3D печать для самых новеньких. От А до Я. Шаговики, драйверы и немного магнитного поля.

Подписаться на 3Dtoday
dagov
Идет загрузка
Загрузка
17.11.17
12866
83
печатает на Ultimaker 2 Extended+
3D-печать
118
В продолжение предыдущего поста для начинающих пользователей 3D принтеров.
В этот раз расскажу о платах управления, распространенных драйверах для шаговых двигателей и немного теории об их работе. К сожалению, у поста есть предел - 65535 символов, и я уже в них не укладываюсь, что бы описать более подробно распространенные платы управления, поэтому они будут в следующем посте, ровно как и разбор прошивок,положительных сторон и недостатков.

Существующие 3D принтеры выросли из больших станков, у которых позаимствовали кинематику и способ управления, который заключается в том, что бы последовательно передавать координаты для перемещения хотенда. Такой своеобразный метод является общепринятым стандартом для управления станков с ЧПУ (числовым программным управлением). Этот язык программирования называется G-code. Язык своеобразный, и изучать его нет необходимости, перевод модели из графического вида в машинный код для перемещения хотенда по осям и подачи пластика осуществляется в программах-слайсерах. Их я опишу чуть позже, пока же хочу вернуться к физической части принтеров и рассмотреть с помощью чего же можно правильно крутить шаговыми двигателями и получать готовую модель.
1. Платы управления и как они управляют.
Для упрощенного понимания платы стоит разделить на 2 категории по их разрядности. Бывают 8-битные и 32-битные. Первые 3D принтеры, основанные на REPRAP (Replicating Rapid Prototyper — самовоспроизводящийся механизм для быстрого изготовления прототипов) имели в основе распространенную плату для робототехники, ориентированную на непрофессиональных пользователей - Arduino. Для создания прошивки используется собственная бесплатная среда разработки - Arduino IDE.
Arduino и Arduino-совместимые платы спроектированы таким образом, чтобы их можно было при необходимости расширять, добавляя в устройство новые компоненты. Как наиболее мощная была взята плата Arduino Mega 2560 с 8-битным процессором.
Для расширения ее возможностей, то есть управления нагревом горячего стола (Heat bed), хотенда (Hot end), управления вращением шаговых двигателей, учета нулевого положения с помощью концевых выключателей и прочего была разработана плата расширения RAMPS (RepRap Arduino Mega Pololu Shield).
Так же, для управления шаговыми двигателями были разработаны драйвера, совместимые с этой платой (Pololu драйвера).
Которые вставляются в гнезда платы. То есть для каждого шагового двигателя, подключаемого к связке Arduino+RAMPS необходим драйвер. RAMPS поддерживает подключение до 5 шаговых двигателей.
Для управления шаговым двигателем необходимо настроить напряжение питания двигателя подстроечным резистором. Настройка производится мультиметром в режиме замера постоянного напряжения. Один щуп касается земли ( крайнего контакта на драйвере с надписью GND или же минусового провода от блока питания), другим же коснуться подстроечного резистора.
Далее нужно посчитать по формуле необходимое напряжение, исходя из тока, на который рассчитан двигатель.
Vref – пин замера напряжения для установки тока по формуле.
Current Limit – ток шагового двигателя.
Формула Vref для A4988 изменяется от номинала токочувствительных резисторов. Это два чёрных прямоугольника на плате драйвера. Обычно подписаны R050 или R100.
Vref = Current Limit * 8 * (RS)
RS = 0,100
Vref = Current Limit * 8 * 0,100 = Current Limit / 1,25
RS = 0,050
Vref = Current Limit * 8 * 0,050 = Current Limit / 2,5
Например для 17HS4401: Vref = 1,7 / 2,5 = 0,68В
И вращая резистор добиваемся данной цифры на дисплее мультиметра. Важное дополнение, для того, что бы отрегулировать напряжение необходимо выключить принтер, а для замера - включить.

Формулы для других типов драйверов приведены в этой статье.
Другие платы формата All-in-one (все на одной плате, без таких многослойных конструкций) имеют аналогичные колодки под уже ставшими столь распространенными Pololu-драйвера.
Так же, для выбора режима работы шагового двигателя между колодками для установки шаговых двигателей сделаны перемычки, замыкая которые мы выбираем тот или иной режим работы.

Режимов работы у шагового двигателя с драйверами А4988 всего 5: полный шаг, 1/2 шага, 1/4 шага, 1/8 шага и 1/16.
Перемычки всего 3: MS0, MS1, MS2. Low - перемычка отсутствует, high - установлена.
Получается, что когда нет ни одной перемычки мотор вращается без деления шага на микрошаги, а когда установлены все 3 - на 1/16.
Дробление шага на микрошаги сделано с единственной целью - увеличения точности перемещения. То есть используя дробление 1/4 шага мы не сможем остановиться посередине между 2 и 3 микрошагом. При 1/16 это возможно.
Существует множество драйверов, совместимых с платами, применяемыми в 3D принтерах. Небольшой список:
1 ) A4988.
Могут быть как зеленые, так и красные.
Максимальный делитель 1/16.
2 ) DRV8825.
Могут встречаться как фиолетовые, так и синие. Из-за отсутствия нормального режима удержания (в статичном положении, но с фиксацией ротора, обычно этот режим потребляет меньше энергии, чем вращение) сильно греется. Поэтому рекомендуется устанавливать на чип хороший радиатор.
Максимальный делитель 1/32.
3 ) TMC2100.
Существует как оригинал, доступный в магазине в Германии и в США, так и множество китайских копий.
Чип тот же, производства Германии, а вот обвязку (резисторы, конденсаторы...) каждый китаец ваяет по-своему, поэтому возникает сложность в подборе напряжения для питания шагового двигателя. Данный драйвер позиционируется как тихий, в котором шум и писк двигателей сведен к минимуму.
Сравнение шума от А4988 и TMC2100.
Но как полагается, чем-то нужно жертвовать взамен. Он очень сильно греется, а при перегреве начинаются пропуски шагов и перемещения по осям могут быть неверными.
У меня в первый раз кубик стал сопляной гусеницей.
3b990654f679a663721e07d02247eb1b.jpg
Как следствие - нужно хорошее охлаждение (некоторые китайцы пренебрегают метализацией для отвода тепла, поскольку чип расположен "на пузе" ) и очень точная регулировка напряжения. Есть и небольшие каверзы - вроде бы точно отрегулировал, печатает который месяц мелкие детали без съездов, а ставишь деталь на сутки-двое, и где-то в конце печати получишь микросъезд на 0,5 мм.
Драйвер имеет собственный чип, который интерполирует делитель 1/16 в 1/256 без нагрузки для процессора, и обеспечивает очень тихую работу.
4 ) LV8729
Чаще всего драйвер исполнения китайской компании Makerbase (MKS).
Драйвера характеризуются широкими возможностями регулировки делителя микрошага. От полного до 1/128. Внутреннего делителя, как у ТМС2100 нет.
Использовать с 1/64 и 1/128 с 8-битной электроникой (на базе AtMega 2560) не рекомендуется, так как необходимо задействовать очень много ресурсов процессора. Предназначены для установки в 32-разрядные платы.
5 ) SD5984.
Драйвера производства Panucatt Devices. Продаются только там, китайцы не делают такие. Тоже поддерживают дробление шага от полного до 1/32. Имеется защита от большого тока и перегрева. Как вы заметили на фото, есть 2 "лишних" штырька - драйвера поддерживают регулировку напряжения извне, то есть в прошивке платы. Что очень удобно позволяет контролировать и регулировать напряжение.
Поставляется в 2 вариантах:
1) Стандартная версия. Площадка под пины регулировки напряжения закорочена, и регулировка напряжения возможна как во всех остальных драйверах - руками, в смысле отверткой и мультиметром. Поддерживается всеми платами.
2) Цифровая регулировка. Пины в наличии и регулировка производится программно. Поддерживается только собственными контроллерами: Azteeg X3, X3 PRO и X5 mini V3.
6 ) SD6128
Драйвера так же производства Panucatt Devices.
В отличие от SD6128 имеют дробление шага до 1/256. Так же, имеется защита от перегрева и большого тока. Аналогично, присутствует в 2 версиях: с ручной регулировкой напряжения, и с поддержкой программной регулировки. Программная регулировка доступна только для плат Azteeg X3, X3 PRO и X5 mini V3.
В основе драйвера лежит чип THB6128. Драйвер работает как в 3,3В (32-разрядные платы), так и 5В (8-разрядные). Установка делителя производится так же, перемычками, в соответствии с таблицей из pdf-описания.
Для установки в 8-битные платы, задействовать делители выше 1/64 не рекомендуется из-за возможной перегрузки процессора.

