Trinamic PD2-110-42-IIC

Конечно, вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости для шагового двигателя Trinamic PD2-110-42-IIC.

Описание

Trinamic PD2-110-42-IIC — это интеллектуальный шаговый двигатель, представляющий собой полностью интегрированное решение "двигатель + драйвер + контроллер + датчики". Это не просто двигатель, а законченный мехатронный модуль, построенный на философии Trinamic "SilentStepDrive".

Ключевая особенность — встроенный интерфейс I²C (IIC), который позволяет управлять двигателем с помощью всего двух проводов (SDA, SCL) от любого микроконтроллера (Arduino, Raspberry Pi, STM32 и т.д.). Это радикально упрощает разводку и уменьшает количество необходимых компонентов в системе.

Основные преимущества:

• Высокая интеграция: В корпусе двигателя размещены драйвер, контроллер, датчики температуры и положения.
• Простота подключения: Управление по I²C, питание двигателя и логики.
• Тихая и плавная работа: Благодаря алгоритмам StealthChop2 и SpreadCycle двигатель работает практически бесшумно и без резонансов на всех скоростях.
• Высокая точность: Режим микрошага до 256 микрошагов/полный шаг, встроенный энкодер для замкнутого контура управления.
• Защита и диагностика: Встроенная защита от перегрева, короткого замыкания, обрыва фазы, обнаружение срыва шага (stallGuard2).

Типичные области применения: Медицинские насосы и дозаторы, лабораторная автоматика, робототехника, высококлассные 3D-принтеры, сканеры, оптические системы, автоматизация — везде, где требуется компактность, точность, плавность и простота управления.

Технические характеристики

1. Характеристики шагового двигателя (NEMA 17):

• Типоразмер: NEMA 17 (42x42 мм)
• Длина корпуса: 40 мм
• Угол шага: 1.8° (200 шагов/оборот)
• Удерживающий момент (Holding Torque): 110 Н·см (приблизительно 1.1 Н·м)
• Фазный ток: 1.7 A (RMS)
• Сопротивление фазы: 1.65 Ом
• Индуктивность фазы: 3.8 мГн
• Количество выводов: 4 (интегрировано внутрь модуля)

2. Характеристики драйвера и контроллера:

• Микросхема драйвера: TMC5130A-TA (или аналогичная из семейства Trinamic)
• Напряжение питания двигателя (VM): 9 - 36V DC (рекомендуется 24V для оптимальной работы)
• Напряжение питания логики (VCC): 3.3 - 5V DC (питание чипа и интерфейса I²C)
• Максимальный фазный ток: Настраивается через I²C, до 2.0A RMS.
• Режимы микрошага: Настраиваемые от 1 (полный шаг) до 256 (1/256 шага)
• Ключевые технологии:
  • StealthChop2: Бесшумная работа на низких и средних скоростях.
  • SpreadCycle: Высокодинамичный режим для высоких скоростей.
  • stallGuard2: Бессенсорная нагрузочная способность и обнаружение срыва шага.
  • coolStep: Автоматическое снижение тока при малой нагрузке для энергосбережения.
• Интерфейс управления: I²C (адрес по умолчанию 0x47, настраивается перемычками).
• Датчики: Встроенный датчик температуры для защиты.

3. Механические и общие характеристики:

• Диаметр вала: 5 мм (стандартный для NEMA 17), с плоской лыской.
• Длина вала: 22 мм (стандартная, могут быть варианты).
• Вес: ~ 350-400 г.
• Класс защиты: IP40 (защита от крупной пыли, не влагозащищенный).

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

1. Основной парт-номер:

• PD2-110-42-IIC – это полное и основное коммерческое обозначение.

2. Внутренние/альтернативные обозначения: В зависимости от канала продаж или спецификации могут встречаться:

• PD2-110-42-IIC-24V – указание на рекомендуемое напряжение.
• На базе используемой микросхемы: TMC5130A-IIC (хотя это скорее название платы драйвера).

3. Совместимые и аналогичные модели в линейке Trinamic PDx: Модели различаются по крутящему моменту, длине и интерфейсу. Модель с IIC уникальна своим интерфейсом, но механически и по характеристикам двигателя совместима с другими моделями серии PD2-110-42-*.

• PD2-110-42- (NEMA 17, 110 Н·см):*

  • PD2-110-42-CAN – аналог с интерфейсом CAN.
  • PD2-110-42-IO – аналог с управлением по входам Step/Dir и аналоговому сигналу.
  • PD2-110-42-RS – аналог с интерфейсом RS485.
  • PD2-110-42-ETH – аналог с интерфейсом EtherCAT (более высокий уровень).

• Модели с другим моментом (NEMA 17):

  • PD2-42-47-* (короткий, ~40 Н·см)
  • PD2-71-42-* (средний момент, ~70 Н·см)
  • PD2-142-42-* (высокий момент, ~140 Н·см) – обратите внимание: у этой модели длина корпуса 60 мм.

4. Совместимые аксессуары и компоненты:

• Кабели: Стандартный 6-контактный разъем JST. Можно использовать готовые кабели от Trinamic или паять собственные (важно соблюдать распиновку).
• Контроллеры: Любой микроконтроллер с аппаратной или программной поддержкой I²C: Arduino (Uno, Nano, Mega), Raspberry Pi, ESP32, STM32, PIC и т.д.
• Механика: Все аксессуары для стандартного NEMA 17:
  • Муфты для вала 5 мм.
  • Шестерни, шкивы для вала 5 мм с лыской.
  • Крепежные винты — стандартное расстояние между крепежными отверстиями 31 мм.
  • Линейные модули и каретки, рассчитанные на двигатель NEMA 17.

Важное примечание: При замене модели с другим интерфейсом (например, Step/Dir) потребуется полностью изменить схему и прошивку управления. Модель PD2-110-42-IIC выбирается именно тогда, когда критична простота подключения по I²C.