Шаговые двигатели (подробный разбор 4 типов)
Шаговый двигатель — это бесколлекторный двигатель, ротор которого вращается не плавно, а шагами (дискретно). Полный оборот ротора состоит из нескольких шагов. Меняя форму сигнала, количество импульсов, их длительность и фазовый сдвиг, можно задавать скорость вращения, направление вращения и количество оборотов ротора двигателя.
Шаговые двигатели состоят из ротора (подвижная часть) и статора (неподвижная часть). На статоре устанавливают электромагниты, а части ротора взаимодействующие с электромагнитами выполняются из магнитотвердого (двигатель с постоянными магнитами) или магнитомягкого (реактивный двигатель) материала.
Виды шаговых двигателей по типу ротора:
По типу ротора, шаговые двигатели делятся на: двигатели с постоянными магнитами, реактивные двигатели и гибридные двигатели.
- Двигатель с постоянными магнитами (ротор из магнитотвердого материала). На роторе установлен один, или несколько, постоянных магнитов. Количество полных шагов в одном обороте таких двигателей, зависит от количества постоянных магнитов на роторе, и количества электромагнитов на статоре. Обычно в одном обороте от 4 до 48 шагов (один шаг от 7,5° до 90° ).
- Реактивный двигатель (ротор из магнитомягкого материала). Еще такие двигатели называют двигателями с переменным магнитным сопротивлением. Ротор не имеет постоянных магнитов, он выполнен из магнитомягкого материала в виде многоконечной звезды. Данные двигатели встречаются редко, так как у них наименьший крутящий момент, по сравнению с остальными, при тех же размерах. Количество полных шагов в одном обороте таких двигателей, зависит от количества зубцов на звезде ротора, и количества электромагнитов на статоре. Обычно в одном обороте от 24 до 72 шагов (один шаг от 5° до 15°.)
- Гибридный двигатель (совмещает технологии двух предыдущих двигателей). Ротор выполнен из магнитотвердого материала (как у двигателя с постоянными магнитами), но имеет форму многоконечной звезды (как у реактивного двигателя). Количество полных шагов в одном обороте таких двигателей, зависит от количества постоянных магнитов на звезде ротора, и количества электромагнитов на статоре. Количество шагов в одном обороте таких двигателей может доходить до 400 (один шаг от 0,9°).
Какой тип шагового двигателя у меня?
Если вручную покрутить ротор отключённого двигателя, то можно заметить, что он движется не плавно, а шагами. После того, как Вы покрутили ротор, замкните все провода двигателя и покрутите ротор повторно. Если ротор крутится также, значит у Вас реактивный двигатель. Если для вращения ротора требуется прикладывать больше усилий, значит у вас двигатель с постоянными магнитами или гибридный. Отличить двигатель с постоянными магнитами от гибридного можно подсчитав количество шагов в одном обороте. Для этого не обязательно считать все шаги, достаточно примерно понять, их меньше 50 или больше. Если меньше, значит у Вас двигатель с постоянными магнитами, а если больше, значит у Вас гибридный двигатель.
Виды шаговых двигателей по типу соединения электромагнитов статора:
По типу соединения электромагнитов, шаговые двигатели делятся на: униполярные и биполярные.
На рисунке представлено упрощённое, схематическое, представление обмоток.
На самом деле, каждая обмотка состоит из нескольких обмоток электромагнитов, соединённых последовательно или параллельно
- Биполярный двигатель имеет 4 вывода. Выводы A и A питают обмотку AA, выводы B и B питают обмотку BB. Для включения электромагнита, на выводы обмотки необходимо подать разность потенциалов (два разных уровня), поэтому двигатель называется биполярным. Направление магнитного поля зависит от полярности потенциалов на выводах.
- Униполярный двигатель имеет 5 выводов. Центральные точки его обмоток соединены между собой и являются общим (пятым) выводом, который, обычно, подключают к GND. Для включения электромагнита, достаточно подать положительный потенциал на один из выводов обмотки, поэтому двигатель называется униполярным. Направление магнитного поля зависит от того, на какой именно вывод обмотки подан положительный потенциал.