7 ) SD8825.
PREVIEW
Собственная версия Panucatt Devices, аналогичная привычной DRV8825, с тем лишь отличием, что есть 2 пина для управления напряжением на драйвере. Регулировка доступна лишь на платах собственного производства: Azteeg X3, X3 PRO и X5 mini V3.
Делитель 1/32.

8 ) TMC2130.
Свой опыт использования и покупки я уже описывал. Повторюсь, что если есть желание заморочиться с использованием SPI на плате, и попытаться настроить напряжение - пожалуйста. В распространенную прошивку для 8-битных плат Marlin уже добавлена библиотека для данного драйвера и авторегулировки его напряжения (ток прибавляется до тех пор, пока не появится ошибка о перегреве, далее оно снижается пошагово, с шагом в 50мА), но пока толковых упоминаний об установке и настройке Pololu-драйвера не видел. Единственная реализация, заслуживающая внимания - реализация Джозефа Прюши, на новой MK3. В его новой плате EINSY RAMBO данные драйвера уже впаяны в плату, а прошивка поддерживает регулировку напряжения. Одним из преимуществ данного драйвера является контроль момента на роторе двигателя, то есть в момент касания каретки стопора момент на валу ротора резко увеличивается, и плата понимает, что каретка доехала до максимума и дальше пытаться ее двигать нет смысла. Поэтому там отсутствуют концевые выключатели.
Плата, аналогично с TMC2100, имеет внутренний делитель с 1/16 до 1/256. Переключение между делителями производится программно, по SPI-интерфейсу.
Появилось достаточно много китайских клонов, в которых SPI-интрефейс запаян, и работа полностью аналогична TMC2100. Как утверждает представитель компании Watterott - разницы между TMC2100 и TMC2130 с запаяным SPI никакой.

9 ) TMC2208
Новая версия драйверов от Trinamic и Watterott. Конфигурация деления микрошага осуществляется через UART-интерфейс, вот такой платой.
Плата обеспечивает подключение драйвера через данный интерфейс через кабель к USB компьютера. Далее с помощью собственной утилиты производится конфигурация параметров.
После конфигурирования прошивки плату можно отключить от драйвера.
Уже появились китайские клоны данной платы.
Приобрел себе такой. Могу сделать единственный вывод - китайские клоны намного капризнее и сложнее в настройке напряжения, нежели оригиналы. Были и BigtreeTech TMC2100 и Makerbase TMC2100 и вот эти blkbox TMC2208, и разумеется оригинальные TMC2100. Настроить китайцев, что б вот прям "ни единого разрыва", ни одного пропуска шага за достаточно долгую печать я не смог. За то оригинальные за 5 минут и все ок.
У чипа такой же делитель с 1/16 до 1/256, как и у всех остальных TMC2100,2130.
10 ) RAPS128
Сложно сказать, кто кого повторил, если убрать все стереотипы. Немецкие драйвера, на базе THB6128 ( как и у Panucatt Divices SD6128 ,если верить Wiki REPRAP.org и сайтупроизводителя. Судя по описанию на сайте магазина, где они продаются, немцы не гнушаются ставить и LV8729V, как у китайских MKS LV8729.
Драйвер имеет делитель от полного шага до 1/128. Для 8-битных плат не рекомендуется ставить делитель выше 1/32.
Как очень заметно, выделяется не 1, а 2 потенциометра.
Левый - для настройки напряжения, а правый отвечает за регулировку спада тока. Производитель рекомендует держать положение этого потенциометра где-то посередине, от 1,1 до 3В. В даташите на любые драйвера имеются табличные значения для установки спада тока.
e7baaf29da2ee2a9e828e74acffe7a08.JPG
Небольшое лирическое отступление.
Представлю небольшую выжимку данной статьи, для понимания принципов работы шаговых двигателей и сложностей управления ими.
Шаговый двигатель. Как он работает и зачем ему спад тока?
Шаговый двигатель – это электромеханическое устройство, которое преобразует электрические импульсы в дискретные механические перемещения.
Однако шаговые двигатели обладают множеством полезных свойств, а главное - они дешевы.

