Энерговектор
О насНовостиНаука и технологииСтратегияАрхив

Частотный привод

22.07.2016, Иван Рогожкин
Как за шесть шагов получить бесколлекторный двигатель с регулятором скорости вращения

Обычно в статьях для самодельщиков мы предлагаем собрать какое-либо законченное устройство, такое как фонарик-«жучок» или прибор для выжигания лазером. Но в этот раз мы решили рассказать об одном элементе для конструирования. Речь идёт о трёхфазном бесколлекторном двигателе с частотно управляемым приводом, который позволяет менять обороты в широком диапазоне, причём плавно.

Предлагаем за основу взять двигатель, вращающий диск, из старого компьютерного DVD- или CD-накопителя (лучше неисправного). На большой печатной плате внутри корпуса находится система управления этим двигателем. Обычно она собрана на 42- или 64-контактной микросхеме, в которую заодно помещены контроллеры приводов лотка, перемещения головки чтения-записи и магнитной подвески её линзы.

При разборке накопителя сначала выдвиньте его лоток. Для этого нужно в круглое отверстие под лотком вставить выпрямленную скрепку и с силой нажать на неё. Снимите с торца лотка планку, которая мешает отсоединить переднюю панель. После этого откручивайте винты на корпусе накопителя.

Сняв нижнюю крышку накопителя, найдите микросхему, которая была прижата к крышке прокладкой из теплопроводящей резины. Это и есть искомый контроллер. Прочтите его название (оно обычно нанесено едва заметной серой краской, которую для повышения контрастности можно подсветить сбоку фонариком) и разыщите в Интернете описание микросхемы в PDF-файле.

В описании нужно найти аналоговый вход Spindle In (SPIN), определяющий скорость вращения двигателя. Она задаётся уровнем напряжения по отношению к входу VREF, на который подаётся эталонное напряжение. Например, в нашем случае внутри накопителя оказался контроллер AMC5902DS, у которого сигнал управления SPIN выведен на контакт 24, а VREF (1,65 В) – на контакт 27. Когда сигнал SPIN имеет напряжение больше эталонного, двигатель вращается, меньше эталонного – тормозит. Впрочем, контроллеры некоторых видов позволяют управлять вращением в обе стороны. Диапазон изменения напряжения на SPIN по отношению к VREF обычно равен от –0,5 до +0,5 В.

Далее вам нужно будет на плате найти и перерезать провод, идущий к контакту SPIN, и подать на него аналоговый сигнал управления. Мы получили его с помощью многооборотного проволочного переменного резистора на 22 кОм, который подключили между общим проводом и источником питания +5 В. Скользящий контакт резистора соединили с выводом SPIN через сопротивление.

Учтите, что встроенный микропроцессор может отказаться запускать двигатель без оптического диска, заблокировав работу контроллера. В этом случае нужно будет найти в документации управляющие цифровые входы, которые задают режимы работы микросхемы (в AMC5902DS это CTL1 и CTL2), и подать на них нужные сигналы.

Прежде чем использовать двигатель в самоделках, позаботьтесь о надёжном охлаждении микросхемы контроллера. Для этого к ней можно прижать или даже припаять небольшой радиатор из меди или лужёной жести. Питать устройство проще всего от стандартного компьютерного блока питания.

Если в вашем распоряжении окажутся несколько накопителей, вы можете попробовать отпилить кусок управляющей платы с микросхемой контроллера, чтобы уменьшить размеры схемы, избавиться от лишних компонентов и снизить общее энергопотребление.

При работе не забывайте о технике безопасности, не торопитесь.

Итак, приступим!


Шаг 1. Приготовьте всё необходимое: старый ненужный
DVD-накопитель, компьютерный блок питания, инструменты,
паяльник, мультиметр, провода, потенциометр…


Шаг 2. Разберите накопитель и найдите на его основной
плате микросхему контроллера, которая была прижата
к крышке теплопроводящей резиной. Запишите её название.


Шаг 3. Найдите в Интернете документацию к микросхеме.
Выясните номер контакта SPIN, на который нужно подать
управляющее напряжение, и номера цифровых управляющих
входов CTL.


Шаг 4. Перережьте дорожку, идущую к выводу SPIN,
и подключите его к среднему контакту потенциометра.
Крайние контакты последнего подсоедините на землю
и питание +5 В.


Шаг 5. Подключив источник питания, опробуйте привод
в действии. Если двигатель не запустится, задайте рабочий
режим контроллера сигналами на цифровых входах CTL1 и 2.


Шаг 6. Извлеките плату и двигатель из корпуса. Обеспечьте
надёжное охлаждение микросхемы контроллера с помощью
небольшого радиатора. Привод готов. Желаем удачи!

Первоначально эта статья была опубликована в майском номере газеты «Энерговектор» за 2016 г. здесь.

 



 

Редакция

Главный редактор: Иван Рогожкин
Консультант: Людмила Зимина
Корректор: Анатолий Печейкин
Дизайнер: Мария Хомутская
Руководитель проекта:
Максим Родионов

Контакты

Россия, 101000,
г. Москва, а/я 230.
Тел.: +7 (916) 422-95-19
Web-site: www.enegrovector.com
E-mail: oilru.com
facebook.com/energovector


©2011-2017. Ежемесячная газета «Энерговектор». Все права защищены.