- 6-выводной двигатель имеет ответвление от центральных точек обмоток, но обмотка AA не соединена с обмоткой BB. Если не использовать выводы центральных точек обмоток, то двигатель будет биполярным, а если эти выводы соединить и подключить к GND, то двигатель будет униполярным.
- 8-выводной двигатель является наиболее гибким в плане подключения электромагнитов. Данный двигатель можно не только использовать как биполярный или униполярный, но и самим определять, как соединить электромагниты обмоток, последовательно или параллельно.
Какой тип шагового двигателя у меня?
Если у Вашего двигателя 4 вывода, значит он биполярный. Если у Вашего двигателя 5 выводов, значит он униполярный. Но если у Вашего двигателя 6 и более выводов, то это не значит что некоторые из них являются центральными выводами катушек электромагнитов. Дело в том, что есть двигатели, некоторые выводы которых (обычно крайние), электрически замкнуты, так биполярный двигатель может иметь 6 выводов. Точно определить тип соединений, для двигателей с 6 и более выводами, можно только измеряя сопротивление между выводами.
Режимы работы шаговых двигателей:
-
Для работы шагового двигателя (вне зависимости от его вида) можно выбрать один из трех режимов работы:
- Полношаговый режим — ротор поворачивается на 1 шаг за 1 такт.
- Полушаговый режим — ротор поворачивается на ½ шага за 1 такт.
- Микрошаговый режим — ротор поворачивается на ¼, ⅛ и т.д. шагов за 1 такт.
Ниже рассмотрены режимы работы, на примере биполярного двигателя с постоянным магнитом и полным шагом 90°.
Полношаговый режим (одна фаза на полный шаг). Номинальные значения шагового двигателя указываются именно для этого режима.
Полношаговый режим (две фазы на полный шаг). Этот режим позволяет увеличить крутящий момент почти в половину от номинального.
Полушаговый режим. Этот режим позволяет увеличить количество шагов в полном обороте в два раза, при незначительном уменьшении крутящего момента.
Микрошаговый режим. Этот режим является наиболее распространённым, он позволяет увеличить количество шагов в полном обороте в четыре раза, благодаря неравномерному распределению токов в обмотках. Снижение токов можно достичь снижением напряжения (как показано на картинке) или подавать полное напряжение через подключаемую внешнюю нагрузку.
Если подавать уровни не «0» — «½» — «1» (как на картинке), а «0» — «¼» — «½» — «¾» — «1», то количество шагов в полном обороте увеличится не в 4 раза, а в 8 раз. Можно увеличить количество шагов в 16, 32, 64 раза и т.д., а если заменить дискретные уровни сигналов на синусоиды, то мотор будет вращаться плавно (без шагов).
Режимы пониженного энергопотребления — доступны только для 8-выводных двигателей. Эти режимы отличаются от обычных тем, что используют только половину фазы (половину электромагнитов). Данные режимы используются редко, так как они значительно снижают крутящий момент двигателя.
Пример работы шаговых двигателей с разными видами роторов:
Подключение шаговых двигателей к Arduino:
Электромоторы нельзя подключать к выводам Arduino напрямую, так как они потребляют значительные токи, шаговые двигатели не являются исключением, поэтому их подключают через драйверы.
Большинство драйверов работают либо с биполярными двигателями, либо с униполярными.
- Биполярный двигатель можно подключить только к драйверу биполярных двигателей.
- 6-выводной двигатель можно подключить к любому драйверу. Если не использовать выводы центральных точек обмоток, то двигатель будет биполярным, а если эти выводы соединить и подключить к GND, то двигатель будет униполярным.
- 8-выводной двигатель является наиболее гибким в плане подключения. Данный двигатель можно не только использовать как биполярный или униполярный, но и самим определять, как соединить электромагниты обмоток внутри двигателя, последовательно или параллельно.