Чем же хорош шаговый двигатель?
  • угол поворота ротора определяется числом импульсов, которые поданы на двигатель;
  • двигатель обеспечивает полный момент в режиме удержания;
  • точное позиционирование и повторяемость. Хорошие шаговые двигатели имеют точность 3-5% от величины шага. Эта ошибка не накапливается от шага к шагу;
  • возможность быстрого старта/остановки/реверсирования;
  • надежность, связанная с отсутствием щеток, срок службы шагового двигателя фактически определяется сроком службы подшипников;
  • однозначная зависимость положения от входных импульсов обеспечивает позиционирование без обратной связи;
  • возможность получения очень низких скоростей вращения для нагрузки, присоединенной непосредственно к валу двигателя без промежуточного редуктора;
  • может быть перекрыт довольно большой диапазон скоростей, скорость пропорциональна частоте входных импульсов;
Но не все так хорошо...
  • шаговым двигателям присуще явление резонанса;
  • возможна потеря положения из-за отсутствия обратной связи;
  • потребление энергии не уменьшается даже без нагрузки;
  • затруднена работа на высоких скоростях;
  • невысокая удельная мощность;
  • относительно сложная схема управления;
Существуют три основных типа шаговых двигателей:
  • двигатели с переменным магнитным сопротивлением
  • двигатели с постоянными магнитами
  • гибридные двигатели
Определить тип двигателя можно даже на ощупь: при вращении вала обесточенного двигателя с постоянными магнитами (или гибридного) чувствуется переменное сопротивление вращению, двигатель вращается как бы щелчками. В то же время вал обесточенного двигателя с переменным магнитным сопротивлением вращается свободно. Гибридные двигатели являются дальнейшим усовершенствованием двигателей с постоянными магнитами и по способу управления ничем от них не отличаются. Определить тип двигателя можно также по конфигурации обмоток. Двигатели с переменным магнитным сопротивлением обычно имеют три (реже четыре) обмотки с одним общим выводом. Двигатели с постоянными магнитами чаще всего имеют две независимые обмотки. Эти обмотки могут иметь отводы от середины. Иногда двигатели с постоянными магнитами имеют 4 раздельных обмотки.
В шаговом двигателе вращающий момент создается магнитными потоками статора и ротора, которые соответствующим образом ориентированы друг относительно друга. Статор изготовлен из материала с высокой магнитной проницаемостью и имеет несколько полюсов. Полюс можно определить как некоторую область намагниченного тела, где магнитное поле сконцентрировано. Полюса имеют как статор, так и ротор. Для уменьшения потерь на вихревые токи магнитопроводы собраны из отдельных пластин, подобно сердечнику трансформатора. Вращающий момент пропорционален величине магнитного поля, которая пропорциональна току в обмотке и количеству витков. Таким образом, момент зависит от параметров обмоток. Если хотя бы одна обмотка шагового двигателя запитана, ротор принимает определенное положение. Он будет находится в этом положении до тех пор, пока внешний приложенный момент не превысит некоторого значения, называемого моментом удержания. После этого ротор повернется и будет стараться принять одно из следующих положений равновесия.

Нас интересуют гибридные двигатели, наиболее часто применяемые в 3D принтерах.
Гибридные двигатели сочетают в себе лучшие черты двигателей с переменным магнитным сопротивлением и двигателей с постоянными магнитами. Ротор гибридного двигателя имеет зубцы, расположенные в осевом направлении.
Ротор разделен на две части, между которыми расположен постоянный магнит. Таким образом, зубцы верхней половины ротора являются северными полюсами, а зубцы нижней половины – южными. Кроме того, верхняя и нижняя половинки ротора повернуты друг относительно друга на половину угла шага зубцов. Число пар полюсов ротора равно количеству зубцов на одной из его половинок. Зубчатые полюсные наконечники ротора, как и статор, набраны из отдельных пластин для уменьшения потерь на вихревые токи. Статор гибридного двигателя также имеет зубцы, обеспечивая большое количество эквивалентных полюсов, в отличие от основных полюсов, на которых расположены обмотки. Обычно используются 4 основных полюса для 3.6 град. двигателей и 8 основных полюсов для 1.8- и 0.9 град. двигателей. Зубцы ротора обеспечивают меньшее сопротивление магнитной цепи в определенных положениях ротора, что улучшает статический и динамический момент. Это обеспечивается соответствующим расположением зубцов, когда часть зубцов ротора находится строго напротив зубцов статора, а часть между ними.
Ротор привычного для 3D принтера двигателя имеет 100 полюсов (50 пар), двигатель имеет 2 фазы, поэтому полное количество полюсов – 200, а шаг, соответственно, 1.8 град.

Как видно на рисунке, воздушные зазоры у верхнего и нижнего полюсного наконечника ротора разные. Это достигается благодаря повороту полюсных наконечников на половину шага зубъев. Поэтому существует другая магнитная цепь, которая содержит минимальные воздушные зазоры и, как следствие, обладает минимальным магнитным сопротивлением. По этой цепи замыкается другая часть потока (на рисунке показана штриховой белой линией), которая и создает момент. Часть цепи лежит в плоскости, перпендикулярной рисунку, поэтому не показана. В этой же плоскости создают магнитный поток катушки статора. В гибридном двигателе этот поток частично замыкается полюсными наконечниками ротора, и постоянный магнит его «видит» слабо. Поэтому в отличие от двигателей постоянного тока, магнит гибридного двигателя невозможно размагнитить ни при какой величине тока обмоток.
Величина зазора между зубцами ротора и статора очень небольшая – типично 0.1 мм. Это требует высокой точности при сборке, поэтому шаговый двигатель не стоит разбирать ради удовлетворения любопытства, иначе на этом его срок службы может закончиться.
Чтобы магнитный поток не замыкался через вал, который проходит внутри магнита, его изготавливают из немагнитных марок стали. Они обычно обладают повышенной хрупкостью, поэтому с валом, особенно малого диаметра, следует обращаться осторожно.
Для получения больших моментов необходимо увеличивать как поле, создаваемое статором, так и поле постоянного магнита. При этом требуется больший диаметр ротора, что ухудшает отношение крутящего момента к моменту инерции. Поэтому мощные шаговые двигатели иногда конструктивно выполняют из нескольких секций в виде этажерки. Крутящий момент и момент инерции увеличиваются пропорционально количеству секций, а их отношение не ухудшается.

