Узел однокоординатного перемещения объекта на основе микроконтроллера
|
Введение 6
1 Состояние вопроса 7
1.1 Шаговые двигатели 8
1.1.1 Конструкция и принцип действия шаговых двигателей 8
1.1.2 Ассортимент шаговых двигателей на мощности от 100 до 900 Вт 17
1.1.3 Драйверы для питания обмоток шаговых двигателей 19
1.1.4 Контроллеры управления шаговыми двигателями и их
возможности 24
1.2 Вентильные двигатели 27
1.2.1 Конструкция и принцип действия вентильных двигателей 27
1.2.2 Ассортимент вентильных двигателей на мощности от 100 до 900 Вт
33
1.2.3 Драйверы для питания обмоток вентильных двигателей 36
1.2.4 Контроллеры управления вентильными двигателями и их
возможности 37
1.3 Задачи бакалаврской работы 43
2 Приводные узлы на основе шаговых двигателей 44
2.1 Узел с номинальной мощностью двигателя около 100Вт. 44
2.1.1 Узел с номинальной мощностью двигателя около 500Вт. 49
2.1.2 Узел с номинальной мощностью двигателя около 1000Вт. 55
2.2 Приводные узлы на основе вентильных двигателей 61
Заключение 68
Список используемой литературы 70
1 Состояние вопроса 7
1.1 Шаговые двигатели 8
1.1.1 Конструкция и принцип действия шаговых двигателей 8
1.1.2 Ассортимент шаговых двигателей на мощности от 100 до 900 Вт 17
1.1.3 Драйверы для питания обмоток шаговых двигателей 19
1.1.4 Контроллеры управления шаговыми двигателями и их
возможности 24
1.2 Вентильные двигатели 27
1.2.1 Конструкция и принцип действия вентильных двигателей 27
1.2.2 Ассортимент вентильных двигателей на мощности от 100 до 900 Вт
33
1.2.3 Драйверы для питания обмоток вентильных двигателей 36
1.2.4 Контроллеры управления вентильными двигателями и их
возможности 37
1.3 Задачи бакалаврской работы 43
2 Приводные узлы на основе шаговых двигателей 44
2.1 Узел с номинальной мощностью двигателя около 100Вт. 44
2.1.1 Узел с номинальной мощностью двигателя около 500Вт. 49
2.1.2 Узел с номинальной мощностью двигателя около 1000Вт. 55
2.2 Приводные узлы на основе вентильных двигателей 61
Заключение 68
Список используемой литературы 70
В настоящее время при изготовлении ограниченных, единичных тиражей изделий из пластмасс используют аддитивные технологии, которые основываются на работе SD-принтеров. Так называемая SD-печать находит всё большее распространение при изготовлении крупногабаритных деталей, в медицине, строительстве и во многих других сферах.
Печать деталей больших габаритов и объемов влечет за собой затраты большого количества времени, материалов и электроэнергии.
Большое число конструкторов разрабатывает собственные уникальные SD-принтеры для печати крупногабаритных деталей и изделий из пластмасс для личного и коммерческого использования. Основная цель создания таких принтеров - получение особых режимов печати, зачастую недоступных на серийных образцах SD-принтеров. Например, к таким режимам относят повышенную температуру внутри камеры печати, позволяющую повысить скорость печати, снизить степень деформаций и, как следствие, разрушение изделий на этапе печати и охлаждения образцов. Кроме этого, практикуют повышение давления, эксперименты с нестандартными, или вновь разрабатываемыми типами пластиков. Решение таких задач вызывает необходимость в подборе устройств и узлов, обеспечивающих движение печатающей головки по различным осям. При этом в одном ЗД-принтере возможно сочетание различных, оптимальных для конкретных массогабаритных показателей печатающей головки, печатного стола мощностных показателей электродвигателей, драйверов их питающих и контроллеров, управляющих ими.