- Униполярный двигатель, при необходимости, можно подключить и к драйверу биполярного двигателя по простой схеме из нескольких диодов (лучше использовать диоды Шоттки), но такое подключение гарантирует корректность работы униполярного двигателя только в полношаговом режиме.
Драйверы делятся на две категории:
- Повторяющие форму сигналов. Этот тип драйверов не формирует импульсы, а лишь повторяет их форму для управления двигателем. Формирование импульсов отводится микроконтроллерам (например Arduino). К этой категории относятся такие драйверы как MotorShield на базе чипа L298.
- Формирующие сигналы управления. Используя данный тип драйверов, можно обойтись без микроконтроллеров, так как для их работы достаточно подать меандр и выбрать режимы работы. К этой категории относятся такие драйверы как например A4988.
Схемы управления шаговыми двигателями
Современные шаговые двигатели, гибридые либо ШД на постоянных магнитах, как правило, производятся с двумя обмотками (4 вывода), с двумя обмоткми и центральными отводами (6 либо 5 выводов) и с четырьмя обмотками (8-ми выводные ШД). Биполярные двигатели имеют две обмотки и, соответственно, четыре вывода. Униполярные двигатели также имеют две по обмотки, но у каждой из них есть центральный отвод, что позволяет использовать для управления двигателем простой униполярный драйвер (т. е. переключать направление магнитного поля, создаваемого обмотками двигателя переполюсовкой половин обмоток двигателя). Иногда средние отводы могут быть объединены внутри двигателя, такой двигатель может иметь 6 или 5 выводов. В силу простоты униполярной схемы управления эти двигатели находят широкое применение в самых различнх областях промышленности.
Однако большинство драйверов предназначено для управления биполярными двигателями. При тех же габаритах биполярный шаговый двигатель обеспечивает больший момент по сравнению с униполярным. Поэтому наибольший практический интерес у новичков вызывает именно схема управления биполярным шаговым двигателем.
Постараемся разабраться, каким образом можно подключить 6-ти или 8-ми выводной мотор к биполярной схеме управления и как при этом изменяются электрические характеристики двигателя?
6-ти выводные шаговые двигатели
Для подключения 6-ти выводного шагового двигателя к классическому биполярному драйверу может быть выбран один из двух способов — униполярное либо биполярное подключение обмоток двигателя.
Униполярное подключение
Если требуется вращать двигатель на средних и высоких скоростях (из диапазона рабочих скоростей), лучший тип подключения — использовать центральный отвод.
Электрические характеристики двигателя — ток обмотки, сопротивление обмотки, статический крутящий момент, индуктивность обмоток и др. — в этом случае равны данным, приведенным в каталоге.
Биполярное подключение
Если требуется вращать двигатель на низких скоростях (из диапазона рабочих скоростей), лучший тип подключения — биполярное.
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 при униполярном включении — Iуниполяр. 2 * R
При последовательном включении обмоток потребляемая мощность становится Iбиполяр. 2 * 2 * R
Потребляемая мощность не зависит от типа подключения, поэтому Iуниполяр. 2 * R = Iбиполяр. 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.
Итак, характеристики ШД будут такими:
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Iбиполяр.= 0.707 * Iуниполяр. | |
| Сопротивление обмотки, Ом | Rбиполяр. = 2 * Rуниполяр. |
| Индуктивность обмотки, мГн | Lбиполяр. = Lуниполяр. |
| Крутящий момент, кг×см | Tбиполяр. = 1.4 * Tуниполяр. |
8-ми выводные шаговые двигатели
Для подключения 8-ми выводного шагового двигателя (то есть двигателя с четырьмя обмотками) к классическому биполярному драйверу может быть выбран один из трех способов — униполярное, последовательное либо параллельное подключение обмоток двигателя.
Униполярное подключение шагового двигателя (схема электрическая)
.jpg)
Если требуется вращать двигатель на средних скоростях (из диапазона рабочих скоростей), лучший тип подключения — использовать лишь две из четырех обмоток.
Электрические характеристики двигателя — ток обмотки, сопротивление обмотки, статический крутящий момент, индуктивность обмоток и др. — в этом случае равны данным, приведенным в каталоге.