Гибридные двигатели подразделяются на 2 типа. В зависимости от конфигурации обмоток двигатели делятся на биполярные и униполярные. Биполярный двигатель (на рисунке ниже под буквой а) имеет одну обмотку в каждой фазе, которая для изменения направления магнитного поля должна переполюсовывается драйвером. Всего биполярный двигатель имеет две обмотки и, соответственно, четыре вывода.
Униполярный двигатель (б) также имеет одну обмотку в каждой фазе, но от середины обмотки сделан отвод. Это позволяет изменять направление магнитного поля, создаваемого обмоткой, простым переключением половинок обмотки. Средние выводы обмоток могут быть объединены внутри двигателя, поэтому такой двигатель может иметь 5 или 6 выводов. Иногда униполярные двигатели имеют раздельные 4 обмотки, по этой причине их ошибочно называют 4-х фазными двигателями. Каждая обмотка имеет отдельные выводы, поэтому всего выводов 8 (в). При соответствующем соединении обмоток такой двигатель можно использовать как униполярный или как биполярный. Униполярный двигатель с двумя обмоткими и отводами тоже можно использовать в биполярном режиме, если отводы оставить неподключенными. В любом случае ток обмоток следует выбирать так, чтобы не превысить максимальной рассеиваемой мощности.
Так какой лучше?
Если сравнивать между собой биполярный и униполярный двигатели, то первый имеет выше удельную мощность. При одних и тех же размерах биполярные двигатели обеспечивают больший момент.
Момент, создаваемый шаговым двигателем, пропорционален величине магнитного поля, создаваемого обмотками статора. Наиболее важным является ограничение по нагреву двигателя вследствие омических потерь в обмотках. Как раз этот факт и демонстрирует одно из преимуществ биполярных двигателей. В униполярном двигателе в каждый момент времени используется лишь половина обмоток. Другая половина просто занимает место в окне сердечника, что вынуждает делать обмотки проводом меньшего диаметра. В то же время в биполярном двигателе всегда работают все обмотки, т.е. их использование оптимально. В таком двигателе сечение отдельных обмоток вдвое больше, а омическое сопротивление – соответственно вдвое меньше. Это позволяет увеличить ток в корень из двух раз при тех же потерях, что дает выигрыш в моменте примерно 40%. Если же повышенного момента не требуется, униполярный двигатель позволяет уменьшить габариты или просто работать с меньшими потерями. На практике все же часто применяют униполярные двигатели, так как они требуют значительно более простых схем управления обмотками.
А как управлять шаговым двигателем?
Существует несколько способов управления шаговым двигателем. Все расписывать не буду, так как они относятся к полношаговым или полушаговым режимам работы. Нас интересует именно микрошаговый режим. При этом способе управления ток в фазах нужно менять небольшими шагами, обеспечивая таким образом дробление половинного шага на еще меньшие микрошаги (Важный ресурс - частота процессора, т.е с какой частотой он может подавать сигнал STEP на перемещение драйверу). Когда одновременно включены две фазы, но их токи не равны, то положение равновесия ротора будет лежать не в середине шага, а в другом месте, определяемом соотношением токов фаз. Меняя соотношение, можно обеспечить некоторое количество микрошагов внутри одного шага. Для реализации микрошагового режима требуются более сложные драйверы, позволяющие задавать ток в обмотках с необходимым соотношением. Полушаговый режим является частным случаем микрошагового режима, но он не требует формирования ступенчатого тока питания катушек, поэтому часто реализуется.
Микрошаговый режим обеспечивается путем получения поля статора, вращающегося более плавно, чем в полно- или полушаговом режимах. В результате обеспечиваются меньшие вибрации и практически бесшумная работа вплоть до нулевой частоты. Меньший угол шага способен обеспечить более точное позиционирование. Существует много различных микрошаговых режимов, с величиной шага от 1/3 полного шага до 1/512. Шаговый двигатель является синхронным электродвигателем. Это значит, что положение равновесия неподвижного ротора совпадает с направлением магнитного поля статора. При повороте поля статора ротор тоже поворачивается, стремясь занять новое положение равновесия.
Чтобы получить нужное направление магнитного поля, необходимо выбрать не только правильное направление токов в катушках, но и правильное соотношение этих токов.
Смещение точки равновесия ротора говорит о том, что ротор можно зафиксировать в любой произвольной позиции. Для этого нужно лишь правильно установить отношение токов в фазах. Именно этот факт используется при реализации микрошагового режима.
Результатом использования микрошагового режима является более плавное вращение ротора на низких частотах. Для достижения высоких скоростей в микрошаговом режиме требуется высокая частота повторения микрошагов, которую не всегда может обеспечить управляющий микроконтроллер. Именно из-за этого происходит переход от 8-битной электроники к 32-битной, так как в дельта-принтерах для перемещения вдоль одной оси используется движение сразу 3 двигателей.
При осуществлении каждого шага ротор не сразу останавливается в новом положении равновесия, а осуществляет затухающие колебания вокруг положения равновесия. Время установления зависит от характеристик нагрузки и схемы драйвера. Обычно колебания являются нежелательными. Избавиться от этого явления можно используя микрошаговый режим. Ниже показаны перемещения ротора при работе в полношаговом и микрошаговом режимах.
Видно, что в полношаговом режиме наблюдаются выбросы и колебания, в то время как в микрошаговом режиме их нет. Однако и в этом режиме график положения ротора отличается от прямой линии. Эта погрешность объясняется погрешностью геометрии деталей двигателя и может быть уменьшена путем проведения калибровки и последующей компенсации путем корректировки токов фаз.
При вращении ротора у двигателя есть мертвые зоны, которые ограничивают точность позиционирования.
На рисунке показана зависимость зависимость момента от угла поворота ротора.
Наличие мертвых зон является очень важным для микрошагового режима. Если, например, имеются мертвые зоны величиной d, то микрошаг величиной менее d вообще не сдвинет ротор с места.
Когда двигатель работает под нагрузкой, всегда существует некоторый сдвиг между угловым положением ротора и ориентацией магнитного поля статора. Особенно неблагоприятной является ситуация, когда двигатель начинает торможение и момент нагрузки реверсируется. Нужно отметить, что запаздывание или опережение относится только к положению, но не к скорости. В любом случае, если синхронность работы двигателя не потеряна, это запаздывание или опережение не может превышать величины двух полных шагов. Это очень приятный факт.
Каждый раз, когда шаговый двигатель осуществляет шаг, ротор поворачивается на S радиан. При этом минимальный момент имеет в место, когда ротор находится между соседними положениями равновесия.
Этот момент называют рабочим моментом, он означает, какой наибольший момент может преодолевать двигатель при вращении с малой скоростью. Если двигатель делает шаг с двумя запитанными обмотками, то рабочий момент равен моменту удержания для одной запитанной обмотки.

Параметры привода зависят от характеристик нагрузки. Кроме трения, реальная нагрузка обладает инерцией. Инерция препятствует изменению скорости и требует от двигателя больших моментов на разгоне и торможении, ограничивая максимальное ускорение. С другой стороны, увеличение инерционности нагрузки увеличивает стабильность скорости.
При конструировании драйверов шаговых двигателей нужно учитывать, что обмотки двигателя представляют собой индуктивность. Эта индуктивность определяет время нарастания и спада тока. Поэтому если к обмотке приложено напряжение прямоугольной формы, форма тока не будет прямоугольной. При низких скоростях (а) время нарастания и спада тока не способно сильно повлиять на момент, однако на высоких скоростях момент падает. Связано это с тем, что на высоких скоростях ток в обмотках двигателя не успевает достигнуть номинального значения(б).
Для того, чтобы момент падал как можно меньше, необходимо обеспечить высокую скорость нарастания тока в обмотках двигателя, что достигается применением специальных схем питания.
Поведение момента при увеличении частоты коммутации фаз примерно такое: начиная с некоторой частоты среза момент монотонно падает. Обычно для шагового двигателя приводятся две кривые зависимости момента от скорости.
Внутренняя кривая (кривая старта) показывает, при каком максимальном моменте трения для данной скорости шаговый двигатель способен тронуться. Эта кривая пересекает ось скоростей в точке, называемой максимальной частотой старта или частотой приемистости. Она определяет максимальную скорость, на которой ненагруженный двигатель может тронуться.
Внешняя кривая (кривая разгона) показывает, при каком максимальном моменте трения для данной скорости шаговый двигатель способен поддерживать вращение без пропуска шагов. Эта кривая пересекает ось скоростей в точке максимальной частоты разгона. Она показывает максимальную скорость для данного двигателя без нагрузки. Область, которая лежит между кривыми, называется областью разгона.

