Mạch điều khiển động cơ bước

Động cơ bước chủ yếu làcác sản phẩm điện, hiện đang được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực công nghiệp gồm dùng tinh chỉnh và điều khiển vị trí. Vậy, tinh chỉnh và điều khiển động cơ bước có khó không, làm nuốm nào new đúng chuẩn? bên dưới đây, mời các bạn cùng tìm hiểu về khái niệm, nguyên lý hoạt động, các đặc tính cũng giống như cách tinh chỉnh động cơ cách sao cho tác dụng nhất.

Bạn đang xem: Mạch điều khiển động cơ bước


1. Tò mò khái niệm motor bước

Trước khi mày mò về cách điều khiển và tinh chỉnh động cơ bước, họ cần nắm rõ khái niệm hộp động cơ bước là gì? Đâylà 1 nhiều loại động cơ tất cả khả năng chuyển đổi các tín hiệu tinh chỉnh và điều khiển ở bên dưới dạng những xung năng lượng điện rời rạc biến chuyển thiên kế tiếp nhau trở nên các vận động ở góc con quay hoặc các chuyển động của roto. Loại bộ động cơ này có tác dụng cố định roto của máy vào đúng các vị trí nên thiết.

*

Động cơ cách giúp thắt chặt và cố định roto của máy vào đúng các vị trí đề xuất thiết

Các thông số cơ bản để chọn lựa được một mạch tinh chỉnh động cơ bước 4 dây thích hợp gồm có:

Loại motor gồm những: loại trục, các loại lỗ,..Momen xoắn dùng để làm giữ max.Dòng điện định nấc có các thông số: 0.75A/ pha, 1.4A/ pha, 2.8A/ phaSố lượng pha: 2p, 5pKích thước của form motor bước: 2 (24mm), 4 (42mm), 6 (60mm) và 9 (85mm).Chiều nhiều năm của motor bước: 3 (33mm), 5 (46.5 - 47mm), 6 (59.5mm) cùng 9 (98mm).

2. Những đặc tính cơ phiên bản cần lưu giữ của hộp động cơ bước

a) Đặc tính cồn của bộ động cơ bước

Đặc tính vận tốc – mô men: Đặc tính này được xác định bởi hộp động cơ cùng với cỗ điều khiển, và nó cũng bị tác động rất nhiều vì chưng loại thiết bị tinh chỉnh mà các bạn sử dụng.

Đặc tính mua theo tiệm tính cùng tần số bắt đầu: Điều này cho thấy tần số khởi động chất nhận được của hộp động cơ sẽ sút khi mua quán tính của chính nó tăng lên. Các giá trị này còn được chuyển đổi theo vận tốc xung, nhưng hộp động cơ bước vẫn cấp thiết tuân theo tốc độ xung ví như nó vượt quá một điểm nhất định, vì vậy nên sẽ dẫn tới sự việc đi sai bước.

Đặc tính bao gồm độ rung: Khi điều khiển và tinh chỉnh vi bước step motor, bộ động cơ bước quay nhưng lại trên thực tế là thực hiện rất nhiều bước tất cả phản hồi, từng bước một còn được bộc lộ bởi những giai đoạn vắt thể, chi tiết.

b) Đặc tính tĩnh của hộp động cơ bước

Đặc tính mômen và góc: Khi điều khiển step motor, quan hệ giữa nút độ dịch chuyển góc của rôto với mômen sẽ tạo nên ra lực chức năng lên trục động cơ, trong lúc đó, động cơ còn được kích thích bởi vì một mẫu điện định mức.

Độ chính xác của góc: Trong đk động cơ chạy không tải, nó sẽ sở hữu độ đúng mực của góc trong vào thời gian 0,05˚. Độ đúng mực góc của động cơ bước thường thì được thể hiện bằng độ đúng chuẩn của địa chỉ dừng.

Độ đúng đắn của vị trí dừng: điều đó thể hiện nay sự biệt lập giữa vị trí dừng động cơ theo ước muốn và địa điểm dừng theo thực tế.

Trong điều kiện thực tế của mạch điều khiển động cơ cách 6 dây, hộp động cơ bước luôn luôn tồn tại ma sát. Nếu download trọng của ma gần kề không thay đổi thì góc dịch rời sẽ ko đổi đối với tất cả mọi hoạt động một chiều. Mặc dù nhiên, trong khi hoạt động hai chiều, không đúng số góc có thể tăng lên vội vàng đôi.

