Типовые проблемы с электроникой (2)

В прошлый раз я рассказал о двух распространенных проблемах, связанных с электроникой. Это выход из строя стабилизатора AMS1117 на Arduino и не функционирующий нормально подогрев стола. Сегодня - про шаговые двигатели.

Откровенно 'мертвые' шаговые двигатели - явление, встречаемое нечасто. И спалить их тоже надо постараться. Так что, пожалуй, самое популярное - это обрыв провода или некачественный обжим разъема. Или перепутанный порядок контактов в разъеме.

Нормальная работа шагового двигателя.

Отрываем таракану две лапки, свистим - таракан убегает.

Отрываем таракану четыре лапки, свистим - таракан убегает.

Отрываем таракану все лапки, свистим - таракан на месте.

Вывод: таракан без лапок не слышит.

'Тестовый стенд'.

Отважный доброволец.

Основной симптом - вместо вращения вал двигателя дергается с небольшой амплитудой. Похоже на блокировку (когда по какой-то причине у двигателя не хватает силенок), но это не оно - двигатель аналогично себя ведет без нагрузки.

Не вникая в подробности устройства шаговых двигателей, изложу минимум. Две пары проводов, соответствующие двум обмоткам. Порядок контактов в разъеме, подключаемом к плате управления, таков: один конец одной обмотки, второй конец той же обмотки. Затем один конец второй обмотки и второй конец ее же. Отсюда вывод следующий: для первичной проверки берем мультиметр и на отключенном от платы двигателе измеряем сопротивление между контактами первой пары. Норма - единицы Ом. То же самое касается второй пары.

Сопротивление обмотки 17HS8401.

И вот здесь возможны варианты.

Обрыв

Отрываем одну лапку.

Та же оторванная лапка, малая скорость.

Одна пара в норме, другая - в обрыве. Хорошо, если на другом конце провода тоже есть разъем, тогда можно его отсоединить и методом прозвонки найти проблемный провод. Плохо, когда разъема нет (провода входят прямо в корпус двигателя). В любом случае, наиболее вероятны две причины - провод перебит где-то в середине (ищем сильные заломы и растяжения). И вторая - изначально плохой обжим или обрыв в разъеме. В этом случае разбираем разъем. Скорее всего, это будет 'дюпонт' - черный, плоский. Тонким ножом или 'часовой' плоской отверткой необходимо отжать защелку и вытащить провод с металлическим наконечником. Затем извлеченное визуально диагностируется (возможно, потребуется увеличительное стекло). Да, еще может быть разъем XH - белый такой, который невозможно воткнуть 'неправильно'. Разбирается чуть сложнее - нужно иголкой поджать усик наконечника, в прорези его видно.

Наконечник 'дюпонта' в девственном состоянии.

Предполагается, что двумя зубчиками обжата изоляция провода, а еще двумя - собственно зачищеные жилки. Бывает, что обжата только изоляция, а жилки обломлены. Или обеими парами зубчиков зажата изоляция, контакта нет. Тут нужно действовать по ситуации и возможностям - например, пропаять наконечник (при отсутствии навыка велика вероятность залить его полностью припоем и испортить). Или приобрести наконечник в радиолавке, обрезать провод, зачистить и обжать заново (делается это специнструментом - обжимкой, но можно наловчиться и маленькими плоскогубцами). Наконец, если надо 'прям ща, и ничего нет' - временно припаять провода прямо к управляющей плате. Не рекомендую, но в каких-то случаях может быть единственно возможным аварийным вариантом.

Перепутанный порядок

Перепутанный порядок.

Бывает так, что двигатель собирался слепым китайцем в пятницу вечером. И он воткнул провода, например, следующим образом: 1A 2A 1B 2B, где 1 и 2 - номера обмоток, A и B - один и второй конец обмотки. Нормальный порядок - 1A 1B 2A 2B. Значит, нам нужно вытащить из корпуса разъема провода 2A и 1B и поменять местами.

Коза

Самое противное - если какие-то провода 'звонятся' накоротко, т.е., с нулевым сопротивлением. Вот тут, если визуальный осмотр кабеля и разъемов ничего не дал, может понадобиться вскрытие двигателя. Операция несложная, но требует аккуратности. Откручиваем четыре винта, снимаем крышку (тут может потребоваться нож или что-то подобное, острое и жесткое), не теряем пружинные шайбы. Смотрим с умными видом во внутренности и ищем, может ли там что 'коротить'. К сожалению, более конкретной методики поиска неисправности в данном случае я не предложу.

Вскрытый 17HS8401.

Закругляясь, отмечу, что часто встречаемое 'дырдырдырканье' двигателя экструдера, когда он не может пропихнуть филамент в сопло, как правило, НЕ относится к проблемам электроники. Это может быть, например, симптомом плохого охлаждения термобарьера. Или недостаточной температуры нагревателя. Или сопло уперлось в стол и филамент просто некуда давить. Обычно двигатель тут ни при чем. Если, конечно, нормально настроено ограничение тока драйвера…