Для того, чтобы работать на большой скорости из области разгона, необходимо стартовать на низкой скорости из области старта, а затем выполнить разгон. При остановке нужно действовать в обратном порядке: сначала выполнить торможение, и только войдя в область старта можно прекратить подачу управляющих импульсов. В противном случае произойдет потеря синхронности и положение ротора будет утеряно.
Необходимо отметить, что непрерывная работа шагового двигателя на высокой скорости не всегда допустима ввиду нагрева ротора.
При осуществлении разгона или торможения важно правильно выбрать закон изменения скорости и максимальное ускорение. Ускорение должно быть тем меньше, чем выше инерционность нагрузки. Критерий правильного выбора режима разгона – это осуществление разгона до нужной скорости для конкретной нагрузки за минимальное время. Чаще всего применяют разгон и торможение с постоянным ускорением.
Реализация закона, по которому будет производится ускорение или торможение двигателя, обычно производится программно управляющим микроконтроллером, так как именно микроконтроллер обычно является источником тактовой частоты для драйвера шагового двигателя. Для генерации тактовой частоты удобно использовать аппаратный таймер, который имеется в составе того же процессора Arduino - Atmega2560. Когда двигатель вращается с постоянной скоростью, достаточно загрузить в таймер постоянное значение периода повторения шагов (длительность шага). Если же двигатель разгоняется или тормозится, этот период меняется с каждым новым шагом. При разгоне или торможении с постоянным ускорением частота повторения шагов должна изменяться линейно, соответственно значение периода, которое необходимо загружать в таймер, должно меняться по гиперболическому закону.
Резонанс
Шаговым двигателям свойственен нежелательный эффект, называемый резонансом. Эффект проявляется в виде внезапного падения момента на некоторых скоростях. Это может привести к пропуску шагов и потере синхронности. Эффект проявляется в том случае, если частота шагов совпадает с собственной резонансной частотой ротора двигателя.
Когда двигатель совершает шаг, ротор не сразу устанавливается в новую позицию, а совершает затухающие колебания. Дело в том, что система ротор – магнитное поле – статор работает как пружинный маятник, частота колебаний которого зависит от момента инерции ротора (плюс нагрузки) и величины магнитного поля.
Резонансную частоту определяет момент инерции собственно ротора двигателя и момент инерции нагрузки на валу двигателя. Поэтому резонансная частота ротора ненагруженного двигателя, которая приводится среди параметров, имеет маленькую практическую ценность, так как любая нагрузка, подсоединенная к двигателю, изменит эту частоту.
Когда используется не микрошаговый режим, основной причиной появления колебаний является прерывистое вращение ротора. При осуществлении шага ротору толчком сообщается некоторая энергия. Этот толчок возбуждает колебания. Энергия, которая сообщается ротору в полушаговом режиме, составляет около 30% от энергии полного шага. Поэтому в полушаговом режиме амплитуда колебаний существенно меньше. В микрошаговом режиме с шагом 1/32 основного при каждом микрошаге сообщается всего около 0.1% от энергии полного шага. Поэтому в микрошаговом режиме явление резонанса практически незаметно.
Способы изменения направления тока
При работе шагового двигателя требуется изменение направления магнитного поля независимо для каждой фазы. Изменение направления магнитного поля может быть выполнено разными способами. В униполярных двигателях обмотки имеют отвод от середины или имеются две отдельные обмотки для каждой фазы. Направление магнитного поля меняется путем перключения половинок обмоток или целых обмоток. В этом случае требуются только два простых ключа A и B для каждой фазы.
В биполярных двигателях направление меняется путем переполюсовки выводов обмоток. Для переполюсовки требуется полный H-мост (рисунок ниже). Управление ключами должно осуществляться логической схемой, реализующей нужный алгоритм работы. Предпологается, что источник питания схем имеет номинальное для обмоток двигателя напряжение.
После отключения индуктивности от источника питания ток не может мгновено прекратится. Возникает ЭДС (электродвижущая сила) самоиндукции, имеющая противоположное источнику питания направление.
Для регулировки момента нужно регулировать силу тока в обмотках. В любом случае, ток должен быть ограничен, чтобы не превысить рассеиваимую мощность на омическом сопротивлении обмоток. Более того, в полушаговом режиме требуется в определенные моменты обеспечивать нулевое значение тока в обмотках, а в микрошаговом режиме вообще требуется задание разных значений тока.
При работе на больших скоростях требуется увеличивать скорость нарастания тока в обмотках, что возможно повышением напряжения источника питания. При этом максимальный ток обмотки должен быть ограничен резистором.
Еще одним методом стабилизации тока в обмотках двигателя является ключевое (ШИМ) регулирование. Это позволяет использовать простые и дешевые нестабилизированные источники питания.
Падение напряжения на этом резисторе зависит от тока в обмотке. Когда ток достигает установленного значения, ключ выключается, что приводит к падению тока. Когда ток спадает до нижнего порога, ключ снова включается. Этот процесс повторяется периодически, поддерживая среднее значение тока постоянным.
Управляя Uref можно регулировать ток фазы, например, увеличивать его при разгоне и торможении и снижать при работе на постоянной скорости. Это напряжение мы и регулируем на драйвере подстроечным резистором.
Подстроечным резистором мы регулируем время включения и выключения ключа, т.е. время на отработку микрошага. У того же А4988 имеется автоматическая регулировка спада тока.
8f384d39761a1cc2a903442965f5e812.JPG
Подписаться на 3Dtoday
118
Комментарии к статье

Комментарии

17 Ноя 14:12
4
Пробежался по статье. Хорошая выкладка материала. Но я так не смог бы написать.

Но до сих пор жду статью как рисовать в солиде спиральные вазы ;)
17 Ноя 14:38
2
Но до сих пор жду статью как рисовать в солиде спиральные вазы
Гы))Если б еще время на все это было...
17 Ноя 14:48
1
))))))))))))))))))))))))
Моя твоя понималь.
Сам увяз в мелких подработках. Рисую формы для печенкек.
осталось наковырять инструмент, который на этих завитушках может сделать фаску.
Предположительно это блендер. Но сходу в нем не разобрался а внимательно изучать тоже нет времени.
17 Ноя 15:04
2
Рисую формы для печенкек.
Мелко. Я их рисую, печатаю и продаю :D8)
17 Ноя 15:08
1
Принтер в состоянии перманентного ремонта.
Так что пока только рисую.

