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《DMF407电机控制专题教程》第2章 硬件平台简介

第2章硬件平台简介​


本章我们主要来介绍本教程所配套的硬件平台,包括:开发板、驱动器、电机等。大家可以根据自己的需求来选择相应的硬件。

本章分为如下几个小节:

2.1配套开发板

2.2 配套驱动器

2.3 配套电机



2.1 配套开发板

本教程所配套的开发板为ATK-DMF407电机开发板,此开发板可用于多种电机的控制,包括:直流有刷电机、直流无刷电机、舵机、步进电机、PMSM等。若您使用的是其他开发板,则可以参考或借鉴本教程的内容。ATK-DMF407电机开发板的外观如图2.1.1所示:

《DMF407电机控制专题教程》第2章 硬件平台简介_开发板


2.1.1 ATK-DMF407电机开发板

ATK-DMF407电机开发板的硬件参数如表2.1.1所示:

项目

说明

产品型号

ATK- DMF407 V1.0

CPU

STM32F407IGT6,LQFP176

外形尺寸

110mm*196.5mm

工作电压

5V(USB)、DC6V~24V(DC005)

工作电流

100mA~140mA(@5V)

工作温度

-40~+85

2.1.1 ATK-DMF407电机开发板硬件参数

注意:由于ATK-DMF407电机开发板的硬件资源介绍篇幅过长,这里单独分出了硬件参考手册文档,大家可以在我们提供的光盘资料里面查找,路径:A盘à《DMF407硬件参考手册.pdf》。这一本手册对于学习电机控制非常重要,大家至少要通读一遍!

2.2 配套驱动器

由于STM32的IO输出能力非常有限,并不能直接驱动大功率电机,所以需要有一个驱动器对输出信号进行放大或者转换,这样才可以正常驱动电机。大家需要注意,不同类型的电机,驱动方式是不一样的,所以对应的驱动器也是有区别的,切记不要混用!下面我们来介绍几款正点原子研发的电机驱动器:

1)步进电机驱动器

本教程所配套的步进电机驱动器为ATK-2MD5050步进电机驱动器,此驱动器可用于驱动常用的42mm、57mm、86mm 两相混合式步进电机,其外观如图2.2.1所示:

《DMF407电机控制专题教程》第2章 硬件平台简介_舵机_02


2.2.1 步进电机驱动器

ATK-2MD5050步进电机驱动器的硬件参数如表2.2.1所示:

项目

说明

输入电压

DC 12~50V

驱动方式

双极恒流 PWM 驱动输出

输出电流

全流:1.5~5.0A,8 档可调,分辨率 0.5A

半流:0.75~2.5A,8 档可调,分辨率 0.25A

温度

工作温度:-10~60;存储温度-40~80

使用场合

避免粉尘、油雾以及腐蚀性气体;避开过热潮湿环境

冷却方式

自然冷却

安装尺寸

118mm*76mm*33mm(长*宽*高)

重 量

250克

2.2.1 ATK-2MD5050步进电机驱动器硬件参数

注意:由于ATK-2MD5050步进电机驱动器的产品介绍篇幅过长,这里单独分出了用户手册文档,大家可以在我们提供的光盘资料里面查找,路径:A盘à9,增值资料à2,正点原子电机驱动器资料à《ATK-2MD5050 步进电机驱动器用户手册.pdf》。这一本手册对于学习步进电机控制非常重要,大家在学习步进电机章节之前,一定要先看这本手册!

2)直流有刷驱动板

本教程配套的直流有刷驱动板为ATK-PD6010D直流有刷驱动板,其外观如图2.2.2所示:

《DMF407电机控制专题教程》第2章 硬件平台简介_舵机_03


图2.2.2直流有刷驱动板

ATK-PD6010D直流有刷驱动板的硬件参数如表2.2.2所示:

项目

说明

工作电压

DC 12~60V

最大输出电流

10 A

最大驱动功率

600 W

尺寸

95mm*65mm(长*宽)

2.2.2 ATK-PD6010D直流有刷驱动板硬件参数

注意:由于ATK-PD6010D直流有刷驱动板的产品介绍篇幅过长,这里单独分出了用户手册文档,大家可以在我们提供的光盘资料里面查找,路径:A盘à9,增值资料à2,正点原子电机驱动器资料à《ATK-PD6010D直流有刷驱动板用户手册.pdf》。这一本手册对于学习直流有刷电机控制非常重要,大家在学习直流有刷电机章节之前,一定要先看这本手册!