Соответственно, актуальным становится вопрос подбора согласованных между собой по параметрам двигателей, драйверов и источников их питания для ряда значений мощностей в некотором диапазоне для нужд в той или иной сфере.
Печать деталей больших габаритов и объемов влечет за собой затраты большого количества времени, материалов и электроэнергии.
Большое число конструкторов разрабатывает собственные уникальные SD-принтеры для печати крупногабаритных деталей и изделий из пластмасс для личного и коммерческого использования. Основная цель создания таких принтеров - получение особых режимов печати, зачастую недоступных на серийных образцах SD-принтеров. Например, к таким режимам относят повышенную температуру внутри камеры печати, позволяющую повысить скорость печати, снизить степень деформаций и, как следствие, разрушение изделий на этапе печати и охлаждения образцов. Кроме этого, практикуют повышение давления, эксперименты с нестандартными, или вновь разрабатываемыми типами пластиков. Решение таких задач вызывает необходимость в подборе устройств и узлов, обеспечивающих движение печатающей головки по различным осям. При этом в одном ЗД-принтере возможно сочетание различных, оптимальных для конкретных массогабаритных показателей печатающей головки, печатного стола мощностных показателей электродвигателей, драйверов их питающих и контроллеров, управляющих ими.
Соответственно, актуальным становится вопрос подбора согласованных между собой по параметрам двигателей, драйверов и источников их питания для ряда значений мощностей в некотором диапазоне для нужд в той или иной сфере.
Возникли сложности?
Нужна помощь преподавателя?
Помощь студентам в написании работ!
Целью данной работы является анализ рынка оборудования на предмет наличия и распространенности двигателей в диапазоне мощностей от 100 Вт до 900 Вт, а также построение схем подключения шаговых и вентильных двигателей, их драйверов и контроллеров, представленных двумя типами: микроконтроллеров и ПЛК (программируемая логика контроллеры).
В первой части итоговой работы описаны конструкции, принципы работы, основа линейных шаговых и вентильных двигателей мощностью 100-900 Вт.
Во второй части работы проводится анализ рассматриваемого вопроса. Рассматриваются доступность, ассортимент, распространенность, экономические показатели и возможные конфигурации, необходимые для создания SD-принтеров.
В результате выполнения выпускной квалификационной работы был проведен обзор предложенных шаговых и вентильных двигателей, а также отдельно рассмотрены их драйверы и контроллеры на рынке на момент написания ВКР.
Выбраны комплекты оборудования из диапазона мощностей двигателей 100-900Вт, выполнены схемы соединений шаговых и вентильных двигателей с драйверами и контроллерами двух типов: микроконтроллерами и ПЛК.
Рассчитана стоимость различных комплектов, составленных из шаговых или вентильных двигателей, драйверов для них и источников питания. Вычисления сгруппированы в соответствующие таблицы.
Таким образом, задачи, поставленные в задании на выполнение ВКР, выполнены полностью.
В заключение хотелось бы подчеркнуть, что материалы по этой выпускной квалификационной работе актуальны из-за растущего спроса на альтернативные методы создания продуктов и будут представлять интерес для отдельных лиц и компаний, заинтересованных в интеграции технологий 3В-принтеров в их производство.
В первой части итоговой работы описаны конструкции, принципы работы, основа линейных шаговых и вентильных двигателей мощностью 100-900 Вт.
Во второй части работы проводится анализ рассматриваемого вопроса. Рассматриваются доступность, ассортимент, распространенность, экономические показатели и возможные конфигурации, необходимые для создания SD-принтеров.
В результате выполнения выпускной квалификационной работы был проведен обзор предложенных шаговых и вентильных двигателей, а также отдельно рассмотрены их драйверы и контроллеры на рынке на момент написания ВКР.
Выбраны комплекты оборудования из диапазона мощностей двигателей 100-900Вт, выполнены схемы соединений шаговых и вентильных двигателей с драйверами и контроллерами двух типов: микроконтроллерами и ПЛК.