Xem thêm: Cách Làm Chà Bông Cá Hồi Tại Nhà Đơn Giản, Hướng Dẫn Làm Chà Bông Cá Hồi Tại Nhà Đơn Giản

3. Nguyên tắc tinh chỉnh và điều khiển động cơ bước vận động như nạm nào

Có thể áp dụng quy tắc bàn tay đề nghị để tinh chỉnh động cơ bước như sau: nuốm bàn tay phải, rồi đặt bàn tay làm sao để cho bốn ngón tay phía theo chiều của chiếc điện chạy qua những vòng dây. Khi đó, ngón tay loại choãi ra đã chỉ chiều của con đường sức từ bên phía trong lòng ống dây.

Nguyên lý vận động cơ bạn dạng của motor bước: khi bạn cấp điện vào vào cuộn dây của stato, cuộn dây này sẽ đóng vai trò chính là một nam châm hút từ điện. Nó sẽ gây nên lực tác động, tự đó làm quay roto.

Khi điều khiển và tinh chỉnh động cơ cách 5 dây, quá trình biến hóa thứ tự cung ứng điện cho những cuộn dây của stato sẽ làm cho trình tự tảo của roto bị rứa đổi. Việc biến đổi thứ từ bỏ của quy trình chuyển mạch sẽ căn cứ vào mạch điện tử.

*

Có thể áp dụng quy tắc bàn tay đề nghị để tinh chỉnh động cơ bước

4. Sơ đồ và cách tinh chỉnh và điều khiển động cơ bước

Khi nói đến cách tinh chỉnh và điều khiển động cơ bước, các các bạn sẽ thường nhắc đến cách mạch điều khiển và tinh chỉnh động cơ cách 6 dây, 4 dây hoặc 5 dây,… tuy nhiên, ngơi nghỉ đây họ sẽ đi tìm kiếm hiểu cụ thể hơn về gốc rễ của quy trình điều khiển bộ động cơ bước ra sao, làm như vậy nào, sử dụng phương thức điều khiển gì tác dụng nhất?

Cần biết rằng, từng một loại động cơ bước thông thường sẽ sở hữu các đặc tuyến khác nhau, bởi vậy cách tinh chỉnh của từng loại cũng trở thành khác nhau. Tùy thuộc vào sức kéo (mô men lực) và tốc độ quay yêu cầu của motor bước mà bạn cũng có thể thiết lập chương trình tinh chỉnh và điều khiển động cơ bước sau đây:

Trường hợp so với những động cơ bước chỉ việc chạy ở tốc độ thấp thì bọn họ sử dụng phương pháp điều khiển bằng phương pháp cấp năng lượng điện áp trực tiếp. Chủ yếu nội trở trong cuộn dây của hộp động cơ sẽ sản sinh ra một chiếc điện cơ mà ở đó giới hạn dòng năng lượng điện này sẽ phụ thuộc vào vào năng lượng điện áp được cung cấp trực tiếp vào hộp động cơ bước.Trường đúng theo step motor với mạch tinh chỉnh chạy ở tốc độ cao: nếu như các bạn có nhu cầu tiếp tục sử dụng phương pháp cung cung cấp điện áp thẳng vào động cơ bước thì sức lực kéo (mô men lực) có khả năng sẽ bị giảm bớt nghiêm trọng. Chính vì đặc tuyến đường cảm của cuộn dây sẽ tạo ra một lực để kìm hãm khả năng, tính năng của cái điện.Một thực tế cho biết là vào cách tinh chỉnh động cơ bước bằng cách cấp điện trực tiếp sẽ khiến cho động cơ và mạch điều khiển động cơ cách rất nóng.Trường hợp chúng ta cần cải thiện và nâng cấp hiệu suất làm việc của mạch tinh chỉnh và điều khiển motor bước ở vận tốc thấp, đồng thời buộc phải tăng tốc độ cao lên thì cần sử dụng cách thức điều khiển bằng phương pháp băm xung. Khi điều khiển động cơ bước nhờ vào băm xung nhằm gia hạn được tần số không đổi. Tùy thuộc vào nguyên tắc duy trì dòng năng lượng điện chạy qua những cuộn dây của rượu cồn cơ cũng trở thành không đổi mặc dầu ở mọi cấp độ. Cách điều khiển và tinh chỉnh này nói một cách khác là phương pháp điều khiển theo loại điện.Thực tế còn đến thấy, cách tinh chỉnh và điều khiển động cơ bước bằng phương pháp băm xung sẽ giúp cho động cơ bước vận động mạnh mẽ hơn, êm rộng và đặc biệt là ít lạnh hơn.