Биполярное последовательное подключение шагового двигателя (схема электрическая)
.jpg)
Наиболее эффективно для низкоскоростного диапазона рабочих скоростей двигателя.
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 при униполярном включении — Iуниполяр. 2 * R
При последовательном включении обмоток потребляемая мощность становится Iпослед. 2 * 2 * R
Потребляемая мощность не зависит от типа подключения, поэтому Iуниполяр. 2 * R = Iпослед. 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.
Итак, характеристики ШД будут такими:
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Iбиполяр.= 0.707 * Iуниполяр. | |
| Сопротивление обмотки, Ом | Rбиполяр. = 2 * Rуниполяр. |
| Индуктивность обмотки, мГн | Lбиполяр. = Lуниполяр. |
| Крутящий момент, кг×см | Tбиполяр. = 1.4 * Tуниполяр. |
Биполярное параллельное подключение шагового двигателя (схема электрическая)
.jpg)
Наиболее эффективно использование параллельного включения обмоток для высоких скоростей.
При таком типе подключения нужно увеличить ток, подаваемый на обмотки двигателя в √2 раз. Например, если номинальный рабочий ток двигателя составляет 2 А, то при параллельном включении обмоток требуемый ток — 2.8 А, то есть в 1.4 раза больше.
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 параллельном включении обмоток сопротивление объединенной обмотки уменьшаетсяв два раза (0.5 R).
Потребляемая мощность при униполярном включении — Iуниполяр. 2 * R
При параллельнном включении обмоток потребляемая мощность становится 0.5 * Iбиполяр. 2 * R
Потребляемая мощность не зависит от типа подключения, поэтому Iуниполяр. 2 * R = 0.5 * Iбиполяр. 2 * R, откуда Iбиполяр..= Iуниполяр. /√2, т.е.
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 величины тока, пропускаемого через обмотки. Но так как ток увеличился в √2 раз, а число витков обмотки увеличилось в 2 раза, то крутящий момент возрастет в √2 раз.
Итак, характеристики ШД будут такими:
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Iбиполяр.= 1.4 * Iуниполяр. | |
| Сопротивление обмотки, Ом | Rбиполяр.. = 0.5 * Rуниполяр. |
| Индуктивность обмотки, мГн | Lбиполяр.. = 4 * Lуниполяр. |
| Крутящий момент, кг×см | Tбиполяр. = 1.4 * Tуниполяр. |
Пример: параметры ШД FL60STH86-2008AF для различных подключений
| Параметр | униполярное | параллельное | последовательное |
|---|---|---|---|
| 2 | 2.8 | 1.4 | |
| Сопротивление обмотки, Ом | 1.5 | 0.75 | 3 |
| Индуктивность обмотки, мГн | 3 | 1.5 | 6 |
| Крутящий момент, кг×см | 22 кг х см | 31 кг х см | 31 кг х см |
| Преимущества / недостатки | Средний момент при среднем энергопотреблении | Высокий момент при высоком потреблении тока | Высокий момент на низких скоростях при низком энергопотреблении |
| Максимальная эффективность | средний скоростной диапазон | высокоскоростной диапазон | низкоскоростной диапазон |
Arduino.ru
Имеется шаговый мотор с 5 выводами.Что я смог выяснить — этот моточик имеет 4 обмотки и один из выводов общий для всех выводов и сопротивление 5 Ом.
Заказал с китая CNC шилд с драйверами DRV8825. Можно ли этот движок как то подключить к этому шилду?
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Пнд, 05/10/2015 — 16:46
Gippopotam
Зарегистрирован: 12.09.2014
Вы уверены, что именно четыре обмотки?
Скорее вскего у вас обычный двухобмоточный униполярник. Просто подключите обмотки (без общего) к драйверу. Ваш униполярный шаговик станет биполярным.
В принципе, это может быть на самом деле четырехобмоточный униполярник, но тогда должно быть больше выводов.
Электрические параметры не удалось узнать?