Рассчитана стоимость различных комплектов, составленных из шаговых или вентильных двигателей, драйверов для них и источников питания. Вычисления сгруппированы в соответствующие таблицы.
Таким образом, задачи, поставленные в задании на выполнение ВКР, выполнены полностью.
В заключение хотелось бы подчеркнуть, что материалы по этой выпускной квалификационной работе актуальны из-за растущего спроса на альтернативные методы создания продуктов и будут представлять интерес для отдельных лиц и компаний, заинтересованных в интеграции технологий 3В-принтеров в их производство.
1. BLDC мотор-редукторы Fulling Motor, серия BL Руководство по эксплуатации [Электронный ресурс]: Purelogic research&development. URL: https://purelogic.ru/news/bldc-elektrodvigateli-motor-reduktory-i-privody-fulling- motor/ (дата обращения: 05.05.2022)
2. Бесколлекторные (BLDC) электродвигатели [Электронный
ресурс]: Purelogic R&D. URL:
https://purelogic.ru/catalog/elektroprivod/beskollektornye_elektrodvigateli_bldc/fil ter/mo schnost_vt-is-t 103 -or-t 110-or-t 125-or-t138-or-t 141 -or-t 153 -or-t 157-or-t 184- or-t188-or-t220-or-t314-or-t330-or-t440-or-t471-or-t500-or-t600-or-t660-or-t750- or-t942/apply/ (дата обращения: 20.04.2022)
3. Бесколлекторные электродвигатели, серия BLF и BLM.
Руководство по эксплуатации [Электронный ресурс]: Purelogic
research&development. URL:
https://purelogic.ru/catalog/elektroprivod/beskollektornye_elektrodvigateli_bldc/ (дата обращения: 05.05.2022)
4. Вентильный двигатель. [Электронный ресурс]: Википедия.
Свободная энциклопедия. URL:
http s://ru.wikipedia. org/ wiki/Вентильный_двигатель (дата обращения:
20.04.2022)
5. Вентильный двигатель: конструкция, принцип работы,
классификация [Электронный ресурс]: Информационный интернет-сайт “ASUTPP”. URL: https://www.asutpp.ru/ventilnyj-dvigatel.html_ (дата
обращения: 20.04.2022)
6. Драйвер BLDC-4008 [Электронный ресурс]: Purelogic R&D. URL: https://purelogic.ru/catalog/20574/_(дата обращения: 07.05.2022)
7. Драйвер шагового двигателя. [Электронный ресурс]: Purelogic
R&D. URL:
http: //wiki.purelogic. ru/index.php?title=,HpaHBep_maroBoro_gBHraTe.M (дата
обращения: 14.04.2022)
8. Драйверы шаговых двигателей серии DM-E. Руководство по эксплуатации [Электронный ресурс]: Darxton. URL: www.darxton.ru (дата обращения: 08.05.2022)
9. Источник питания импульсный S-600-70 [Электронный ресурс]: Darxton. URL: https://purelogic.ru/catalog/22394/_(дата обращения: 08.05.2022)
10. Как работает шаговый электродвигатель? [Электронный ресурс]:
Информационный интернет-сайт “ASUTPP”. URL:
http s: //www.asutpp .ru/shagovyy-dvigatel. html _(дата обращения: 07.04.2022)
11. Контроллер шагового двигателя. [Электронный ресурс]: Darxton.
