Проконсультируйте про шаговики с closed loop, если кто имел с ними дело

Moderator: Komissar

User avatar
Privet
Администратор
Posts: 17204
Joined: 03 Jan 1999 10:01
Location: Redmond, WA

Проконсультируйте про шаговики с closed loop, если кто имел с ними дело

Post by Privet »

Я про те NEMA, которые имеют сзади encoder и дополнительные разъёмы. Они подключаются напрямую к каким-то стандартным линейным или угловым датчикам через какие-то стандартные разъёмы или имеют датчик в своей конструкции? Двигатели closed loop могут работать с любым стандартным датчиком, датчиком определённого типа или рассчитаны на работу только с каким-то специфическим устройством?
Например, если я покупаю двигатель closed loop, то я должен ещё озаботится покупкой соответствующего датчика?
Просто интересно.
Привет.
Сентябрь
Уже с Приветом
Posts: 758
Joined: 03 Feb 2011 20:58

Re: Проконсультируйте про шаговики с closed loop, если кто имел с ними дело

Post by Сентябрь »

Никикие датчики к шаговому мотору не подключаются. Шаговый мотор не вертится просто "от электричества", его обмотки нужно запитывать от драйвера который обеспечит нужный ток и правильную последовательность переключения фаз. Драйвер в свою очередь управляется контроллером. Энкодер подключается к контроллеру и выдает ему информацию о положении ротора. Closed loop таким образом замыкается по кругу мотор-энкодер-контроллер-драйвер-мотор. Всякие концевые и прочие датчики (если они нужны) тоже подключаются к контроллеру. Особой стандартизации нет, разве что уровни сигналов ожидаются обычные 5V. Контроллер далее программируется в соответствии с нагрузками, инерционностью и т.д. В общем, разработка closed loop системы совсем непростое дело. Оно вам действительно надо?
Для большинства случаев - если нет больших ускорений, переменных нагрузок и т.д. достаточно open loop. Просто шаговый мотор и драйвер, а управлять им можно от ардуинки.
Впрочем, существуют и решения "все в одном" - мотор, драйвер, контроллер. Например https://www.linengineering.com/products ... 3ce-series
DropAndDrag
Уже с Приветом
Posts: 6024
Joined: 11 Mar 2011 05:36

Re: Проконсультируйте про шаговики с closed loop, если кто имел с ними дело

Post by DropAndDrag »

а разве бывают шаговики с closed-loop? у шаговиков все основано на шагах. encoder можно использовать, но для подтверждения, что типа шаг не был пропущен. еще, чтобы знать начальную позицию, а не тащить шаговики до home position, обычно какой-то концевик-limit.
DropAndDrag
Уже с Приветом
Posts: 6024
Joined: 11 Mar 2011 05:36

Re: Проконсультируйте про шаговики с closed loop, если кто имел с ними дело

Post by DropAndDrag »

Сентябрь wrote: 21 Jan 2022 07:46 Контроллер далее программируется в соответствии с нагрузками, инерционностью и т.д. В общем, разработка closed loop системы совсем непростое дело. Оно вам действительно надо?
Для большинства случаев - если нет больших ускорений, переменных нагрузок и т.д. достаточно open loop.
контроллеру, вернее драйверу, можно ограничить ток, чтобы обмотки не погорели, но ничего умного в этом нет - просто предельные параметры движка. максимальные ускорение и скорость настраиваются по шуму от шаговика и в худшем случае проскальзывания, а это зависит от нагрузки и ее расположения на шаговике. если нагрузка небольшая, то этого делать не приходится.
Сентябрь
Уже с Приветом
Posts: 758
Joined: 03 Feb 2011 20:58

Re: Проконсультируйте про шаговики с closed loop, если кто имел с ними дело

Post by Сентябрь »

DropAndDrag wrote: 21 Jan 2022 07:48 а разве бывают шаговики с closed-loop? у шаговиков все основано на шагах. encoder можно использовать, но для подтверждения, что типа шаг не был пропущен. еще, чтобы знать начальную позицию, а не тащить шаговики до home position, обычно какой-то концевик-limit.
Бывают шаговики со встроенным энкодером. Closed loop замыкается через контроллер. И да, это необходимо там где из-за неравномерной или ударной нагрузки возможен пропуск шагов.
User avatar
Privet
Администратор
Posts: 17204
Joined: 03 Jan 1999 10:01
Location: Redmond, WA

Re: Проконсультируйте про шаговики с closed loop, если кто имел с ними дело

Post by Privet »

Значит, внешнего датчика для closed loop не требуется. Датчик (вероятно, угловой) в них встроен. Стандартизация там всё-токи просматривается. Иначе невозможно было бы их подключать к стандартным драйверам. Причём, некоторые имеют разъём как для принтера, а некоторые поменьше. Кто-нибудь может это прокомментировать?

