Введение - Разработка стенда управления шаговым двигателем
Одной из основных компетенций базовой подготовки техника по специальности 230113 "Компьютерные системы и комплексы" является разработка цифровых устройств (устройств с цифровой обработкой сигналов) на базе микропроцессоров/микроконтроллеров и схемотехники с разными уровнями интеграции микросхем. В свою очередь, микропроцессоры / микроконтроллеры и микросхемы разных уровней интеграции в настоящее время широко используются в современной робототехнике, например в станках с числовым управлением, где основной исполнительный механизм это, прежде всего -- шаговый двигатель. Поэтому, актуально, в качестве учебного пособия, применять стенд с управлением шаговым двигателем, который не только позволит изучить его устройство и принципы его функционирования, но и позволит отрабатывать навыки разработки драйверов устройства с программным управлением различными режимами функционирования шагового двигателя.
Цифровые системы управления привели к созданию нового типа исполнительных механизмов - шаговых двигателей, которые широко используются в дисководах, принтерах, плоттерах, сканерах, факсах, а также в разнообразном промышленном и специальном оборудовании, то есть именно там, Где требуется точность и пошаговая дискретность перемещения. В настоящее время промышленностью выпускается множество различных типов шаговых двигателей отечественного и зарубежного производства.
Шаговый двигатель -- электромеханическое устройство, преобразующее сигнал управления в угловое или линейное перемещение ротора с фиксацией его в заданном положении без устройств обратной связи.
Шаговые двигатели относятся к классу бесколлекторных двигателей постоянного тока, которые имеют высокую надежность и большой срок службы, что позволяет использовать их в системах, работающих в тяжелых производственных условиях. Однако, по сравнению с обычными двигателями постоянного тока, шаговые двигатели требуют значительно более сложных схем управления, которые должны выполнять коммутации обмоток двигателя при работе. Кроме того, шаговый двигатель - дорогостоящее устройство, поэтому там, где не требуется точное позиционирование, обычные коллекторные двигатели имеют заметное преимущество. В тоже время, необходимо 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 больше самого двигателя [стр. 3, 2]. Однако системы без обратной связи работают при малом ускорении с относительно постоянной нагрузкой.
Если нагрузка шагового двигателя превысит его крутящий момент, то информация о положении ротора теряется и система требует базирования с помощью, например, концевого выключателя или другого датчика [стр. 4, 2]. Системы с обратной связью такого недостатка не имеют.
Целью моей выпускной квалификационной работы является разработка стенда управления шаговым двигателем со следующими режимами управления:
- - режим прямого вращения; - режим реверсивного вращения; - режим пошагового (с различным шагом) прямого вращения; - режим пошагового (с различным шагом) реверсивного вращения;
Соответственно цели и согласно техническому заданию, должны быть реализованы решения следующих функциональных задач:
Ь систематизация информации об устройстве шагового двигателя и основных принципах работы шагового двигателя;
Ь систематизация информации о классификации шаговых двигателей;
Ь систематизация сведений об особенностях управления шаговым двигателем;
Ь разработка структурно-функциональной схемы стенда;
Ь разработка принципиальной схемы стенда;
Ь выбор микроконтроллера для управления шаговым двигателем в разных режимах его функционирования;
Ь тестирование проекта стенда;
Ь расчет условной стоимости проекта;
Ь анализ достоинств и недостатков проекта с целью выявления перспективы его развития.
Похожие статьи
-
Заключение - Разработка стенда управления шаговым двигателем
В данном дипломном проекте представлен проект стенда управления шаговым двигателем в полушаговом прямом (+)режиме, полушаговом обратном (-)режиме и...
-
Способы питания шагового двигателя - Разработка стенда управления шаговым двигателем
Для питания обычного двигателя постоянного тока требуется лишь ис-точник постоянного напряжения, а необходимые коммутации обмоток вы-полняются...
-
Достоинства и недостатки шагового двигателя - Разработка стенда управления шаговым двигателем
К Достоинствам Шаговых Двигателей можно отнести следующие их особенности: Ь угол поворота ротора определяется числом импульсов, которые поданы на...
-
Резонанс шагового двигателя - Разработка стенда управления шаговым двигателем
Шаговым двигателям свойственен нежелательный эффект, называемый резонансом. Эффект проявляется в виде внезапного падения момента на некоторых скоростях....
-
Способы управления шаговым двигателем - Разработка стенда управления шаговым двигателем
Волновая и фазовая коммутация фаз Первый способ обеспечивается попеременной коммутации фаз, при этом они не перекрываются, в один момент времени включена...
-
Способы изменения направления тока - Разработка стенда управления шаговым двигателем
При работе шагового двигателя требуется изменение направления маг-нитного поля независимо для каждой фазы. Изменение направления магнит-ного поля может...
-
Устройство шаговых двигателей Двигатели с переменным магнитным сопротивлением [стр. 4, 2] Шаговые двигатели с переменным сопротивлением имеют несколько...
-
Блок управления реверсивным двигателем
Блок управления реверсивным двигателем В настоящее время практически невозможно указать какую-то отрасль науки и производства, в которой бы не...
-
Разработка структурно-функциональной схемы стенда управления шаговым двигателем Постановка задачи Предметом изучения и объектом управления был выбран...