URL: https: //darxton. ru/wiki-article/kontroller-shagovogo-dvigatelya/ (дата
обращения: 16.04.2022)
12. Контроллеры NC STUDIO [Электронный ресурс]: Darxton. URL: https://darxton.ru/catalog_section/kontrollery-chpu-nc-studio/ (дата обращения: 18.04.2022)
13. Контроллеры бесколлекторных двигателей. [Электронный ресурс]: Электроприводы. URL: https://electroprivod.ru/bls-drivers.htm (дата обращения: 05.05.2022)
14. Контроллеры шаговых двигателей. [Электронный ресурс]: Электропривод. URL: https://electroprivod.ru/st_motor-controllers.htm (дата обращения: 15.04.2022)
15. Масленников М.Ю., Соболев Е.А. Справочник разработчика и конструктора РЭА. Элементная база. Справочник. - М.: Энергоатомиздат, 1993. - 298 с
16. Модуль контроллера вентильного двигателя мквд. Паспорт. // Предл.№30-18; 14-20/ AO «Электрум АВ»
17. Основные технические особенности вентильных двигателей.
[Электронный ресурс]: Сетевое издание «Elec.ru». URL:
https://www.elec.rU/publications/promyshlennoe-oborudovanie/2225/ (дата
обращения: 20.04.2022)
18. Резонанс шагового двигателя. [Электронный ресурс]: StepMotor
— промышленная автоматика в России. URL:
https://stepmotor.ru/резонанс_шагового_двигателя (дата обращения:
08.04.2022)
19. Шаговые двигатели биполярные. [Электронный ресурс]: Darxton. URL: https://darxton.ru/catalog_section/bipolyarnye-shagovye-dvigateli/ (дата обращения: 12.04.2022)
20. Шаговые двигатели. [Электронный ресурс]: Purelogic R&D. URL: https://purelogic.ru/catalog/elektroprivod/shagovye_dvigateli/filter/flanec-is- tnema_43_110mm-or-tnema_52_130mm/apply/ (дата обращения: 12.04.2022)
21. Шаговый двигатель. [Электронный ресурс]: Инженерные
решения - просветительский проект. URL: https://engineering-
solutions.ru/motorcontrol/stepper/_(дата обращения: 08.04.2022)
22. Шаговый электродвигатель [Электронный ресурс]: Википедия.
Свободная энциклопедия. URL:
https: //ru.wikipedia. org/wiki/Шаговый_электродвигатель (дата обращения: 07.04.2022)
23. Элементы теории вентильного двигателя. [Электронный ресурс]: ЛУКОЙЛ ЭПУ Сервис. URL: https://lukoil-epu.ru/BLDC/theory_ (дата обращения: 20.04.2022)
24. Ю.Н. Андреев, А.И. Антонян, Д.М. Иванов и др.; Под ред. И.И. Четверткова Резисторы(справочник) - М. Энергоиздат, 1981.- 352 с.
25. 3D printing [Электронный ресурс]: Wikipedia. The Free Encyclopedia. URL: https://en.wikipedia.org/wiki/3D_printing (дата обращения: 15.04.2022)
26. 3D printing scales up [Электронный ресурс]: The Economist
Newspaper Limited 2022. URL: https://www.economist.com/technology-
quarterly/2013/09/05/3d-printing-scales-up (дата обращения: 15.04.2022)
21. Electric motor [Электронный ресурс]: Wikipedia. The Free Encyclopedia. URL: https: //en. wikipedia. org/wiki/Electric_motor#References (дата обращения: 15.04.2022)
28. Factors to Consider When Choosing a 3D Printer [Электронный
ресурс]: ASTM International. All Rights Reserved. URL:
https://wohlersassociates.com/NovDec05TCT3dp.htm (дата обращения:
15.04.2022)
29. How Much Does a 3D Printer Cost? [Электронный ресурс]: 3DInsider. All Rights Reserved. URL: https://3dinsider.com/cost-of-3d-printer/ (дата обращения: 15.04.2022)
2. Бесколлекторные (BLDC) электродвигатели [Электронный
ресурс]: Purelogic R&D. URL:
https://purelogic.ru/catalog/elektroprivod/beskollektornye_elektrodvigateli_bldc/fil ter/mo schnost_vt-is-t 103 -or-t 110-or-t 125-or-t138-or-t 141 -or-t 153 -or-t 157-or-t 184- or-t188-or-t220-or-t314-or-t330-or-t440-or-t471-or-t500-or-t600-or-t660-or-t750- or-t942/apply/ (дата обращения: 20.04.2022)
3. Бесколлекторные электродвигатели, серия BLF и BLM.
