МАРСОХОД

Open Source Hardware Project

Проекты Altera Quartus II для платы Марсоход

Двигатели

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.

all_motors

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.

 

shestzubshkivchervcd

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.

kollect

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.

трех фазный двигатель жесткого дискатрех фазный двигатель жесткого диска

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

Двигатели ( 46222 bytes )
.

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

Сигналы управления трехфазным двигателем

Подключаем двигатель к разъему платы Марсоход.

Плата Марсоход управляет трехфазным двигателем

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.

Двухфазный шаговый двигательДвухфазный шаговый двигатель

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:

signals_2f

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.

plata_2f

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.

Параметры шагового двигателяПараметры шагового двигателя

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

 

 

Комментарии  

+1 #21 Arkan 11.07.2013 18:40
Добрый вечер! Меня интересует, на предмет этих моторчиков, какую максимальную мощьность могут они выдать, при раскручивании их ветром. скажем как в этом примере (http://soliaris2010.narod.ru/chagovii_motorcik.html) - Микро ветрогенератор на основе моторчика от струйного принтера
+2 #20 Дмитрий 21.07.2012 09:19
Цитирую Ю р и й:
Цитирую Дмитрий:
А каким образом можно сделать реверс двигателя?

Поменять полярность в коллекторном двигателе.
Поменять полярность одной (любой) из фаз двухфазного двигателя
Поменять местами любые две фазы трехфазного двигателя.

Реально ли изменить прокект так, чтобы key(3) меняла полярность двигателя?
+1 #19 Ю р и й 16.07.2012 11:07
Цитирую Дмитрий:
А каким образом можно сделать реверс двигателя?

Поменять полярность в коллекторном двигателе.
Поменять полярность одной (любой) из фаз двухфазного двигателя
Поменять местами любые две фазы трехфазного двигателя.
+1 #18 Дмитрий 15.07.2012 17:11
А каким образом можно сделать реверс двигателя?
+1 #17 Ю р и й 10.03.2011 07:42
Цитирую dolkons:
Здравствуйте. Можно узнать вкратце логику работы схемы для тестирования двигателей, которая находится в проекте? Ответ можно на email.

email: dolkons@mail.ru

Логика работы в кратце описана в статье:
-кнопка key3 переключает режим работы, двух или трехфазный
-key0 запускает двигатель на небольшой скорости
-key2 позволяет эту скорость увеличить
-key1 остонавливает
Если открыть проект квартусом, в нем логика работы
описана подробненько и как-раз "логическими элементами".
+1 #16 dolkons 09.03.2011 19:45
Здравствуйте. Можно узнать вкратце логику работы схемы для тестирования двигателей, которая находится в проекте? Ответ можно на email.

email: dolkons@mail.ru
+1 #15 Ю р и й 11.02.2011 17:19
Цитирую Дмитрий:
Подскажите, может я не заметил, а в чем создан проэкт?
Т.е. чем его нужно открывать.

Открывать квартусом.
+1 #14 Дмитрий 10.02.2011 20:26
Подскажите, может я не заметил, а в чем создан проэкт?
Т.е. чем его нужно открывать.
+1 #13 Антон 04.01.2011 11:36
[quote name="Ю р ий"]Спокойно(!) - держим себя в руках.
Подключи блок питания к двигателю на
достаточно-продолжительное время (0.5 - 1 час)
После этого попробуй оценить рукой темпиратуру корпуса
двигателя - возможны три варианта:
1.Двигатель очень горячий (рука практически не терпит), это
значит что 12В - это максимальное напряжение для этого
двигателя и , усилие на валу максимально-воз можное(при минимальной скорости)
2.Нагрева практически не чувствуется- значит можно
подать гораздо большее напряжение ,и ,соответственно,
получить гораздо большее усилие на валу
3.что-то между п1. и п2. с соответствующим "что-то между" результатом.
Возможен четвертый вариант - блок питания слабоват и напряжение сильно
просаживается при подключении к нему двигателя, и он сам начинает сильно грется,
- в этом случае нужен другой блок питания и "GOTO BEGIN!"

Спасибо !!! Сейчас попробую ! потом если что отпишусь!
+1 #12 Ю р ий 03.01.2011 16:29
Спокойно(!) - держим себя в руках.
Подключи блок питания к двигателю на
достаточно-продолжительное время (0.5 - 1 час)
После этого попробуй оценить рукой темпиратуру корпуса
двигателя - возможны три варианта:
1.Двигатель очень горячий (рука практически не терпит), это
значит что 12В - это максимальное напряжение для этого
двигателя и , усилие на валу максимально-воз можное(при минимальной скорости)
2.Нагрева практически не чувствуется- значит можно
подать гораздо большее напряжение ,и ,соответственно,
получить гораздо большее усилие на валу
3.что-то между п1. и п2. с соответствующим "что-то между" результатом.
Возможен четвертый вариант - блок питания слабоват и напряжение сильно
просаживается при подключении к нему двигателя, и он сам начинает сильно грется,
- в этом случае нужен другой блок питания и "GOTO BEGIN!"

"Орешек знанья тверд - НО(!) - мы не привыкли отступать..."
+1 #11 Антон 03.01.2011 14:28
Цитирую Ю р и й:
Сколько всего выводов у двигателя?
Какое между ними сопротивление?
Что происходит, если подключить к каким-нибудь
выводам батарейку?
На самом двигателе написано еще что-нибудь,
кроме названия?
Что, собственно, не получается?

