Читаем Интернет-журнал "Домашняя лаборатория", 2008 №2 полностью

Интернет-журнал "Домашняя лаборатория", 2008 №2

Обмотки ШД M1 включены в цепь коллектора каждого из транзисторов ключей. Для защиты от выбросов ЭДС самоиндукции обмотки шунтируются обратносмещенными импульсными диодами VD1-VD4, обеспечивающими шунтирование ЭДС самоиндукции, возникающей в моменты размыкания ключа. Параллельно этим диодам включены индикаторные светодиоды HL1-HL4, позволяющие контролировать наличие напряжения на обмотках Ф1-Ф4 шагового двигателя.

Рис. 19.Принципиальная схема блока управления

Рис. 20.Принципиальная схема блока ключей

Для включения контроллера необходимо:

— подключить источник питания установки напряжением 15–24 В к гнездам "+" и на плате блока управления соблюдая полярность;

— подключить кабель интерфейса Centronics к LPT-порту персонального компьютера;

— подключить шаговый двигатель к разъему на плате блока ключей;

— включить источник питания установки;

— включить питание компьютера.

Внимание: все подключения и отключения выполняются только при выключенных компьютере и источнике питания установки. Несоблюдение данного требования может привести к выходу компьютера и (или) блока управления установки из строя.

ЗАДАНИЯ К РАБОТЕ

1. Изучите теоретический материал, посвященный шаговым двигателям, и ответьте на контрольные вопросы, приведенные в конце работы.

2. Изучите устройство и принципы программирования параллельного порта Centronics (см. Приложение). Ответьте на контрольные вопросы, приведенные в конце Приложения.

3. Изучите описание лабораторной установки, ее электрическую схему.

4. Включите лабораторную установку, переведя ее в автономный режим работы (D4 = 1, кабель интерфейса не подключен к адаптеру LPT-порта компьютера).

Напряжение питания установки +15 В. С помощью двухлучевого осциллографа исследуйте используемый в автономном режиме способ формирования импульсов на обмотках ШД. На основании изученного теоретического материала охарактеризуйте этот способ. Определите число шагов ШД, требуемое для поворота вала на 360 градусов.

5. Подключите установку к параллельному порту Centronics персонального компьютера. Используя компилятор языка Паскаль напишите программу, реализующую постоянное вращение ШД в полношаговом однофазном режиме со скоростью 5 шагов в секунду по часовой стрелке без разгона.

6. Выполните задание 5, реализуя вращение вала двигателя на заданное пользователем количество шагов в полношаговом двухфазном режиме против часовой стрелки.

7. Напишите программу, выполняющую вращение вала двигателя в полушаговом режиме против часовой стрелки на 100 шагов и затем на 200 шагов в обратном направлении со скоростью 30 шагов в секунду.

8. Напишите универсальную подпрограмму, выполняющую поворот вала ШД на заданное количество шагов с плавным разгоном до заданной скорости в полушаговом режиме, считая, что частота приемистости используемого двигателя равна 50 Гц. Параметры вращения (количество шагов, скорость, направление) задаются в виде параметров подпрограммы.

9. Плавно увеличивая скорость вращения вала ненагруженного и нагруженного ШД, определите резонансные скорости ШД, на которых работа носит неустойчивый характер.

10. Постройте зависимость максимальной скорости вращения (в шагах в секунду) ненагруженного и нагруженного ШД от напряжения источника питания (в пределах 15–24 В). Объясните полученную зависимость.

СПИСОК КОНТРОЛЬНЫХ ВОПРОСОВ

1. Какое устройство называют шаговым двигателем?

2. Где применяются шаговые двигатели?

3. Перечислите достоинства и недостатки ШД.

4. Какие виды шаговых двигателей Вы знаете?

5. Как устроен ШД с переменным магнитным сопротивлением?

6. Как устроен ШД с постоянными магнитами?

7. Какие шаговые двигатели называются гибридными?

8. В чем различие между биполярными и униполярными ШД?

9. Как использовать униполярный ШД в биполярном режиме?

10. Чем определяется момент, создаваемый ШД?

11. Какие способы управления фазами ШД Вам известны?