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Пнд, 05/10/2015 — 16:56
Зарегистрирован: 20.01.2015
Не станет, у обмоток середина общая. Вот если удастся разъединить средний провод обмоток, то можно сделать биполярный, но это потребует разборки двигателя. Проще подключить через ULN2003 или подобным способом.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Пнд, 05/10/2015 — 17:22
Зарегистрирован: 20.12.2014
nevkon пишет:
Не станет, у обмоток середина общая. Вот если удастся разъединить средний провод обмоток, то можно сделать биполярный, но это потребует разборки двигателя. Проще подключить через ULN2003 или подобным способом.
А как разъединить? Если разобрать ,боюсь не смогу собрать или ухудшаться параметры.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Пнд, 05/10/2015 — 17:37
Зарегистрирован: 20.12.2014
Это плата принтера. «Армия транзисторов» на снимке -это драйвер на 2 шаговика?
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Пнд, 05/10/2015 — 17:46
Зарегистрирован: 08.04.2011
Сопротивление между «общим» и » любым другим » 5 Ом?
А между двумя любыми 10 ОМ?
Тогда униполярник. И что-то типа 2003 для управления (4 ключа на землю.)
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Пнд, 05/10/2015 — 17:55
Gippopotam
Зарегистрирован: 12.09.2014
nevkon пишет:
Не станет, у обмоток середина общая. Вот если удастся разъединить средний провод обмоток, то можно сделать биполярный, но это потребует разборки двигателя. Проще подключить через ULN2003 или подобным способом.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Пнд, 05/10/2015 — 18:48
Зарегистрирован: 20.12.2014
trembo пишет:
Сопротивление между «общим» и » любым другим » 5 Ом?
А между двумя любыми 10 ОМ?
Тогда униполярник. И что-то типа 2003 для управления (4 ключа на землю.)
Поменял тестер.Сопротивление между «общим» и » любым другим » 4,2 Ом.А между двумя любыми 7ОМ(?возможно тестер не точный)
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Пнд, 05/10/2015 — 18:27
Зарегистрирован: 20.12.2014
Там еще 1 драйвер SLA 7024M имеется.А можно этот драйвер подключить к ардуине?
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Втр, 06/10/2015 — 07:51
Зарегистрирован: 20.01.2015
Я их плохо умею читать, так что со схемой не подскажу.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Втр, 06/10/2015 — 08:48
Зарегистрирован: 20.12.2014
Там еще один моторчик(биполярный) SLA 7024M крутит его. но этот моторчик с шестерней на валу и поменьше, для него и DRV8825 подойдет. А мотор с 5 выводами с с шкивом и не знаю как подключить к CNC шилду. Вернее можно pro mini + что-то типа 2003 или полевики , но облом с дроблением шага и с всякими защитами который предоставляетDRV8825
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Втр, 06/10/2015 — 10:05
Зарегистрирован: 23.05.2012
ну зачем впихивать невпихуемое
купите драйвер для вашего мотора или купите мотор под ваш драйвер
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Втр, 06/10/2015 — 10:16
Зарегистрирован: 19.05.2013
используй родной драйвер и не парься. 4 вывода управления. по даташину и плате найдешь куда выходят. скорее всего какой то разъем
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Втр, 06/10/2015 — 10:29
Зарегистрирован: 20.12.2014
Открыл верхнюю крышку, как и предполагали — один из выводов общий для всех выводов. Перепаял провода. получился биполярник Сопротивлением обмоток 5,5 Ом. (Прежние измерения не правильные из-за щупа тестера). Приедут драйверы проверю работу мотора, а так покрутил руками ротор никаких заеданий об статор не ощущается.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Втр, 06/10/2015 — 15:11
Зарегистрирован: 09.03.2014
. шаговый мотор с 5 вывод. CNC шилд с драйверами DRV8825.
Работать не будет. Этот щиток ЧПУ для шаговиков биполярников. А заказать у этого же продавца сразу нормальные шаговики биполярники религия не позволяет?
У вас классический шаговик униполярник.