-
Стабилизация тока и скорость спада тока - Разработка стенда управления шаговым двигателем
Для регулировки момента требуется регулировать силу тока в обмотках. В любом случае, ток должен быть ограничен, чтобы не превысить рас-сеиваемую мощность...
-
Классификация шаговых двигателей - Разработка стенда управления шаговым двигателем
Биполярные и униполярные шаговые двигатели Биполярный двигатель имеет одну обмотку в каждой фазе, которая для изменения направления магнитного поля...
-
Введение - Разработка автоматизированной системы управления промышленной холодильной установкой
Современный уровень производства пищевых продуктов характеризуется с одной стороны увеличением урожайности полей за счет введения новых урожайных сортов...
-
В последнее время наметился спрос на малые космические аппараты (МКА), которые могут выполнять различные задачи, как военного, так и мирного назначения....
-
Проектируемая система адаптивного управления представляет собой комплексную систему автоматического регулирования, состоящую из двух подсистем,...
-
Предлагается конструкция стенда для ремонта У-образных двигателей, основными достоинствами которого является универсальность, простота конструкции,...
-
ВВЕДЕНИЕ - Разработка конструкции и элементов технологии изготовления измельчителя древесных отходов
ЗАО "Союзлесмонтаж" 47 год осуществляет изготовление оборудования и монтаж объектов различной сложности, как на крупных предприятиях, так и на малых...
-
Рис. 3.3. Схема замещения фазы асинхронного двигателя Полное сопротивление разветвления: Z R '( S ) = R R '( S ) + j* X R '( S ). Полное сопротивление...
-
Введение - Анализ системы автоматического управления
Анализ линейных систем автоматического управления -- исследование влияния структуры, численных значений параметров и внешних воздействий на динамические...
-
Классификация автоматизированных систем (АС) Условно модель любой целесообразной деятельности можно представить как систему, состоящую из объекта...
-
Быстрое развитие информационных технологий на предприятиях, обусловлено необходимостью повышения конкурентоспособности производимой продукции, как на...
-
Как уже отмечалось в современных условиях, для организации ремонта двигателя ЯМЗ-240 рекомендуется не обезличенный поточный способ ремонта, при котором...
-
Во время усовершенствования холодильников должны решаться следующие задачи: - обеспечение высоких теплозащищающих свойств ограждающих конструкций путем...
-
При подборе оборудования учитывают показатели основных его свойств: потребительских, отражающих полезный эффект от использования...
-
При эксплуатации подвижного состава возникает необходимость ремонта двигателя. Ремонт двигателя может сопровождаться частичной или полной его разборкой....
-
Настройка контроллера и управление контроллером осуществляются через персональный или карманный компьютер при помощи программы "AK2-Service Tool"....
-
Средства контроля АК-2 - Модули. Базовый модуль - предназначен для управления центральной холодильной машиной Модули расширения. В сложных системах могут...
-
Кинематическая схема Рис. 1 - Кинематическая схема Выбор двигателя. Кинематический расчет привода Определение мощности и частоты вращения двигателя 1....
-
В качестве аналога рассматриваемой электромеханической системы (ЭМС) целесообразно рассмотреть ЭМС блока Р16К на базе шагового двигателя с постоянным...
-
Холодильная автоматизированная установка состоит из трех компрессоров (КМ), оснащенных устройствами автоматической защиты, маслоотделителя (МО), сборника...
-
Интенсивное развитие радиоэлектронной техники обусловило постоянное присутствие повышенного уровня электромагнитного излучения (ЭМИ) в окружающей среде...
-
Исходные данные для определения технико-экономических показателей стенда представлены в таблице 4.1. Таблица 4.1 - Исходные данные для определения...
-
Экономическая оценка конструкторской разработки Стоимость изготовления стенда СИ. кон, руб., определяется по формуле СИ. кон = СК + С0.д. + СП. д + ССб....
-
Введение - Расчет авиационного реверсивного электрического двигателя с последовательным возбуждением
Электродвигатель обмотка магнитопровод последовательный Гражданская авиация в России и за рубежом развивается по одним законам. Оборудование воздушных...
-
Современная техника для формования булочек Позволяет точное и быстрое тестоделение и округление тестовых заготовок, но и щадящую обработку, что позволяет...
-
Расчет тока уставки группы №1. Установлена мощность ламп P1 = 8*100 =800 Вт. Рабочий ток I1 равняется: I1 = P1 / U = 800/ 220 =3,64 A Принимаем ток...
-
В результате произведенного проектирования была создана система автоматического регулирования работы холодильной установки. При проектировании автоматики...
-
Типы соединений Существуют различные типы входов и выходов. Один может получать сигналы с датчиков и выключателей, другой - получать сигнал напряжения,...
-
Дизельные двигатели нашли широкое применение во всех отраслях Российской Федерации. Однако, в условиях рыночной экономики, у многих эксплуатационников...
-
Введение, Характеристика готового продукта - Разработка технологии получения строительного материала
В данной курсовой работе "разработка технологии получения строительного материала" мы будем рассматривать следующие решения задач, для достижения цели:...
-
Введение. - Разработка маршрута обработки поверхности деталей
Точность деталей машин характеризуется отклонением действительных размеров элементов детали от заданных (погрешности размеров), отклонениями формы...
Введение - Разработка стенда управления шаговым двигателем