4 вывода подсоединяю через один к ним 12V он начинает гудеть и появляется усилие на валу!сопротивле ние не знаю!кроме названия EM-434 цифры 191802A И ВСЁ!хочу узнать сопротивление и напряжение!
+1 #10 Ю р и й 01.01.2011 08:14
Сколько всего выводов у двигателя?
Какое между ними сопротивление?
Что происходит, если подключить к каким-нибудь
выводам батарейку?
На самом двигателе написано еще что-нибудь,
кроме названия?
Что, собственно, не получается?
+1 #9 Антон 31.12.2010 13:54
Цитирую Антон:
Цитирую Ю р и й:
[quote name="Антон"]у меня есть шаговые двигатели от принтеров EPSON !EM -323,EM -326,EM-432,EM-434.не знаете ли вы какой у них напряжение , угол шага и сопротивление обмотки.

Сопротивление обмоток легко измерить приборчиком.
Для определения количества шагов нужно на любую
обмотку подать небольшое напряжение, например от
батарейки, и посчитать количество фиксированных положений
ротора. Для двухфазного двигателя количество шагов
будет , соответственно, в четыре раза больше.
Для того чтобы узнать напряжение, проще всего
включить принтер и измерить все напряжения,
которые дает его блок питания.

Пробовал но что то не очень получается! а можно по подробнее описать так как может я что то не так делаю!а напряжение померять не могу т.к блок питания выкинул!может есть что то по этом двигателям?они биполярные!зара нее благодарен!
+1 #8 Антон 31.12.2010 13:37
Цитирую Ю р и й:
Цитирую Антон:
у меня есть шаговые двигатели от принтеров EPSON !EM -323,EM -326,EM-432,EM-434.не знаете ли вы какой у них напряжение , угол шага и сопротивление обмотки.

Сопротивление обмоток легко измерить приборчиком.
Для определения количества шагов нужно на любую
обмотку подать небольшое напряжение, например от
батарейки, и посчитать количество фиксированных положений
ротора. Для двухфазного двигателя количество шагов
будет , соответственно, в четыре раза больше.
Для того чтобы узнать напряжение, проще всего
включить принтер и измерить все напряжения,
которые дает его блок питания.

Спасибо!
+1 #7 Ю р и й 29.12.2010 06:21
Цитирую Антон:
у меня есть шаговые двигатели от принтеров EPSON !EM -323,EM -326,EM-432,EM-434.не знаете ли вы какой у них напряжение , угол шага и сопротивление обмотки.

Сопротивление обмоток легко измерить приборчиком.
Для определения количества шагов нужно на любую
обмотку подать небольшое напряжение, например от
батарейки, и посчитать количество фиксированных положений
ротора. Для двухфазного двигателя количество шагов
будет , соответственно, в четыре раза больше.
Для того чтобы узнать напряжение, проще всего
включить принтер и измерить все напряжения,
которые дает его блок питания.
0 #6 Антон 28.12.2010 18:23
у меня есть шаговые двигатели от принтеров EPSON !EM -323,EM -326,EM-432,EM- 434.не знаете ли вы какой у них напряжение , угол шага и сопротивление обмотки.
+1 #5 Alex 25.12.2010 19:30
Попробовал подключить 2 трехфазных двигателя - от винчестера (4 ом) и от сидирома (3 ом). При питании платы 4В реально обжегся об микросхему, при питании 2.5В микросхема греется не сильно, но и момент никакой. Еще отпаиваются диоды, с помощью которых понижаю напряжение. В общем, при работе с низкоомными моторами на питанию надо уделить особое внимание. А лучше поставить драйвер двигателя. Ну и диоды для защиты от выбросов не помешали бы, кстати.
+1 #4 chirik 24.12.2010 15:32
Цитирую nckm:
Цитирую chirik:
Добрый день!
Я смотрел проект и есть вопросы:
Если я правильно понял линии pin[0], pin[1], pin[2] подключаются, через мультиплексор, соответственно к линиям f[0], f[1], f[2] далее к двигателю. Но как тогда на линиях будут разные сигналы если pin[1] есть инверсия pin[0], pin[2] - тот же сигнал что и pin[0].
Как же получаются на выходе сигналы как на первом рисунке?

видимо сигналы pin[5..0] это для 2х фазного двигателя (рис2) а сигналы pin[11..6] для 3х фазного (рис1)
входы key подтянуты резистором к единице, поэтому по умолчанию key[3]=1 и мультиплексор выбирает старшие pin[11..6]

и точно, как я не заметил, Спасибо за ответ!
+1 #3 nckm 24.12.2010 06:15
Цитирую chirik:
Добрый день!
Я смотрел проект и есть вопросы:
Если я правильно понял линии pin[0], pin[1], pin[2] подключаются, через мультиплексор, соответственно к линиям f[0], f[1], f[2] далее к двигателю. Но как тогда на линиях будут разные сигналы если pin[1] есть инверсия pin[0], pin[2] - тот же сигнал что и pin[0].
Как же получаются на выходе сигналы как на первом рисунке?

видимо сигналы pin[5..0] это для 2х фазного двигателя (рис2) а сигналы pin[11..6] для 3х фазного (рис1)
входы key подтянуты резистором к единице, поэтому по умолчанию key[3]=1 и мультиплексор выбирает старшие pin[11..6]
+1 #2 chirik 23.12.2010 17:14
Добрый день!
Я смотрел проект и есть вопросы:
Если я правильно понял линии pin[0], pin[1], pin[2] подключаются, через мультиплексор, соответственно к линиям f[0], f[1], f[2] далее к двигателю. Но как тогда на линиях будут разные сигналы если pin[1] есть инверсия pin[0], pin[2] - тот же сигнал что и pin[0].
Как же получаются на выходе сигналы как на первом рисунке?
+2 #1 Bloletom 20.11.2010 05:50
Отличная статья! В общем как и сам сайт! Создатель, отличная работа!

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить


GitHub YouTube Twitter