Nema 17 Krokový Motor s Uzavřenou Smyčkou a Enkodérem 42Ncm 1.5A

NEMA 17 krokový motor s enkodérem – closed-loop řízení bez ztráty kroků

Tento krokový motor NEMA 17 kombinuje osvědčený bipolární design s integrovaným optickým enkodérem o rozlišení 1000PPR (4000CPR v kvadraturním režimu). Výsledkem je kompletní řešení pro closed-loop systémy, které eliminuje ztrátu kroků a umožňuje přesnou zpětnou vazbu o skutečné poloze rotoru. Motor dodáváme s 500mm kabely zakončenými konektory pro snadné zapojení.

Princip closed-loop řízení spočívá v neustálém porovnávání požadované a skutečné polohy hřídele. Pokud enkodér zaznamená odchylku (například při nárazu nástroje nebo přetížení), řídicí jednotka okamžitě koriguje pozici. Na rozdíl od klasických open-loop systémů tak nehrozí kumulace chyb ani nutnost re-homingu po kolizi.

Hlavní výhody closed-loop krokových motorů

• Eliminace ztráty kroků – motor automaticky kompenzuje vnější zatížení a zachovává přesnou pozici
• Nižší provozní teplota – řídicí jednotka přizpůsobuje proud aktuální zátěži, motor se méně zahřívá
• Vyšší využitelný moment – spolehlivý provoz i v oblastech blízko maximálního momentu bez rizika desynchronizace
• Detekce kolizí – systém zaznamená náraz a může zastavit pohyb dříve, než dojde k poškození

Ve srovnání s běžným open-loop motorem stejné velikosti nabízí closed-loop verze výrazně vyšší spolehlivost při dynamických operacích. Zatímco klasický motor při přetížení jednoduše ztratí pozici, closed-loop varianta buď situaci vyřeší korekcí, nebo bezpečně zastaví a nahlásí chybu.

Typické použití

• Upgrady 3D tiskáren Ender 3, Prusa MK3/MK4 nebo Voron pro tisk s vyšší spolehlivostí a rychlostí
• Hobby CNC frézky a gravírky vyžadující přesné polohování bez rizika ztráty kroků
• DIY robotické projekty a manipulátory kde je potřeba zpětná vazba o poloze
• Automatizační aplikace s požadavkem na detekci překážek a kolizí

Motor je vhodný pro každého, kdo potřebuje vyšší spolehlivost než nabízí standardní open-loop řešení, ale nechce investovat do dražších servo systémů. Hodí se pro upgrady stávajících strojů i nové projekty, kde je důležitá přesnost a bezpečnost provozu.

Enkodér – technické parametry a kompatibilita

Integrovaný optický přírůstkový enkodér poskytuje diferenciální výstup na dvou kanálech (A/B). Diferenciální signál zajišťuje odolnost proti rušení i při delších kabelových trasách. Enkodér vyžaduje napájení 5V a generuje 1000 pulzů na otáčku, což v kvadraturním dekódování odpovídá 4000 polohám na otáčku (rozlišení 0,09°).

• Rozlišení: 1000PPR / 4000CPR (kvadratura)
• Napájecí napětí: 5V DC
• Výstup: diferenciální, 2 kanály (EA+/EA-, EB+/EB-)
• Výstupní úrovně: vysoká >4V, nízká <1V

Motor je kompatibilní s closed-loop drivery jako CL42T, CL57T nebo BigTreeTech S42C. Při použití s Klipper firmware lze využít funkci input shaping pro potlačení rezonancí. Montážní rozměry odpovídají standardu NEMA 17 (42×42mm), hřídel má průměr 5mm s D-výbrusem pro spolehlivý přenos momentu.

 

Příruba:		NEMA 17
Typ motoru:		Bipolární
Rozměry motoru:		42 x 42 x 60mm
Proud/fáze:		1.5A
Kroutící moment:		42Ncm
Úhel kroku:		1.8°
Odpor vinutí:		1.65Ω
Indukčnost:		2.5mH ± 20%(1KHz)
Průměr hřídele:		5mm
Délka hřídele:		24mm
Délka kabelů:		500mm
Hmotnost:		400g

Typ kodéru:		Optický přírůstkový
Napájecí napětí:		5V
Rozlišení:		1000PPR (4000CPR)
Výstupní signál:		2 kanály
Typ výstupu enkodéru:		Diferenciální

Černá	Zelená	Červená	Modrá
A+	A-	B+	B-

Černá	Červená	Bílá	Žlutá	Zelená	Modrá
EA+	VCC	GND	EB+	EB-	EA-

 

 

 

Často kladené dotazy

Jaký driver potřebuji pro tento closed-loop motor?

Motor vyžaduje specializovaný closed-loop driver, který umí zpracovat signál z enkodéru. Doporučujeme drivery řady CL42T nebo CL57T. Běžné open-loop drivery jako A4988 nebo TMC2209 enkodér nevyužijí – motor s nimi sice bude fungovat, ale bez výhod closed-loop řízení.

Mohu tento motor použít jako náhradu za standardní NEMA 17 v Ender 3?

Ano, rozměrově je motor plně kompatibilní se standardem NEMA 17 (42×42mm příruba, 5mm hřídel). Pro skutečné closed-loop řízení však potřebujete vyměnit také driver a upravit firmware. Pokud chcete jen silnější motor bez změny elektroniky, zvažte spíše klasickou open-loop variantu se stejným momentem.

Jaké napájecí napětí motor a enkodér vyžadují?

Motor je bipolární s odporem vinutí 1,65Ω a jmenovitým proudem 1,5A. Optimální napájecí napětí pro driver je 24–48V DC. Enkodér vyžaduje samostatné napájení 5V DC, které většina closed-loop driverů poskytuje automaticky přes konektor enkodéru.

Jaký je rozdíl mezi 1000PPR a 4000CPR u enkodéru?

PPR (Pulses Per Revolution) udává počet pulzů na jednom kanálu za otáčku – zde 1000. CPR (Counts Per Revolution) je efektivní rozlišení při kvadraturním dekódování obou kanálů, které je 4× vyšší – tedy 4000. V praxi to znamená, že driver dokáže rozlišit 4000 unikátních poloh na jednu otáčku hřídele.

Lze motor použít s Klipper firmwarem?

Ano, motor funguje s Klipper v kombinaci s kompatibilním closed-loop driverem. Klipper podporuje sensorless homing i pokročilé funkce jako input shaping. Pro plné využití closed-loop režimu je potřeba driver, který komunikuje s Klipper přes UART nebo CAN bus a umožňuje sledovat stav enkodéru.

Jak zapojit enkodér k driveru?

Enkodér má 6 vodičů: VCC (červená, 5V), GND (bílá), EA+ (černá), EA- (modrá), EB+ (žlutá) a EB- (zelená). Diferenciální páry (EA+/EA- a EB+/EB-) zapojte dle dokumentace vašeho driveru. Správné zapojení je klíčové – prohozené kanály způsobí nesprávný směr otáčení nebo chybné počítání pozice.