Пишут, что closed loop обычно серводвигатели, у которых число полюсов меньше, но на али продаются closed loop и именно шаговые. Оно, конечно, не противоречит здравому смыслу и в принципе это одно и то же, но странно - даже при поиске "servo closed loop" вываливаются только шаговые двигатели. Серводвигатели они не делают или это причуды терминологии? Интересно, что делают их, что в одном формфакторе, но, как я понял, драйверы для них нужны другие.
Есть ещё какие-то hybrid. Что это ещё такое?
Привет.
DropAndDrag
Уже с Приветом
Posts: 6024
Joined: 11 Mar 2011 05:36

Re: Проконсультируйте про шаговики с closed loop, если кто имел с ними дело

Post by DropAndDrag »

реально по работе покупаются готовые stage, в которых уже все есть, и механика, и драйвер, и контроллер, и если надо, то сенсор. смотрятся разные параметры, длина, точность, скорость и прочее, чтобы подходил. также важно как подключить к компьютеру, и библиотеки, если надо.
а уж какой тип движков - честно говоря в моей практике - до фени. кто-то подсел на шаговиги (Zaber), кто-то много чего покупает у Thorlabs, заодно и движки оттуда (это не шаговики и там точно датчики используются).
бывают специфические приколы. например, однажды выяснилось, что смазка сильно фонит. или в библиотеках куча ошибок (c Newport было дело). еще customers иной раз начудят. один постдок прикупил шаговик стандарта NEMA для простого вращения, драйверов куча на рынке, а вот ручной контроллер искал долго. в другой раз нужен был мощный двигатель, там же купили драйвер, а уж как дело было с контроллером - не помню.

короче, что надо конкретно? а датчики, стандартизация, драйверы, разьемы, closed loop, севро и прочее - это уж как получится.
User avatar
Privet
Администратор
Posts: 17204
Joined: 03 Jan 1999 10:01
Location: Redmond, WA

Re: Проконсультируйте про шаговики с closed loop, если кто имел с ними дело

Post by Privet »

При желании можно свою closed loop организовать на той же дурине, но серво интересен не только из-за closed loop. Они быстрее, меньше потребляют и меньше греются. Только пока не пойму что лучше для CNC. Разгонные характеристики в этом случае не так важны. Зато торк на нулевых оборотах у шаговика больше, а это, вероятно, важнее.
Привет.
Сентябрь
Уже с Приветом
Posts: 758
Joined: 03 Feb 2011 20:58

Re: Проконсультируйте про шаговики с closed loop, если кто имел с ними дело

Post by Сентябрь »

Privet wrote: 22 Jan 2022 00:26 Значит, внешнего датчика для closed loop не требуется. Датчик (вероятно, угловой) в них встроен. Стандартизация там всё-токи просматривается. Иначе невозможно было бы их подключать к стандартным драйверам. Причём, некоторые имеют разъём как для принтера, а некоторые поменьше. Кто-нибудь может это прокомментировать?
В большинстве случаев энкодер - инкрементальный, т.е. выдает угловое перемещение. Устройство - диск с прорезями перекрывающий два ИК пучка (полностью аналогично старой компьютерной мышке). Нужно четыре провода: питание, земля и выходы двух каналов ( если есть home канал то пять). А уж на какой разъем развести эти провода - это фантазия производителя.
Privet wrote: 22 Jan 2022 00:26 Пишут, что closed loop обычно серводвигатели, у которых число полюсов меньше, но на али продаются closed loop и именно шаговые. Оно, конечно, не противоречит здравому смыслу и в принципе это одно и то же, но странно - даже при поиске "servo closed loop" вываливаются только шаговые двигатели. Серводвигатели они не делают или это причуды терминологии? Интересно, что делают их, что в одном формфакторе, но, как я понял, драйверы для них нужны другие.
Есть ещё какие-то hybrid. Что это ещё такое?
Серво моторы по определению ставятся в closed loop системы, поэтому вероятно в описаниях это отдельно и не указывается (и соответственно поиском не находится). Да, драйверы для них другие.
Hybrid это в общем шаговые но заточенные под высокую скорость (но все равно меньшую чем серво)
DropAndDrag
Уже с Приветом
Posts: 6024
Joined: 11 Mar 2011 05:36

Re: Проконсультируйте про шаговики с closed loop, если кто имел с ними дело

Post by DropAndDrag »

Privet wrote: 22 Jan 2022 03:10 При желании можно свою closed loop организовать на той же дурине, но серво интересен не только из-за closed loop. Они быстрее, меньше потребляют и меньше греются. Только пока не пойму что лучше для CNC. Разгонные характеристики в этом случае не так важны. Зато торк на нулевых оборотах у шаговика больше, а это, вероятно, важнее.
а почему шаговики больше потребляют?
если это настольная дешевая CNC, то там шаговики из-за дешевезны https://www.amci.com/industrial-automat ... -vs-servo/
User avatar
Privet
Администратор
Posts: 17204
Joined: 03 Jan 1999 10:01
Location: Redmond, WA

