Шаговые двигатели M-Drive

ООО “ИнСис Лтд.”
101813, Россия, Москва, Новая площадь, 3/4
Тел./Факс: (095) 9210902, 924-2167,925-4667
Сайт: www.insysltd.ru
E-mail: ale@insysltd.ru
Двигатели Mdrive – актуальная замена
шаговых двигателей широкого применения.
Преимущества использования шаговых двигателей
Шаговые двигатели нашли широкое применение в современной промышленности из за своей
простоты и удобства в использовании и поэтому большинство электронных устройств с
вращающимися частями приводятся в движение именно шаговыми двигателями. К несомненным
преимуществам этих двигателей можно отнести:
1. Простота конструкции.
2. Возможность управляемого перемещения вала якоря на заданный угол. В режиме
микроделения шага угол дискретного поворота составляет до 0,007 градуса.
3. Отсутствие необходимости запитки ротора, а следовательно - и коллекторно-щеточного
узла. Современный шаговые двигатели, как правило, имеют явнополюсный ротор из
постоянных магнитов, созданных на базе редкоземельных элементов.
4. Простота управления. Как правило, шаговый двигатель управляется простой
коммутацией обмоток, реализуемой шаговым силовым приводом. Шаговый привод
управляется двумя дискретными цифровыми сигналами: шаг и направление, что очень
удобно и просто при автоматизации процессов.
Большим недостатком шаговых двигателей является возможность бесконтрольного «пропуска»
шага при резком изменении нагрузки. Обычно проблема решается с методом установки на вал
двигателя оптического датчика обратной связи.
Как видно из приведенной выше информации шаговый двигатель очень удобен для реализации
систем точного позиционирования.
Проблемы, возникающие при работе с шаговыми двигателями.
Российский рынок не балует изобилием двигателей с различными характеристиками, очень мало
высокомоментных шаговых двигателей с малым углом поворота ротора на шаг. Рынок изобилует
двигателями типа ДШИ, ДШ, ШД. Это либо устаревшие по всем параметрам советские двигатели
или давно не отвечающие требованиям экономичности или обладающие низкой удельной
мощностью. В противовес первым присутствуют дорогие аналоги известных зарубежных фирм.
Даже при подборе шагового двигателя с требуемым моментом для его управления необходим
силовой привод. И здесь выбор не велик. В настоящий момент качестве силового привода Вам
предложат либо управляющую микросхему с усилителем (например Texas Instruments), либо Вам
придется обраться в фирму монополист, по продаже специализированных шаговых систем (типа
Siemens).
Первый вариант с использованием готовых микросхем и сборка шагового привода «на коленках»
кажется самым простым и дешевым. Но это лишь на первый взгляд. Найти микросхему для
управления чем-то более мощным, чем шаговый привод флоппи диска довольно сложно. Максимум
на что Вы можете надеяться это собрать схему управление для ДШИ-200 (1,5 А на фазу, 24В)..
Заявленные параметры ключевых схем не всегда соответствуют действительности и порой бывают
завышенными. И при изготовлении «самодельной» конструкции Вам возможно придется забыть о
продвинутых режимах управления: микроделения шага, ограничения по току и т.д.
Если Вы предпочли второй вариант и обратились в фирму монополист приготовьтесь потратить
значительную сумму денег и нервов.
Что делать?
ООО « ИнСис Лтд.» предлагает выход из сложившейся ситуации - шаговые модули, в которых
шаговый двигатель интегрирован с силовым приводом в одном корпусе.
Готовые шаговые модули
Мы предлагаем шаговые модули так называемой MDrive серии. С помощью данных устройств Вы
можете покрыть диапазон моментов начиная от 0,1 Нм и заканчивая 7,49 Нм.
Шаговый модуль M-Drive объединяет в одном корпусе и шаговый
двигатель и силовой привод. Подобная интеграция дает несколько
преимуществ: отпадает необходимость в дополнительных кабелях,
решается проблема наводок, резко сокращается место для монтажа.
Все это приводит к снижению размеров и стоимости Вашей системы
позиционирования.
Электроника, реализованная в шаговом модуле, настраивается по
RS485 (SPI порты). Используя этот порт Вы можете задавать
различные режимы работы привода: микроделения шага, менять ток
удержания и движения. При этом отпадает необходимость во внешних
навесных элементах и переключателях.
MDrive может работать в двух режимах: микроделения шага и
скоростном (скорость вращения шагового двигателя пропорциональна
напряжению на входе). Возможно большое количество вариантов
поставки, различных как по функциям, так и по аппаратным возможностям для каждого шагового
модуля.
Для работы в скоростном режиме в шаговый модуль имеет АЦП, с
входной частотой до 100 кГц. Для традиционного шагового
управления - шаг и направление – используются две цифровых линии
(5В) с общей землей.
Возможны варианты поставки шагового модуля с установленной
ШВП (линейный актюатор), сквозным валом, с установленным
оптическим энкодером или кнопкой старт/стоп. Возможна вариация
длинны выходного вала.
И все это на основе одной базовой
конструкции.
Используя конфигурационную утилиту, Вы можете настроить 12
параметров скоростного управления, которые затем сохраняются в
энергонезависимой памяти.
Для управления шаговым двигателем используется либо униполярный, либо биполярный
алгоритм.
Шаговый модуль MDrive хорошо подходит для систем позиционирования, связанных с
роботехникой, медициной, сборочным производством в радиоэлектронной промышленности,
упаковкой, гравировировкой, контролем и лазерной обработкой.
Отличительные особенности.
o
o
o
o
o
o
o
Питающее напряжение в диапазоне +12 - +48, или +24 - +75.
АЦП для управления скоростью вращения двигателя входным напряжением.
Невысокая стоимость.
Компактность.
Встроенный привод.
Возможны различные варианты (один вал, ШВП, сквозной вал, с установленным энкодером,
с кнопкой старт/стоп для ручного позиционирования).
Возможна различная длинна выходного вала.
o
Программно задаются настройки движения (ток удержания и движения,
ускорение/торможение, начальная и максимальная скорость, режим микроделения шага до
256, два режима управления двигателем).
Заключение
В заключении, надо отметить, что шаговые модели MDrive серии довольно дешевы, учитывая
наличие сопряженных двигателя и привода в едином корпусе и ориентированны на OEM
покупателей – конструкторов высокотехнологического оборудования.
P.S. В настоящий момент гамма шаговых двигателей с интегрированным шаговым приводом
расширена. Пишите Нам.