Программирование станков с ЧПУ
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
?д, при этом исключается пробой транзистора, а следовательно и вывод его из строя. Еще одна деталь схемы - регистр RG (я использовал 555ИР33), используется как шинный формирователь, поскольку ток отдаваемый, например LPT портом мал - можно его элементарно спалить, а следовательно, есть возможность спалить весь компьютер.
Схема примитивна, и собрать такое можно минут за 15-20, если есть все детали. Однако у такого принципа управления есть недостаток - так как формирование задержек при задании скорости вращения задается программой относительно внутренних часов компьютера то работать в многозадачной системе (Win) это все не будет! Будут просто теряться шаги (может быть в Windows и есть таймер, но я не в курсе). Второй недостаток - это нестабилизированный ток обмоток, максимальную мощность из двигателя не выжать. Однако по простоте и надежности этот способ меня устраивает, тем более что для того, что бы не рисковать своим Атлоном 2 ГГц, я собрал из барахла 486 тарантас, и кроме ДОСа там, в принципе мало, что можно поставить нормальное.
Описанная выше схема работала и в принципе неплохо, но я решил, что можно несколько переделать схему. Применить MOSFET транзисторы (полевые), выигрыш в том, что можно коммутировать огромные токи (до 75 - 100 А), при солидных для шаговых двигателей напряжениях (до 30 В), и при этом детали схемы практически не греются, ну если не считать предельных значений.
Как всегда в России возник вопрос, где взять детали. Возникла идея - извлечь транзисторы из горелых материнских плат.
Рис. 2. То же на полевых транзисторах
Отличий в этой схеме немного, в частности была применена микросхема нормального буфера 75LS245 (выпаяна из 286 материнской платы). Диоды можно поставить любые, главное, что бы их максимальное напряжение не было меньше максимального напряжения питания, а предельный ток не меньше тока питания одной фазы. Я поставил диоды КД213A, это 10 А и 200 В. Резисторы служат для ограничения тока перезарядки емкости затворов.
Ниже приводится печатная плата контроллера построенного по такой схеме.
Рис. 3. Печатная плата
Печатная плата разведена для поверхностного монтажа на одностороннем текстолите. Микросхемы в DIP корпусах паяются с подогнутыми ножками, резисторы SMD с тех же материнских плат. Файл с разводкой в Sprint-Layout 4.0 прилагается. Можно было бы запаять на плату и разъемы, но лень как говорится - двигатель прогресса, да и при отладке железа удобнее было запаять провода подлиннее.
Еще необходимо отметить, что схема снабжена тремя концевиками, на плате справа снизу шесть контактов вертикально, радом с ними посадочные места под три резистора, каждый соединяет один вывод выключателей с +5В. Схема концевиков:
Рис. 4. Схема концевиков
Вот так это выглядело в процессе наладки системы:
В результате на представленный контроллер потрачено не более 150 рублей: 100 рублей за материнские платы (при желании можно вообще бесплатно достать) + кусок текстолита, припой и банка хлорного железа в сумме тянут на ~50 рублей, причем хлорного железа останется потом еще много. Так как практически все детали сделаны в домашних условиях, с помощью дрели, напильника, ножовки, рук и такой то матери, то зазоры конечно гигантские, однако модифицировать отдельные узлы в процессе эксплуатации и опытов проще, чем изначально делать все точно.
Если бы на Орловских заводах проточить отдельные детали не стоило бы так дорого, то конечно проще было бы вычертить все детали в CADе, со всеми квалитетами и шероховатостями.
Шаговый двигатель на кольцевом постоянном магните (8 полюсов, 6 фаз, угол шага 15 градусов) с системой управления
Характеристики:
параллельное соединение обмоток: напряжение питания 12 В, потребляемый ток не более 700 мА;
последовательное соединение обмоток: напряжение питания 24 В, потребляемый ток не более 350 мА;
время работы не ограничено, в том числе с заторможенным валом;
форсированный режим: кратковременное (до 1 минуты) увеличение напряжения питания в 1.5 раза;
угол шага 15 градусов;
максимальная пусковая частота вращения 150 об./мин;
максимальная частота вращения 240 об./мин;
габариты не более: 80 х 80 х 65 (с осью) мм3;
масса не более 0.85 кг.
Конструкция двигателя
Сборочный чертеж шагового двигателя (ШД) показан на рис. 5, а внешний вид - на рис. 6.
Рис. 5. Сборочный чертеж ШД Рис. 6. Шаговый двигатель (вид сбоку)
Статор двигателя состоит из основания и крышки, стянутых шпильками. По центру основания и крышки просверлены отверстия, в которые вставляется вал ротора. Постоянный кольцевой магнит крепится на валу с помощью втулки. На основании расположены шесть катушек со стальными сердечниками. Двигатель может работать в шести- или трехфазном режиме (при последовательном соединении противоположных катушек). Постоянный магнит намагничен в 8-полюсном намагничивающем устройстве [5]. Расчет катушек выполнен с помощью программы Coil [2].
Система управления
электродвигатель станок числовой программный
Для опробования ШД и измерения его характеристик была использована система управления (СУ) на PIC-контроллере [6]. Электрическая принципиальная схема СУ показана на рис. 7, а внешний вид печатной платы - на рис. 8. На рис. 9 приведен пример простой программы для опробования двигателя в режиме полушага (7.5 градусов).
Рис. 7. Схема э?/p>