Проекты Altera Quartus II для плат Марсоход, Марсоход2 и Марсоход3

При покупке нового электродвигателя для своих разработок вам известны все его технические параметры, но у марсиан денег нет, зато есть куча неисправного или отслужившего свое компьютерного оборудования. В этой статье мы попробуем разобраться какие двигатели можно извлечь из старых компьютеров и как узнать их параметры. На самом деле в компьютерах и периферии очень большое разнообразие двигателей, поэтому мы рассмотрим только наиболее распространенные - от принтеров, винчестеров, дисководов и сидиромов.

Первое, что отличает все эти двигатели, это размер. Это важный механический параметр от которого зависит механическая схема вашего устройства. Кроме того от размера зависит способность двигателя рассеивать в виде тепла ту электрическую энергию, которую вы намерены к нему подводить. Двигатели маленького размера даже при относительно небольшом потребляемом токе могут значительно греться и на это следует обратить внимание. Второй, чисто механический параметр - тип приводной насадки на ротор Это может быть шестерня редуктора или шестерня привода зубчатого ремня в принтерах, шкив в приводах каретки сидиромов,червяк в приводах головок дисководов или сидиромов или ступицы или механизмы для крепления непосредственно дисков, жестких, гибких или оптических.

По методу управления фазами в бывают коллекторные, двух и трехфазные двигатели. Коротко остановимся на первом. Коллекторные двигатели в нашей коллекции были от приводов кареток сидиромов. У коллекторных двигателей механизм переключения фаз находится внутри самого двигателя и отличить такой двигатель можно по количеству выводов - их всего два. Для проверки работоспособности двигателя достаточно подключить эти выводы к батарейке. Направление вращения ротора зависит от полярности, а скорость от величины нагрузки и напряжения питания.

Трехфазные двигатели обычно стоят на приводах дисков. Они имеют три управляющие обмотки и три или четыре вывода в зависимости от того как эти обмотки соединены. Омметром можно оценить сопротивление обмоток и найти общий провод, если выводов четыре. Для подключения к нашей платке нам понадобятся только три вывода. Общий провод, если он есть, нам не понадобится.

Зашиваем в платку Марсоход специально сделанный для тестирования двигателей проект. Скачать проект для платы можно здесь: 

Для управления двигателем плата должна выдавать вот такие сигналы на три вывода:

Подключаем двигатель к разъему платы Марсоход.

При нажатии на кнопку key0 двигатель должен начать равномерно крутится в какую-нибудь сторону. Это означает, что двигатель исправен и мы правильно подключили фазы. Можно так же оценить усилие на валу. Скорость вращения можно увеличить, нажав на кнопку key2.

При нажатии на кноппу key1 двигатель должен остановится и далее совершать одиночные шаги, таким образом, можно посчитать количество шагов на полный оборот ротора. Мы протестировали один двигатель от дисковода, три - от винчестеров и три от сидиромов. Сопротивление обмоток 1-10 Ом, количество шагов 24-48, усилие на валу совсем не большое.

Теперь о двухфазных двигателях.

Двухфазные двигатели в нашей коллекции от принтеров и приводов головок дисководов и сидиромов. Они имеют две управляющие обмотки и могут иметь четыре, пять или шесть выводов.

С каким именно случаем мы имеем дело можно выяснить омметром. В первом случае звонятся две независимые обмотки с одинаковым сопротивлением. У нас такими оказались двигатели приводов головок от трехдюймового дисковода и принтера. Обжимаем на каждую обмотку два разъема и подключаем к платке с разных сторон. Логика управления двух и трехфазных двигателей разная. Плата должна давать вот такие сигналы:

В проекте мы предусмотрели переключение в двухфазный режим. Для этого можно нажать на кнопку key3 или установить на дублирующий ее разъем джампер. После этого, как и в случае с трехфазными двигателями по нажатию key0 ротор двигателя должен начать равномерно вращаться.

В том случае если двигатель имеет шесть выводов - то у двухфазного двигателя это две независимые обмотки со средним выводом. Также как в первом случае устанавливаем на выводы два разных двухконтактных разьема. От каждой обмотки можно использовать либо крайние выводы либо средний и любой из крайних в зависимости от ее сопротивления и цели,для которой будет использоваться этот двигатель.

Наличие у двигателя пяти выводов означает что средние выводы соединены внутри двигателя. Найти этот вывод можно омметром но найти какие выводы относятся к разным обмоткам можно только опытным путем. Для этого устанавливаем на все выводы, кроме центрального,одиночные разъемы. Подключаем их к двум рядомстоящим контактам левого и правого разъемов. Если по нажатию key0 ротор двигателя не начал равномерно крутится - меняем местами два или три контакта Возможных вариантов всего шесть, причем два из них - правильные.

Из протестированных нами двигателей максимальное усилие на валу было у двигателей от привода принтерных головок,число шагов у всех принтерных двигателей-48 у двигателей от трехдюймовых дисководов - 20, от пятидюймовых около 200. Некоторая полезная информация может быть написана на самом двигателе,например сопротивление обмотки или угол одного шага.

В итоге нам удалось заставить крутится все протестированные нами двигатели,и мы располагаем информацией,которая поможет нам выбрать для них применение.