Микрошаговый двигатель для печатной платы

За последние два года [Карл Буега] сделал себе имя благодаря своим разработкам двигателей на печатных платах. Его последнее приключение — превратить его в шаговый двигатель, добавив управление положением с помощью микрошагов.

Шаговые двигатели NEMA, которые большинство из нас знают, являются синхронными шаговыми двигателями, а конструкция [Карла] представляет собой конструкцию с постоянными магнитами. Он использует четыре катушки на статоре и два постоянных магнита на роторе/циферблате. Изменяя ток через каждый из четырех полюсов с помощью шагового привода (микрошаг), положение ротора теоретически должно контролироваться с хорошим разрешением. К сожалению, это было легче сказать, чем сделать. Он добился контроля позиции, но в определенных позициях он продолжал пропускать шаги.

Двигатель и контроллер состоят из одной гибкой печатной платы, что позволяет уменьшить расстояние между слоями и увеличить напряженность магнитного поля катушек. Однако это создавало другие проблемы, поскольку вал двигателя не имел прочной точки крепления, а печатная плата изгибалась при подаче напряжения на обмотки статора. Пайка контроллера также была проблемой, так как разъемы со сквозными отверстиями легко вырывались, а печатная плата вздувалась во время оплавления на горячей пластине, в одном случае даже оторвавшись от компонентов. В конце концов [Карл] установил один из двигателей на печатной плате внутри рамы, напечатанной на 3D-принтере, чтобы жестко закрепить все компоненты двигателя, но он все равно страдал от пропущенных шагов. Есть предложения по устранению проблемы? Оставьте их в комментариях ниже.

Как и другие двигатели на печатной плате, крутящий момент очень низкий, но он должен подходить для манометров или часов. Часы на печатной плате со встроенным двигателем было бы здорово повесить на стене мастерской.

Используемый драйвер шагового двигателя TMC2300 [Carl] принадлежит к тому же семейству драйверов, которые обеспечивают бесшумную работу 3D-принтеров. Мы рассказали о некоторых приключениях [Карла] в области приводов для печатных плат, от его оригинального дизайна до линейных приводов и гибкого дисплея POV.