Руководство по эксплуатации [Электронный ресурс]: Purelogic
research&development. URL:
https://purelogic.ru/catalog/elektroprivod/beskollektornye_elektrodvigateli_bldc/ (дата обращения: 05.05.2022)
4. Вентильный двигатель. [Электронный ресурс]: Википедия.
Свободная энциклопедия. URL:
http s://ru.wikipedia. org/ wiki/Вентильный_двигатель (дата обращения:
20.04.2022)
5. Вентильный двигатель: конструкция, принцип работы,
классификация [Электронный ресурс]: Информационный интернет-сайт “ASUTPP”. URL: https://www.asutpp.ru/ventilnyj-dvigatel.html_ (дата
обращения: 20.04.2022)
6. Драйвер BLDC-4008 [Электронный ресурс]: Purelogic R&D. URL: https://purelogic.ru/catalog/20574/_(дата обращения: 07.05.2022)
7. Драйвер шагового двигателя. [Электронный ресурс]: Purelogic
R&D. URL:
http: //wiki.purelogic. ru/index.php?title=,HpaHBep_maroBoro_gBHraTe.M (дата
обращения: 14.04.2022)
8. Драйверы шаговых двигателей серии DM-E. Руководство по эксплуатации [Электронный ресурс]: Darxton. URL: www.darxton.ru (дата обращения: 08.05.2022)
9. Источник питания импульсный S-600-70 [Электронный ресурс]: Darxton. URL: https://purelogic.ru/catalog/22394/_(дата обращения: 08.05.2022)
10. Как работает шаговый электродвигатель? [Электронный ресурс]:
Информационный интернет-сайт “ASUTPP”. URL:
http s: //www.asutpp .ru/shagovyy-dvigatel. html _(дата обращения: 07.04.2022)
11. Контроллер шагового двигателя. [Электронный ресурс]: Darxton.
URL: https: //darxton. ru/wiki-article/kontroller-shagovogo-dvigatelya/ (дата
обращения: 16.04.2022)
12. Контроллеры NC STUDIO [Электронный ресурс]: Darxton. URL: https://darxton.ru/catalog_section/kontrollery-chpu-nc-studio/ (дата обращения: 18.04.2022)
13. Контроллеры бесколлекторных двигателей. [Электронный ресурс]: Электроприводы. URL: https://electroprivod.ru/bls-drivers.htm (дата обращения: 05.05.2022)
14. Контроллеры шаговых двигателей. [Электронный ресурс]: Электропривод. URL: https://electroprivod.ru/st_motor-controllers.htm (дата обращения: 15.04.2022)
15. Масленников М.Ю., Соболев Е.А. Справочник разработчика и конструктора РЭА. Элементная база. Справочник. - М.: Энергоатомиздат, 1993. - 298 с
16. Модуль контроллера вентильного двигателя мквд. Паспорт. // Предл.№30-18; 14-20/ AO «Электрум АВ»
17. Основные технические особенности вентильных двигателей.