Re: Проконсультируйте про шаговики с closed loop, если кто имел с ними дело

Post by Privet »

DropAndDrag wrote: 22 Jan 2022 04:23
Privet wrote: 22 Jan 2022 03:10 ... они быстрее, меньше потребляют и меньше греются. Только пока не пойму что лучше для CNC. Разгонные характеристики в этом случае не так важны. Зато торк на нулевых оборотах у шаговика больше, а это, вероятно, важнее.
а почему шаговики больше потребляют?
если это настольная дешевая CNC, то там шаговики из-за дешевезны https://www.amci.com/industrial-automat ... -vs-servo/
Интересный вопрос. Физически точно описать, боюсь, не так просто. Я бы ответил так - ток через обмотку двигателя протекает в зависимости от того, какой крутящий момент создаёт двигатель. Если он крутится вхолостую - потребляемый ток минимален. Если остановить вал - максимален. Шаговый двигатель практически постоянно работает в режиме останова. Более того, его обмотки работают друг против друга, например, при движении на половину шага. Примерно так.
Если станок при нагрузке начнёт пропускать шаги, то толку от него никакого нет. Все потраченные деньги выброшены на ветер. Какой в этом смысл? Разве только успокаивать себя, что потерял не так много.
Привет.
Oleg Co
Уже с Приветом
Posts: 7916
Joined: 19 May 2008 22:10
Location: BY->DEU->SFBA

Re: Проконсультируйте про шаговики с closed loop, если кто имел с ними дело

Post by Oleg Co »

Privet wrote: 22 Jan 2022 03:10Только пока не пойму что лучше для CNC.
Вы не первый, кто это изобретает
google: cnc stepper motor vs servo

https://www.shopsabre.com/servo-vs-step ... -cnc-work/
https://mellowpine.com/cnc/servo-vs-stepper-cnc/
User avatar
Privet
Администратор
Posts: 17204
Joined: 03 Jan 1999 10:01
Location: Redmond, WA

Re: Проконсультируйте про шаговики с closed loop, если кто имел с ними дело

Post by Privet »

Oleg Co wrote: 22 Jan 2022 17:51
Privet wrote: 22 Jan 2022 03:10Только пока не пойму что лучше для CNC.
Вы не первый, кто это изобретает
google: cnc stepper motor vs servo

https://www.shopsabre.com/servo-vs-step ... -cnc-work/
https://mellowpine.com/cnc/servo-vs-stepper-cnc/
Я что-то изобретал? Вы поняли суть моих вопросов? Разве я спрашивал чем отличаются шаговые двигатели от серводвигателей? Так, к чему вы послали эти ссылки?
Это как недавно я задал вопрос касательно цифровой обработки сигнала, а мне посоветовали изучить теорему Котельникова. Причуды форума.
Привет.
User avatar
Privet
Администратор
Posts: 17204
Joined: 03 Jan 1999 10:01
Location: Redmond, WA

Re: Проконсультируйте про шаговики с closed loop, если кто имел с ними дело

Post by Privet »

Непонятен ещё один момент. В продаже есть обычные шаговики, сажем, самые популярные NEMA 23 и есть тоже NEMA 23 (имеются в виду не hibrid), но closed loop (именно steppers не servo). Это такие же шаговики с большим числом полюсов или это обычно всё-таки servo со значительно меньшим числом полюсов? Странно, но такая информация не всегда указывается продавцом. Например, https://www.aliexpress.com/item/1005002 ... 6d6807e64c
Я чего-то пропустил по своей невнимательности?

И ещё интересно есть ли какие реальные практические преимущества у hibrid steppers? Теоретически что это такое я уже знаю.
Привет.
Oleg Co
Уже с Приветом
Posts: 7916
Joined: 19 May 2008 22:10
Location: BY->DEU->SFBA

Re: Проконсультируйте про шаговики с closed loop, если кто имел с ними дело

Post by Oleg Co »

Privet wrote: 23 Jan 2022 07:08
Oleg Co wrote: 22 Jan 2022 17:51
Privet wrote: 22 Jan 2022 03:10Только пока не пойму что лучше для CNC.
Вы не первый, кто это изобретает
google: cnc stepper motor vs servo

https://www.shopsabre.com/servo-vs-step ... -cnc-work/
https://mellowpine.com/cnc/servo-vs-stepper-cnc/
Я что-то изобретал? Вы поняли суть моих вопросов? Разве я спрашивал чем отличаются шаговые двигатели от серводвигателей? Так, к чему вы послали эти ссылки?
Вы спросили про моторы, потом уточнили: "Только пока не пойму что лучше для CNC. " Выделено сверху.

В моих ссылках объясняется, что есть разные CNC - большие и маленькие и от этого зависит что лучше - servo or stepper. Ни это ли ответ на ваш вопрос?

Return to “Мастерская”