Походу латунные втулки почему-то плохо скользят по направляющим из нержавейки...
19 Ноя 22:37
0
Режь поверхностью
17 Ноя 14:46
1
Приложи картинку того, что нужно. Может помогу.
17 Ноя 15:02
1




Был разговор что г-н Дагов напишет статью как нечто похожее рисовать в солиде )
С цилиндрической внутренней частью я нарисую. А с переменным диаметром по высоте я пока не сообразил как рисовать )
Но это уже перешло в разряд "не горит, но не помешает знать".
17 Ноя 15:37
0
перпендикулярно направлению вытягивания-кручения делать несколько плоскостей, на них задавать эскиз(например круги разных диматров ) - это будут будущие сечения ... ну и вытягиваем крутим эскиз по этим сечениям ..... я так делал из круга в овал и в срезаный овал
приколько получается .... по крайней мере так я осилил патрубок хитрой формы в пылесос ....... правда может есть и более простое и красивое решение - я глупый новичек в солиде
17 Ноя 15:50
0
17 Ноя 18:32
0
ЖИР!
Счас посмотрю.
17 Ноя 17:01
0
По моему элементарно делается.
Профиль вдоль спиральной траектории, затем круговой массив и обрезать лишнее повернутым вырезом.
Следующая ваза просто вытянутая бобышка с заданым углом и затем просто повернуть инструментом "гибкие"
17 Ноя 17:34
0
напишет статью как нечто похожее рисовать в солиде )
Можете покурить grabcad на наличие подобных вазочек, там исходники выкладывают.
17 Ноя 18:31
0
Кстате мысля!

Хароший у Вас план, таварисч Жюкоф!
19 Дек 10:14
0
Был разговор что г-н Дагов напишет статью как нечто похожее рисовать в солиде
Ой, я могу много чего написать. Вот уроков по симулейшн в солиде накопал с моделями для этого. Там и флоу и прочностные расчеты. Я не юзаю это, так как нелинейности солид не считает, а флоу со свободными поверхностями солид не умеет. Могу написать, времени только нету.
17 Ноя 14:50
4
Но до сих пор жду статью как рисовать в солиде спиральные вазы
Тю. Ваще легко:
17 Ноя 15:03
1
А потом берем глобус и на него натягиваем сову.
17 Ноя 15:09
0
Ща любители зверья за зоофилию кого-то натянут ) Я бы с этим аккуратнее был )
17 Ноя 15:19
1
Ой. Я не знал шо они и глобус за конкурента считают.
17 Ноя 15:39
0
глобус за конкурента считают.
Смотря в каком качестве его использовать :D
17 Дек 11:20
0
Пробежался тоже..., убежал далее! Думал, статья для начинающих 3D-шников, а оказалось, что статья "для начинающих 3D-шников, из числа продвинутых инженеров электронщиков-компьютерщиков-программистов-строителей 3D принтеров" - я лично "как в джунгли забрёл" - ничего не понятно для простого пользователя.
17 Дек 13:34
0
Ну извини, не собирался излагать основы физики школьной программы про ЭДС и магнитные поля,правила буравчика и прочее :D Во всем остальном - я максимально упростил принципы работы,что бы это не было "магией" в виде - прошил ардуину,подключил мотор и он крутится! Это ж магия!
17 Ноя 14:12
2
Спасибо!
Очень познавательно!
17 Ноя 14:24
2
НЕКРАСИВО перепечатывать огромными кусками известную статью уважаемого Ридика Леонида Ивановича, и не указывать ссылки на источник.
17 Ноя 14:35
1
Ссылка указана, читаем внимательно. А потом уже бросаемся тапками. Ду Ю андестенд ми?
Представлю небольшую выжимку данной статьи, для понимания принципов работы шаговых двигателей и сложностей управления ими.
Ридика
И фамилия у него Ридико.
17 Ноя 14:50
3
В украинском языке не склоняется женская фамилия. А мужская именно так и склоняется кто - Ридико, Сидоренко, кого - Ридика, Сидоренка, кому - Ридику, Сидоренку. Поэтому всё правильно Ридика Леонида Леонидовича. Это как Шевченко написал бы.
17 Ноя 14:55
1
В украинском языке не склоняется женская фамилия.
Украинского не разумею, увольте :D Не обратил внимания на падеж.
17 Ноя 15:35
0
Украинского не разумею
ЭЭЭээээмммммм...
Мне кажется что это такой украинский псевдоним...
05caa4259e4e817acf14ffb9851a2d54.jpg
17 Ноя 14:44
1
Извините, пожалуйста - не углядел ссылку (((
Ридико - мужские фамилии склоняются по падежам в русском языке.
17 Ноя 14:54
2
Извините, пожалуйста - не углядел ссылку (((
Да ничего, бывает. Но тапки подберите :D
17 Ноя 15:03
1
Поможет ли диодная развязка на 8 диодах в снижении шума от драйвера 4988?
17 Ноя 15:36
1

Такая чтоль? Ну писали, что на дельтах работает хорошо. Кто-то пробовал на h-bot - еще хуже стало. А у кого-то никаких изменений. Все от исполнения драйвера зависит. Насколько я понимаю, эта сборка заставляет драйвер поднимать ток на обмотках, что бы колебаний меньше стало при установке в равновесное положение. На практике у кого-то работает, у кого-то нет.
17 Ноя 15:09
0
То есть если я все правильно понял, если у меня 32 bit система, лучше выставить драйверы на 1/128? или лучше не использовать максималку?
17 Ноя 15:17
0
если у меня 32 bit система, лучше выставить драйверы на 1/128
Все зависит от того какие у вас драйвера :D А4988 на 1/128 не выставить при всем желании
17 Ноя 15:27
0
LV8729 там есть такая возможность, но мне говорили что 1/16 самое оптимальное.
17 Ноя 15:37
0
мне говорили что 1/16 самое оптимальное
А доводы какие? Я не вижу проблем поставить на 1/128, будет и тише, и точнее.
20 Ноя 09:48
0
Точнее не будет. Разрешение увеличится, точность останется на том же месте.
20 Ноя 10:24
0
Разрешение увеличится, точность останется на том же месте
Cпорно. Просто обеспечить поворот на 1/64 и 1/128 она сможет, а при установленной перемычке на 1/16 - он не сможет повернуться на эту величину и останется в том же положении.
20 Ноя 11:23
0
Точность и разрешение разные понятия. Если допустим у ШВП точность перемещения 0.05 на 1 метр, то выше от микрошага она не станет.
И Дим, твоя же статья. http://3dtoday.ru/blogs/dagov/what-they-sing-motors/
Я не докапываюсь, просто поправил.
20 Ноя 12:16
0
И Дим, твоя же статья. http://3dtoday.ru/blogs/dagov/what-they-sing-motors/
Мы ж с тобой долго и упорно обсуждали этот момент. Потом ты мне дал ссылку на эмпирические данные о том, что момент от делителя не зависит. Поэтому некоторые вещи стоит пересмотреть.
20 Ноя 12:27
0
Видно друг друга не поняли. Про момент если честно не помню, помню только, то что обсуждали- двигатель всегда сделает сделает столько микрошагов сколько нужно, если все нормально. Но уже не суть.
23 Ноя 21:33
0
Вставлю свои 5 копеек.
Точность позиционирования от микрошага зависит крайне не линейно и, емнип, при 1/16 и дальше совсем на точность не влияет в следствии неидеальности изготовления самого движка, системы перемещения, наводок в проводах и т.д.
Момент при микрошаге вблизи резонансных частот увеличивается, что очень актуально при высоких скоростях вращения (другими словами, применения бОльшего микрошага позволит достичь бОльших скоростей вращения).
17 Ноя 15:40
0
У меня ультумбочка на LV8729-OC (отдельные модули) бегает на 1/128. Тихо и бодро, только положительные впечатления.
17 Ноя 15:43
0
Спасибо! Перейду на 128 ;-) А какие скорости в настройках?
17 Ноя 15:45
0
Вот сейчас точно не вспомню. Скорее всего, ускорения 3000, на скорости до 150 печатал без каких-либо. Плата SBase.
17 Ноя 15:48
0
Большое Вам спасибо у меня ларге и в настройках уже голову с этими скоростями сломал ;-( там два варианта скорости в двух местах настройки ;-)
24 Ноя 10:26
0
У меня после установки LV появилась какая-то рябь на стенках. Вечером поставлю TMC и сравню результат, а то может совпало просто, а я на дрова гоню :)
17 Ноя 15:20
3
to dagov