[Электронный ресурс]: Сетевое издание «Elec.ru». URL:
https://www.elec.rU/publications/promyshlennoe-oborudovanie/2225/ (дата
обращения: 20.04.2022)
18. Резонанс шагового двигателя. [Электронный ресурс]: StepMotor
— промышленная автоматика в России. URL:
https://stepmotor.ru/резонанс_шагового_двигателя (дата обращения:
08.04.2022)
19. Шаговые двигатели биполярные. [Электронный ресурс]: Darxton. URL: https://darxton.ru/catalog_section/bipolyarnye-shagovye-dvigateli/ (дата обращения: 12.04.2022)
20. Шаговые двигатели. [Электронный ресурс]: Purelogic R&D. URL: https://purelogic.ru/catalog/elektroprivod/shagovye_dvigateli/filter/flanec-is- tnema_43_110mm-or-tnema_52_130mm/apply/ (дата обращения: 12.04.2022)
21. Шаговый двигатель. [Электронный ресурс]: Инженерные
решения - просветительский проект. URL: https://engineering-
solutions.ru/motorcontrol/stepper/_(дата обращения: 08.04.2022)
22. Шаговый электродвигатель [Электронный ресурс]: Википедия.
Свободная энциклопедия. URL:
https: //ru.wikipedia. org/wiki/Шаговый_электродвигатель (дата обращения: 07.04.2022)
23. Элементы теории вентильного двигателя. [Электронный ресурс]: ЛУКОЙЛ ЭПУ Сервис. URL: https://lukoil-epu.ru/BLDC/theory_ (дата обращения: 20.04.2022)
24. Ю.Н. Андреев, А.И. Антонян, Д.М. Иванов и др.; Под ред. И.И. Четверткова Резисторы(справочник) - М. Энергоиздат, 1981.- 352 с.
25. 3D printing [Электронный ресурс]: Wikipedia. The Free Encyclopedia. URL: https://en.wikipedia.org/wiki/3D_printing (дата обращения: 15.04.2022)
26. 3D printing scales up [Электронный ресурс]: The Economist
Newspaper Limited 2022. URL: https://www.economist.com/technology-
quarterly/2013/09/05/3d-printing-scales-up (дата обращения: 15.04.2022)
21. Electric motor [Электронный ресурс]: Wikipedia. The Free Encyclopedia. URL: https: //en. wikipedia. org/wiki/Electric_motor#References (дата обращения: 15.04.2022)
28. Factors to Consider When Choosing a 3D Printer [Электронный
ресурс]: ASTM International. All Rights Reserved. URL:
https://wohlersassociates.com/NovDec05TCT3dp.htm (дата обращения:
15.04.2022)
29. How Much Does a 3D Printer Cost? [Электронный ресурс]: 3DInsider. All Rights Reserved. URL: https://3dinsider.com/cost-of-3d-printer/ (дата обращения: 15.04.2022)
Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.
Подобные работы
- Узел однокоординатного перемещения объекта мощностью 1000 Вт на основе микроконтроллера
Бакалаврская работа, электроэнергетика. Язык работы: Русский. Цена: 4365 р. Год сдачи: 2022
Заказать работу
Заявка на оценку стоимости
Это краткая форма заказа. После ее заполнения вы перейдете на полную форму заказа работы
Каталог работ (149820)
- Бакалаврская работа (38421)
- Диссертация (978)
- Магистерская диссертация (22152)
- Дипломные работы, ВКР (60504)
- Главы к дипломным работам (2138)
- Курсовые работы (10523)
- Контрольные работы (6265)
- Отчеты по практике (1357)
- Рефераты (1481)
- Задачи, тесты, ПТК (631)
- Ответы на вопросы (155)
- Статьи, Эссе, Сочинения (942)
- Бизнес-планы (51)
- Презентации (106)
- РГР (84)
- Авторефераты (РГБ) (1692)
- Диссертации (РГБ) (1882)
- Прочее (458)
Новости
06.01.2018
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
Помощь в выполнении учебных и научных работ на заказ ОФОРМИТЬ ЗАКАЗ
дальше»» Все новости
Статьи
- Где лучше заказывать диссертации и дипломные?
- Выполнение научных статей
- Подготовка диссертаций
- Подводные камни при написании магистерской работы
- Помощь в выполнении дипломных работ
»» Все статьи
Заказать работу
Заявка на оценку стоимости
Это краткая форма заказа. После ее заполнения вы перейдете на полную форму заказа работы