Надо вскрывать так чтобы отрезать средний провод разьединив обе обмотки в самостоятельные. Читайте разницу униполярного и биполярного моторв. Вопросы сами отпадут.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Втр, 06/10/2015 — 15:49
Зарегистрирован: 20.12.2014
Там не 2 а 4 обмотки логических,реальных 8.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Втр, 06/10/2015 — 16:08
Зарегистрирован: 20.12.2014
Вот схема. Где крестик перерезал. art100 а почему с драйверами DRV8825 работать не будет? посылка думаю недели через 2 доедут посмотрим
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Ср, 07/10/2015 — 06:56
Зарегистрирован: 09.03.2014
Вот схема. Где крестик перерезал. art100 а почему с драйверами DRV8825 работать не будет? посылка думаю недели через 2 доедут посмотрим
Ваш двигатель уже не делается или другими словами модно разьемчик http://www.eminebea.com/content/html/en/hybrid_list/pdf/17PM-K.pdf
В принципе разобрать порезать собрать не проблема. Проблема когда магнит прижимается всей мощью к статору собрать и чтоб вращался. Поэтому если есть возможность не раскручивая держащие винты-шпильки порезать провода проблемы нет. Я так много раз делал.
P.S.перечитал ваш пост еще раз не на скорую руку. Раз порезали и не заклинили. Поздравляю. Работать будет.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Ср, 07/10/2015 — 08:51
Зарегистрирован: 20.12.2014
art100 пишет:
Вот схема. Где крестик перерезал. art100 а почему с драйверами DRV8825 работать не будет? посылка думаю недели через 2 доедут посмотрим
Ваш двигатель уже не делается или другими словами модно разьемчик http://www.eminebea.com/content/html/en/hybrid_list/pdf/17PM-K.pdf
В принципе разобрать порезать собрать не проблема. Проблема когда магнит прижимается всей мощью к статору собрать и чтоб вращался. Поэтому если есть возможность не раскручивая держащие винты-шпильки порезать провода проблемы нет. Я так много раз делал.
P.S.перечитал ваш пост еще раз не на скорую руку. Раз порезали и не заклинили. Поздравляю. Работать будет.
Спасибо за добрые слова!
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Ср, 07/10/2015 — 23:28
Зарегистрирован: 02.06.2011
Я подключился просто к 4м проводам 5й оставил в покое и работает подобные оставил на 3д принтер.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Чт, 08/10/2015 — 08:19
Gippopotam
Зарегистрирован: 12.09.2014
dronsoft пишет:
Я подключился просто к 4м проводам 5й оставил в покое и работает подобные оставил на 3д принтер.
Нет. Это слишком простое решение.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Чт, 08/10/2015 — 11:58
Зарегистрирован: 08.04.2011
dronsoft пишет:
Я подключился просто к 4м проводам 5й оставил в покое и работает подобные оставил на 3д принтер.
Чисто теоретически это возможно.
Ведь каждая пара обмоток является делителем напряжения на 2
и в соединённых средних точках напряжение равно половине питания.
Но это всё справедливо только при полной симметрИи катушек. Включая и их индуктивность.
Чего в природе обычно не бывает.
Поэтому по проводнику соединяющему эти средние точки будет протекать ток.
Надеюсь небольшой .
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Как подключить двигатель с неизвестными характеристиками
Иногда возникает такая проблема — необходимо подключить электродвигатель в стандартную сеть 380В 50 Гц, но характеристики двигателя неизвестны, поскольку документации к нему нет, а шильдик отсутствует.
Существуют 5 простых шагов, последовательно выполнив которые, можно обеспечить двигатель нужным напряжением питания, защитой и схемой включения.
1. Оцениваем номинальную мощность и ток двигателя
Прежде всего нужно ориентировочно определить мощность электродвигателя. Для этого находим похожий двигатель с известными параметрами, воспользовавшись каталогами производителей. Агрегаты должны совпадать по габаритам и диаметру вала.
На данном этапе мы сможем определить основные параметры для подключения и использования привода – мощность, ток, частоту вращения вала.