3)直流无刷驱动板

本教程配套的直流无刷驱动板为ATK-PD6010B直流无刷驱动板,其外观如图2.2.3所示:

《DMF407电机控制专题教程》第2章 硬件平台简介_步进电机_04


图2.2.3直流无刷驱动板

ATK-PD6010B直流无刷驱动板的硬件参数如表2.2.3所示:

项目

说明

工作电压

DC12~60V

最大输出电流

10A

最大驱动功率

600W

尺寸

115mm*90mm(长*宽)

2.2.3 ATK-PD6010B直流无刷驱动板硬件参数

注意:由于ATK-PD6010B直流无刷驱动板的产品介绍篇幅过长,这里单独分出了用户手册文档,大家可以在我们提供的光盘资料里面查找,路径:A盘à9,增值资料à2,正点原子电机驱动器资料à《ATK-PD6010B直流无刷驱动板用户手册.pdf》。这一本手册对于学习直流无刷电机控制非常重要,大家在学习直流无刷电机章节之前,一定要先看这本手册!

2.3 配套电机

1)直流有刷减速电机

本教程配套的直流有刷电机为ATK-JGB37-520E直流有刷减速电机,其外观如图2.3.1所示:

《DMF407电机控制专题教程》第2章 硬件平台简介_步进电机_05


2.3.1直流有刷减速电机

ATK-JGB37-520E直流有刷减速电机的硬件参数如表2.3.1所示:

项目

说明

工作电压

DC 12V

电流

0.2~0.5A

空载转速

333RPM(峰值)

编码器功能

有(增量式)

可否调速

可以

可否正反转

可以

减速比

30:1

2.3.1 ATK-JGB37-520E直流有刷减速电机硬件参数

2)直流无刷电机(BLDC

本教程配套的直流无刷电机为ATK-BL57H95D20E直流无刷电机,其外观如图2.3.2所示:

《DMF407电机控制专题教程》第2章 硬件平台简介_开发板_06


2.3.2直流刷电机BLDC

ATK-BL57H95D20E直流无刷电机的硬件参数如表2.3.2所示:

项目

说明

项目

说明

磁级数

4

峰值扭矩

4.2 N·m

相数

3

峰值电流

19.8 A

额定电压

24V DC

力矩常数

0.063 N·m/A

额定转速

3000 RPM

反电势

6.6 V/kRPM

额定扭矩

0.33 N·m

线电阻

0.4Ω

额定电流

6.6 A

线电感

0.8 mH

输出功率

105W

转动惯量

173 g·cm2

2.3.2 ATK-BL57H95D20E直流无刷电机硬件参数

3)永磁同步电机(PMSM

本教程配套的永磁同步电机为42JSF630AS-1000永磁同步电机,其外观如图2.3.3所示:

《DMF407电机控制专题教程》第2章 硬件平台简介_步进电机_07


2.3.3 永磁同步电机

42JSF630AS-1000永磁同步电机的硬件参数如表2.3.3所示:

项目

说明

项目

说明

磁级数

8

线电感

0.59 mH

相数

3

编码器线数

1000

额定电压

24VDC

霍尔安装角度

°

额定转速

3000 RPM

输出功率

64W

额定电流

4 A

额定扭矩

0.2 N·m

反电势

4.3 V/kRPM

机身长度

97mm

线电阻

1.02 Ohm

机座尺寸

42*42mm

2.3.3 42JSF630AS-1000永磁同步电机硬件参数

4)步进电机

本教程配套的步进电机为ATK-S42H40D20步进电机,其外观如图2.3.4所示:

《DMF407电机控制专题教程》第2章 硬件平台简介_开发板_08


2.3.4 步进电机

ATK-S42H40D20步进电机的硬件参数如表2.3.4所示:

项目

说明

型号

ATK-S42H40D20

尺寸

长宽高:42*42*40(不含电机轴)

扭矩

0.46N.m

额定电流

1.7A

出线方式

两相四线(黑:A+ 红:A- 蓝:B- 绿:B+

线长

30cm

相电阻

2Ω

相电感

3.2mH

2.3.4 ATK-S42H40D20步进电机硬件参数

5)舵机

本教程配套的舵机为MG996R舵机,其外观如图2.3.5所示:

《DMF407电机控制专题教程》第2章 硬件平台简介_步进电机_09


2.3.5 舵机

MG996R舵机的硬件参数如表2.3.5所示:

项目

说明

型号

MG996R舵机

工作电压

DC 4.8~6V

空载电流

4.8V供电:0.22A;6V供电:0.25A

最大扭矩

4.8V供电:11kg·cm;6V供电:13·cm

堵转电流

2~2.2A

表2.3.5 MG996R舵机硬件参数


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