*

Sơ đồ cùng cách tinh chỉnh và điều khiển động cơ bước

5. Điều khiển bộ động cơ bước sử dụng Code Arduino và A4988

Để tinh chỉnh động cơ bước Arduino, các bạn cần chuẩn bị:

Động cơ Arduino UNOĐộng cơ NEMA17 Stepper MotorA4988 Driver ModuleTụ năng lượng điện 47µf (giúp đảm bảo board điều khiển, kiêng khỏi các xung điện áp)Biến trởĐộng cơ bước NEMA17 gồm 6 dâyĐộng cơ chuyển động ở 12V (Góc bước vào khoảng 1.8 độ và 10 - 40 °C.

Sơ thứ chân của hộp động cơ bước NEMA 17:

Module điều khiển động cơ bước A4988A4988 chính là driver điều khiển và tinh chỉnh động cơ bước có size cực kỳ nhỏ dại gọn, cung ứng được nhiều cơ chế làm việc, mặt khác nó còn điều chỉnh được mẫu điện ra đến động cơ, sệt biệt tự động hóa ngắt điện khi động cơ quá nóng.Công suất điện của ngõ ra: 8 – 35V, 2ACó 5 chính sách bao gồm: 1/2, 1/4, 1/8, 1/16 bướcĐiều chỉnh mẫu điện đi ra bởi chiết ápTự hễ ngắt điện khi bộ động cơ bị quá nhiệt

Cách tinh chỉnh động cơ bước:

Có 5 chính sách cho chúng ta lựa chọn, nếu bạn không ý muốn mạch điều khiển và tinh chỉnh động cơ bước chạy rất đầy đủ 200 bước/ vòng. Xuất sắc nhất, họ nên chạy cho không thiếu mà ko cần cân nhắc 3 chân này, kế tiếp sẽ kiểm soát và điều chỉnh bước của bao gồm động cơ trong khối hệ thống code.

MS1

MS2

MS3

Microstep Resolution

Low

Low

Low

Full Step

High

Low

Low

½ Step (Half Step)

Low

High

Low

¼ Step (Quarter Step)

High

High

Low

1/8 Step (Eighth Step)

High

High

High

1/16 Step (Sixteenth Step)

Lựa chọn cơ chế full, cơ chế 1/ 2 xuất xắc 1/ 4 thì đang được trải qua 3 pin chính là MS1, MS2, MS3. Xem xét là nếu chúng ta thả nổi 3 pin sạc này tức là bạn lựa chọn chạy theo chính sách full step.Bật - tắt hộp động cơ thì bạn chỉ cần thông qua sạc ENABLE, nếu tìm mức LOW là bật module, còn nấc HIGH có nghĩa là tắt module.Điều khiển chiều cù của động cơ bước trải qua pin DIR.Điều khiển cách của rượu cồn cơ bằng pin STEP, từng xung lại tương ứng với 1 bước hoặc 1 vi bước.Chú ý, nhị chân Sleep với Reset luôn phải nối cùng với nhau.Cụ thể hơn, cách điều khiển step motor đó là kết nối giữa động cơ Nema 17 cùng A4988, lúc đó chúng ta sẽ thực hiện kết nối theo cặp pha của hộp động cơ bước mang lại 2 cặp 1A - 1B cùng cặp 2A - 2B.Giữa Arduino với A4988 thì các bạn cần liên kết chúng lại theo đúng sơ đồ vật chân.

*

Kết nối theo cặp pha của động cơ bước cho 2 cặp 1A - 1B và cặp 2A - 2B

Code:Các các bạn hãy triển khai nạp code này vào Arduino IDE nhằm thử nghiệm (nhưng hãy nhớ thiết đặt cho thư viện động cơ bước nhé)Tiếp theo, trong vòng loop, chúng ta hãy thực hiện đọc chân của thay đổi trở để thay đổi sao đến mức vặn vẹo của thay đổi trở rơi vào trong khoảng từ 0 - 500 là được. đối chiếu giá trị của chúng khi chỉnh biến hóa trở, trường vừa lòng nếu nó to hơn giá trị trước kia (vặn theo chiều kim đồng hồ) thì bộ động cơ sẽ cấp tốc chóng dịch rời 10 bước, tảo theo chiều kim đồng hồ. Nếu quý hiếm nhận được nhỏ tuổi hơn quý hiếm trước đó (vặn quay ngược kim đồng hồ) thì động cơ sẽ lập tức dịch chuyển 10 bước theo hướng ngược chiều kim đồng hồ.

Kết luận

Thông qua bài viết trên đây, shop chúng tôi đã giới thiệu đến các bạn nguyên lý tương tự như cách tinh chỉnh và điều khiển động cơ bước dùng Arduino cùng A4988 driver. Các bạn cần lựa chọn mua sản phẩm tại add uy tín cũng như chú ý đọc thật kỹ các thông số kỹ thuật của chúng trước khi sử dụng nhé.