2. Определяем напряжение по схеме включения
Следующий шаг — определяем, по какой схеме подключить обмотки и какое напряжение подать. Есть несколько критериев, позволяющих с некоторой вероятностью оценить эти параметры.
Напомним, что промышленные низковольтные двигатели выпускаются с двумя видами напряжений питания: 220/380 В и 380/660 В для схем подключения «Треугольник» и «Звезда», соответственно. На двигатели первого вида можно подавать 380 В, собрав обмотки в схему «Звезда», на приводы второго вида – в «Треугольник».
Если электродвигатель новый, то, скорее всего, он собран по схеме, требующей питания 380 В. Именно такую схему обычно используют производители.
Если из двигателя выходит 3 провода, можно сделать вывод, что он имеет стандартное питание 380 В. При этом неважно, по какой схеме агрегат собран внутри. Однако, если в коробке присутствует конденсатор, можно утверждать, что двигатель рассчитан на напряжение 220 В и собран в «Треугольник». Кроме того, мощность в таком случае будет невысокой – не более 2,2 кВт. Для включения такого привода в трехфазную сеть 380 В нужно собрать его по схеме «Звезда».
Если асинхронный двигатель имеет шесть никак не подключенных выводов, определить напряжение питания по схеме включения не получится. В этом случае нужно сначала найти выводы обмоток, затем начало и конец каждой обмотки, чтобы собрать их в одну из схем. Обычно названия обмоток и их начало/конец обозначены.
Электродвигатели мощностью более 5 кВт, как правило, не включают напрямую. Для этого используют преобразователь частоты, устройство плавного пуска, либо схему «Звезда»/«Треугольник».
3. Подаем питание на двигатель
После того, как проведена оценка мощности и выбрана схема включения, можно подавать питание. Первоначально двигатель должен работать в холостом режиме. Питание подается через мотор-автомат и автоматический выключатель. Для включения желательно использовать контактор.
Ориентировочный рабочий ток асинхронного двигателя можно посчитать по эмпирической формуле: I (А) = 2 х P (кВт). То есть, если определено, что мощность двигателя составляет 3 кВт, его номинальный ток будет около 6 А в любой из схем включения.
Номинал мотор-автомата выбирается исходя из определенной ранее мощности. Для холостого хода уставку автомата можно установить в 2 раза меньше номинала, в нашем примере – около 3А. Если автомат выбивает, его уставку увеличивают вплоть до номинала (6 А).
На данном этапе необходимо следить за исправностью двигателя и его температурой, контролировать ток холостого хода токоизмерительными клещами. В холостом режиме двигатель не должен греться при нормальной работе крыльчатки вентилятора. Если нагрев происходит, это может означать, что агрегат неисправен либо нужно изменить схему его включения.
4. Определяем необходимой ток защиты
Номинальный ток и номинальная мощность электродвигателя ограничены его нагревом. Предел рабочей температуры определяется классом изоляции. Максимальная температура обмоток двигателей с низшим классом изоляции (Y) составляет 90°С. На это значение и нужно ориентироваться.
Для определения тока защиты включаем двигатель с номинальной нагрузкой на валу через мотор-автомат с током уставки, определенном на предыдущем шаге. После подачи питания автомат должен отработать по перегрузке. Далее увеличиваем его уставку, при необходимости подключаем автомат с другим диапазоном уставки.
В итоге опытным путем определяем номинал мотор-автомата, уставка которого обеспечивает продолжительную работу двигателя на номинальной нагрузке.
5. Контролируем нагрев обмоток
При работе любого двигателя необходимо периодически контролировать его температуру. В данном случае это особенно важно. Как показывает опыт, болевой порог человеческой руки равен 60°С. Такой способ контроля температуры – самый простой, однако лучшим способом будет использование встроенного термочувствительного элемента.
Заключение
Любой двигатель с неизвестными характеристиками имеет свою историю. Поэтому, прежде чем следовать советам, изложенным в статье, нужно обследовать оборудование либо расспросить персонал о том, где ранее был установлен привод.