Как всегда блестяще, маэстро :)
И системно и доступно - как энциклопедия...
17 Ноя 15:51
1
Dagov, ЗдОрово!
По полочкам, я не знал что Вы - "коллекционер" ;) .

1.
К сожалению, у поста есть предел - 65535 символов...
Вот так новость. С каких это пор?


2.
Для установки в 8-битные платы, задействовать делители выше 1/64 не рекомендуется из-за возможной перегрузки процессора.
Я понял к какому драйверу это относится (не-TMCnnnn).
Не понял одного - относится ли это ко всем драйверам, если ЛЮБОЙ - ставится на РАМПсобургер с Ардуино Мега.
Поясните пожалуйста этот момент, я собирался применять Тринамики вместо A4988 на РАМПСобургере Hercules New,
заимствуя часть кода у Prusa Mk3.

Быть может, ответ кроется вот здесь (у TMCnnnn):
Драйвер имеет собственный чип, который интерполирует делитель 1/16 в 1/256 без нагрузки для процессора, и обеспечивает очень тихую работу.
???

Если "Да", то получается ключевое слово тут - "интерполирует", то есть специально для TMCnnnn - код переписывать не надо?
17 Ноя 17:39
1
Вот так новость. С каких это пор?
Видимо с давних, обнаружено было случайно - перестало сохранять новый текст и картинки. Даже Сергей программистов на уши поднял из-за того, что не сохраняется текст.
Не понял одного - относится ли это ко всем драйверам, если ЛЮБОЙ - ставится на РАМПсобургер с Ардуино Мега.
Относится к ардуино мега (8-бит) и ЛЮБОМУ драйверу с делителем больше 1/64. Вам, при наличии TFT дисплея и RAMPS в херкулесе, рекомендую Re-arm поставить.
получается ключевое слово тут - "интерполирует",
Это значит, что драйвер самостоятельно дробит 1/16 в 1/256, без участия атмеги. Атмега выдает 1/16.
17 Ноя 23:47
0
Благодарю, подтвердили догадки.

Про Re-ARM - думаю, соблазнительно конечно, 45US$..
Свой дисплей-разъём(три типа) и RJ-45 радуют как никогда.
Доки полезные.

Англ:
https://youtu.be/E_Fbnn0YANw


Немецк+субтитры:
https://youtu.be/PxLtLwbTA14
https://youtu.be/w8Po17b1jbk



Мурчание Duplicator i3:
https://youtu.be/0gvm66yIUv8
17 Ноя 16:17
1
Про драйвера все понятно. непонятно, как стыкуются двигатели и настройки драйверов (микрошаги). есть тут зависимость, ограничения, при каком двигателе какой микрошаг можно выставлять? спрашиваю как новичок)) или в следующей серии?
17 Ноя 17:00
1
непонятно, как стыкуются двигатели и настройки драйверов (микрошаги). есть тут зависимость, ограничения, при каком двигателе какой микрошаг можно выставлять?
Не очень понял о чем вы. Разницы нет. Не важно шаг у двигателя 7,2 градуса, 1,8 или 0,9. Каждый шаг делится в соответствии с делитетем на микрошаги. Делитель устанавливается перемычками в зависимости от подключения драйвера.
17 Ноя 16:45
2
А вот и годнота подъехала.

54360afb1047cfa4099286008cbcc01d.jpg
17 Ноя 17:51
0
Сложно сказать, кто кого повторил, если убрать все стереотипы.
Кажись немцы первые. Так как, когда я их купил, у панукатт не было еще таких.
Оба драйвера работают одинаково, только у немецкого можно подстроить звук во время удержания (это то, что Decay).
17 Ноя 19:14
2
Бутерброды - зло. Нормальная плата на ардурине выглядит как то вот так:


Для принтера типа "собрал дома из говна и палок" такой платы - за глаза. Если хочется всех порвать всех по скорости, гладкости и чтобы 18 экструдеров и графический дисплей - тогда уже что-то покруче можно брать... Но тогда и механика должна быть соответствующего класса, а ставить 32-бита на городушку из старой тумбочки - лол...
17 Ноя 19:20
2
Красиво, спасибо за идею, Ром)
17 Ноя 22:02
1
Да не за что, я вот думаю с какой платой лучше фрезер брать... А то, что на картинке - там для счастья только мосфетов поверхностного монтажа не хватает, ну и разъемы с фиксацией вместо ардуриновских...
17 Ноя 23:30
1
я вот думаю с какой платой лучше фрезер брать
Как насчет этого?
18 Ноя 00:31
1
Посмотрим, пока что я думаю насчет минимально возможного варианта. Есть предположение, что кроме трех драйверов и реле для включения/выключения фрезы пока вообще ничего не нужно, в том числе и концевики. Ибо после смены инструмента вряд ли стоит делать повторно хоминг, из-за низкой точности концевиков можно и промахнуться, лучше руками выставлять в ноль...
17 Ноя 22:18
1
Кстати, лежит вот тут у меня на столе плата с TMC2660 (Duet NG, вот такая: https://www.duet3d.com/DuetEthernet ). Стоит конечно как чугунный мост, но драйверы там абсолютно бесшумные и с большой силой тока (2.8A motor current, currently limited in software to 2.4A.) На реальный принтер я ее не ставил, на стенде работает ох^H очень хорошо.
17 Ноя 23:28
2
Duet NG
Давно я на этот чугунный мост глаз положил, ох давно...
18 Ноя 00:32
1
Это как майбах в мире контроллеров, роскошно, но и стоит соответствующе... Стоит ли оно того - отдельный вопрос. Для репрапа - скорее нет.
19 Ноя 00:28
1
А на мой взгляд стоит. Просто многие не понимают, какие возможности дает плата Duet - там же самая продвинутая и активно развиваемая прошивка. Например, для драйверов 2660 реализована фирменная функция TMC - stallGuard II. Благодаря которой можно парковаться без концевиков, и калибровать уровень стола без сенсоров. Тут можно почитать https://duet3d.com/wiki/Stall_detection_and_sensorless_homing
Плюс куча других функций - продолжение печати после внезапного отключения напряжения https://duet3d.com/wiki/Setting_up_to_resume_a_print_after_a_power_failure
Или построение 3D карты перепадов высот стола и использование ее для компенсации высоты сопла - https://duet3d.com/wiki/Using_mesh_bed_compensation
и т.д. и т.п.
54f23f3b0086a6e62a7a767592223c0f.jpg
20 Ноя 12:49
1
Плюс куча других функций
Ну майбах же...Мне пока более дешевого смузи на реарме хватает. А так - идеал недостижим,дорого брать такую плату.
18 Ноя 15:44
1
И вращая резистор добиваемся данной цифры на дисплее мультиметра. Важное дополнение, для того, что бы отрегулировать напряжение необходимо выключить принтер, а для замера - включить.
Статья класс!
Но что-то сильно умно:). Будьте добры, поясните, что имеется ввиду, включить-выключить?
18 Ноя 17:25
1
При работе шагового двигателя в различных режимах (ускорение-замедление-удержание) значение Vref меняется в незначительном диапазоне... а когда обмотки двигателя обесточены, значение опорного напряжения Vref на драйвере постоянно.
18 Ноя 17:34
2
Включили принтер -замерили напряжение-выключили-откорректировали-включили-замерили. При необходимости повторить.
18 Ноя 17:37
0
а... вы из-за того чтоб не сжечь :-)
простите встрял не по делу.
18 Ноя 19:47
0
Dagov, а что может быть(в принципе),
если продолжительно регулировать потенциометр драйвера по Z,
причём в режиме удержания?

