергея (aka ZERG) для экспресс – проверки датчика «на слух». Несложное, но очень эффективное устройство, работающее по принципу «старый шуршучий радиоприемник». Схема и описание.

ШТУЦЕР для манометра, для проверки давления топлива в рампе.

По многочисленным просьбам помещаем чертеж штуцера для подключения манометра к рампе. Чертеж выполнен и любезно предоставлен Hass & Dodgev. Для уплотнения используется любая подходящая резиновая трубка наружным диаметром 8 и длиной 6 мм. Чертеж, который Вам необходимо распечатать и отнести токарю, находится здесь. Если токарь начнет вдруг Вам втирать, что такой резьбы не бывает, смело разворачивайтесь и идите к другому токарю. В конце – концов найдется спец, который сделает Вам штуцер.

Разъем для подключения диагностического оборудования к автомобилям ВАЗ.
Для подключения диагностического оборудования к колодке можно воспользоваться штыревым контактом соответствующего диаметра, но гораздо удобнее изготовить специализированный разъем. Данная конструкция была разработана НПП НТС для подключения своего диагностического оборудования. В несколько измененном виде данные разъемы можно встретить на авторынках Тольятти.
Разборка 55 -контактного разъема ЭБУ.

Сначала надо рассмотреть на фото слева – конструкцию клеммы, а она замысловатая, усилена с двух сторон достаточно упругими плоскими пружинами, так что просто выдернуть провод или подковырнуть одну из пружин бесполезно, всякая попытка сжать одну из них (например, шилом), приводит к тому, что другая пружина еще сильнее закрепляется в посадочном гнезде.

Чтобы облегчить разборку и добычу клемм с проводами разъем надо разобрать, т.е. не только снять защитный кожух, но и отделить верхнюю половины от нижней. При этом могут отломиться боковые держатели, на которых написаны номера клемм. Ничего страшного в этом нет. По окончании процедуры обе половинки разъема и боковые держатели прочно склеиваются обыкновенным японско-китайским супер-клеем (за 2 – 3 руб.). Затем рассмотрите фото готовых щипцов, видно, что конструкция их примитивная. Задача этих щипцов сжать в гнезде обе пружины вместе. Поэтому размеры их подгоняются под посадочное гнездо разъема.

Изготавливается это «чудо природы» из подручных материалом. Мне попалась сталистая проволока диаметром 3 мм. Пойдет и обыкновенный гвоздь. Проволоку разрезаем на три куска длиной по 2 , 5 см и скручиваем чем-то, или спаиваем, ил свариваем, или склеиваем, и т.д. в общем соединяем прочно. На фото представлен вариант, скрученный медной проволокой и спаянный с помощью ортофосфорной кислоты. Следующий этап: точильный. Потребуется плоский надфиль и тиски – подгонка размеров. Наконец, вставляем щипцы в разъем, нажатие с небольшим усилием, щелчок и… через 3 – 5 минут у Вас в руках 20 – 30 проводов с клеммами. Вытаскивайте все провода. Вставляются они потом в склеенный разъем очень легко.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector