Шаговый двигатель как привод LP
Автор Сообщение
синоптик Не на форуме
Ветеран
*****

Откуда: Україна
Сообщений: 1 950
Репутация: 453
RE: Шаговый двигатель как привод LP / 30-06-2012 07:56
к чему я затеял тему? имеется некоторый опыт нетрадиционного применения ШД ..видел своими глазами лет 10-15 назад как плавно и вместе с тем стабильно и уверенно ШД крутит серьезную по весу махину....правда при этом нещадно греясь до 95 градусов....подумалось - неужель никто в Нашем Деле не применил? щАС НА ЮТУБЕ МАССА РОЛИКОВ где демонстрируют сумасшедшие возможности ШД... добавлю с аудиопортала цитату одного грамотного товарища......Поскольку на форуме наличествуют любители самостоятельно строить виниловые вертушки, представляю Вам свои мысли по поводу привода оных.

В своей не очень долгой, но достаточно насыщенной вертушками жизни я сталкивался с различными моделями последних (отечественных и зарубежных), ни одна (за исключением Феникс-00 на моей памяти не обеспечивала стабильной частоты вращения диска. Причиной этому, на мой взгляд, являются аналоговые системы управления двигателем (в Фениксе-008 была цифровая). Если на кратковременном промежутке времени наблюдения за стробометками визуального контроля частоты вращения диска оные оставались стабильными, то по истечению некоторого времени неизбежно начинали уползать. Двигатели с питанием от сети- отдельная тема, но опять-же асинхронник нестабилен по дефолту, в случае синхронника нестабильна частота нашей родной питающей сети. Возможно, некоторые участники форума найдут что мне возразить, однако мой личный опыт полностью отражается в вышеописанном.

Таким образом, стабильный привод диска лично мне видится таким: двигатель синхронного типа с цифровым управлением без обратных связей + остальная часть системы привода. Рассмотрю стоящее слева от плюса.

Мною было перешшупано несколько различных низковольтных двигателей синхронного типа, отличительной чертой всех являлось то, что они были шаговыми (ШД). Это были двигатели с малым числом полюсов, подобные ДСК50 (применялся в некоторых отечественных вертушках), а также двигатели с большим числом полюсов, подобные ДШ-200-0,08 (применялся в древних отечественных НЖМД- "винчестерах"). Теория управления ШД хорошо изложена на сайте http://www.stepmotor.ru Вкратце укажу, что ШД обычно управляются напряжением меандрического типа. Однако, из-за импульсного характера вращения ротора такой способ управления не годится из-за весьма высокого уровня вибраций, создаваемых двигателем. Существует несколько "модифицированный" способ управления ШД, а именно режим микрошага, позволяющий существенно снизить уровень вибраций при вращении ротора ШД (меньше шаг- более плавное вращение- меньше вибраций). Графики напряжений на обмотках двигателя в этом режиме хорошо проиллюстрированны в даташитах на некоторые микросхемы фирмы Allegro (например A3977). Если рассмотреть их подробно, то можно догадаться, что режим "бесконечно малого шага" есть не что иное как питание обмоток двигателя синусоидальным напряжением (точнее, синусоидальным в одной обмотке и косинусоидальным в другой). Собственно, именно такое решение реализовано, например, в I-ЭПУ-70СМ c синхронным двигателем ДСК50.

Для проведения эксперимента я взял обычный усилитель звука ("сверхбюджетный-дачный" на двух TDA2030), подключил к его выходам обмотки шаговика (двигатели брались униполярные, либо биполярные в "униполярном" включении), на вход усилителя подавал SIN- и COS-сигналы различных частот (использовалась программа "Audio Test", сдвиг фазы во втором канале- 90 градусов). Эксперимент показал следующее:
-На некоторых двигателях уровень вибраций оказался почти одинаковым при питании синусоидальным и меандрическим напряжением (эти экземпляры ущербны и не достойны упоминания).
-На некоторых разница была существенной, однако уровень вибраций оказался все-же излишне высоким даже при питании двигателя синусоидальным напряжением. В частности, в эту группу попал то-же ДСК50, а также немецкий "Berger-Lahr" RDM-253 (200 шагов) из древнего НЖМД.
-Самым бесшумным оказался, как ни странно, отечественный ДШ-200-0,08 (аналог RDM-253). При переключении формы импульсов с "меандра" на "синус" появлялось ощущение что двигатель выключился. Если еще и какую-нить виброизоляцию типа "втулка силиконовая- 3 шт." применить- так лучшего не нужно и желать.

Лирическое отступление: К сожалению, без применения специальных смехотехнических решений данный двигатель (ДШ-200-0,0 не способен удовлетворительно работать на высоких оборотах, поэтому передаточное число между шкивом двигателя и шкивом диска проигрывателя должно быть около единицы. Вращение вала двигателя со скоростью 33,33 об/мин происходит при частоте питающего напряжения около 28 Гц, 45,11 об/мин - 38 Гц.

Далее встает задача реализации дешевой и стабильной системы управления оным двигателем. В качестве "мощных выходных ОУ" вполне может работать та-же TDA2030 (при стоимости 10 рублей за микросхему), однако нужен "источник стабильного синуса" (и косинуса).
Напомню, что существуют специализированные микросхемы ("микрошаговый драйвер с транслятором") управления ШД, однако они относительно дороги и труднодоступны, кроме того, питают двигатель не "чистым" синусом, а "состоящим из ступенек" (мне пока не удалось выяснить уровень вибраций в этом режиме за отсутствием элементной базы). В качестве источника "частоты" (иначе- "клока") для таких микросхем служит любой генератор меандрического напряжения.
В роли оного имеет смысл применить микроконтроллер, поскольку это даст очень стабильную частоту сигнала (при применении кварца в задающем генераторе) и возможность перестройки частоты оного сигнала. Однако, получение "синуса" из "меандра" применением фильтров- способ не очень простой и не очень-же дешевый.
(Отредактировал 30-06-2012 в 08:04 синоптик.)

Каждый слышит только то, что он понимает.Дейcтвия пpофеccионалов пpедcказуемы. Hо миp полон любителей...
Найти все сообщения
 
Цитировать
 Выразили согласие: VAK , Yuri S , vtc , Vic61 , DjAndy


Сообщения в этой теме
RE: Шаговый двигатель как привод LP - синоптик - 30-06-2012 07:56

Переход:


Пользователи просматривают эту тему: 2 Гость(ей)

Orion

Администрация форума | Статистика форума | Обратная связь | Вернуться к содержимому | Справка | Лёгкий режим | Список RSS