Радиаторы на месте, обдув включён.
18 Ноя 23:02
1
продолжительно регулировать потенциометр драйвера по Z,
причём в режиме удержания?
Ну замените драйвер,а так ничего особенного :D
Сгорит драйвер,что ж непонятного?
19 Ноя 01:07
0
Сгорит драйвер,что ж непонятного?
Может ли он "сгореть, но не совсем" ?

В смысле - на холостом ходу - всё ОК,
а чуть дать физическое сопротивление (трением или гирьку) - сразу чудеса... ?


Могу сформулировать чуть иначе;

Горят ли они - без дыма?
18 Ноя 20:01
0
когда обмотки двигателя обесточены, значение опорного напряжения Vref на драйвере постоянно.
Значит я должен физически отключить шаговый от рамса и замерить напряжение при включенном принтере?
Если отключить принтер от сети, то откуда напряжение на драйвере будет.
Поправьте, если я в дебри. :)
18 Ноя 22:26
1
Да, немножко усложнили, но это не страшно, можно и так, все шлейфы двигателей от драйверов отдернуть, настроить драйверы и потом воткнуть шлейфы на место, но манипуляции с шлейфами надо делать с выключенным питанием полностью. ;-)

Но можно все проще.
После включения блока питания принтера, если не двигать оси, двигатели обесточены изначально, при условии правильной настройки прошивки.

Если после включения блока питания принтера осями двигали, то двигатели находятся в режиме удержания. Отключатся по "тайм-ауту", определенному в прошивке или можно принудительно отключить, дав команду M84 на отключение двигателей.

Есть еще вариант. Не включать блок питания принтера вообще. :-) Питать плату только через USB, в этом случае, даже при всем желании, осями не подвигаете и двигатели не включите, а опорное напряжение на драйверах будет. :-)

Удачи в экспериментах. ;)
18 Ноя 20:04
0
Включили принтер -замерили напряжение-выключили-откорректировали-включили-замерили. При необходимости повторить.
Благодарю.
20 Ноя 07:51
0
А как настраивать ток у двойной оси Z(с двумя движками)? Vref x2 считать(умножать на два) или??
20 Ноя 09:08
2
Предлагаете еще основы электротехники и закон Ома вам рассказать? :D

При параллельном соединении падение напряжения между двумя узлами, объединяющими элементы цепи, одинаково для всех элементов.
Тут, чтоль почитайте...
21 Ноя 17:21
-1
Коль не поняли вопроса не умничайте. Понял что обращаюсь лишь к секретарю, столь усердно переписывающему чужие посты на более понятный лад, благодарен вам и на том.
Так вот по законам ома я в курсе. Вопрос был про ТОК, а не напряжение(которое конечно не безучастно). Дак вот по вашей логике надо ток умножать на 2? Так сложно было ответить что мол "да, не сомневайся, увеличивай ток(установкой потенциометра) до нужного значения". Надо вот обязательно князя строить??
Спасибо за ответы, дислайк отписка.
22 Ноя 00:11
0
Дак вот по вашей логике надо ток умножать на 2?
Измерять вы его как собрались? И регулировать...Видимо вам сложно прочитать все "от корки до корки", про vref и прочее. Если туго - то, что для одного мотора, что для двух...
дислайк отписка.
И вам того же.
23 Ноя 21:00
0
Спасибо за статью. Очень кстати. НО!
Формула Vref для A4988 изменяется от номинала токочувствительных резисторов. Это два чёрных прямоугольника на плате драйвера. Обычно подписаны R050 или R100.
Vref = Current Limit * 8 * (RS)
RS = 0,100
Vref = Current Limit * 8 * 0,100 = Current Limit / 1,25
RS = 0,050
Vref = Current Limit * 8 * 0,050 = Current Limit / 2,5
Например для 17HS4401: Vref = 1,7 / 2,5 = 0,68В
Это что? Математическое извращение или я чего-то не просек. Не проще:
RS = 0,100
Vref = Current Limit * 8 * 0,100 = Current Limit * 0,8
RS = 0,050
Vref = Current Limit * 8 * 0,050 = Current Limit *0,4
Например для 17HS4401: Vref = 1,7 *0,4 = 0,68В
24 Ноя 21:38
0
Статья отличная. Но немного позже чем я искал информацию. Месяц назад пришли мне драйвера тмс 2208. Китайский клон. Пока про них ничего плохого сказать не могу. Работают тихо пропусков не наблюдал. Методом тыка выставил перемычки. Не мог найти информацию про них. Я так понимаю нужно через утилиту выставить микрошаг тот который захочешь. Мне нужен 32 микрошаг. для 8 битной электроники. Присмотрел у нашего производителя.
RURAMPS4D
Аж захотелось Если буду делать апгрейд то обязательно закажу.
7 Дек 18:35
0
Подскажите пожалуйста, желательно ссылки, где взять платы для программирования драйверов tmc2208 ?
20 Янв 15:13
0

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

Время и другие параметры для печати на DLP принтера с Top Down процессом

Московские разработчики из Смоленска воплощают в жизнь лазерные системы для борьбы с сосулями

Кубок на ралли

Нидерландские студенты разработали экологичный 3D-печатный автомобиль

На базе ТГУ открылся Сибирский центр промышленного дизайна и прототипирования

Made in Space установила рекорд Гиннесса, изготовив самую длинную 3D-печатную деталь