Điều khiển đông cơ bước

Hiện nay, động cơ bước được áp dụng nhiều vào việc điều khiển robot bắt, bám các kim chỉ nam trong các khí tài quan sát hay tinh chỉnh và điều khiển lập trình trong các thiết bị gia công cắt gọt,… Vậy, tinh chỉnh và điều khiển động cơ bước có khó không? sao để cho hiệu quả?

1. Có mang motor bước

Trước khi mày mò cách điều khiển và tinh chỉnh động cơ bước hiệu quả, bạn phải nắm được bộ động cơ bước là gì? Đây là 1 trong động cơ nhất quán dùng tất cả khả năng biến đổi các tín hiệu điều khiển và tinh chỉnh động cơ bên dưới dạng những xung điện rời rạc tiếp đến nhau để vươn lên là các chuyển động của góc quay hoặc các vận động của roto và mang đến khả năng cố định và thắt chặt roto vào giữa những vị trí buộc phải thiết.

Bạn đang xem: Điều khiển đông cơ bước

Động cơ bước là 1 trong những loại bộ động cơ đồng bộ

Động cơ bước là một trong những loại bộ động cơ điện tất cả nguyên lý vận động và ứng dụng khác hoàn toàn với đại phần nhiều các loại hộp động cơ điện còn lại. Chúng thực chất chính là một động cơ đồng bộ, được dùng để thay đổi các tín hiệu điều khiển động cơ bên dưới dạng những xung điện.

2. Nguyên tắc tinh chỉnh và điều khiển động cơ bước

Khác với những động cơ đồng hóa thông thường, vào việc điều khiển và tinh chỉnh vi cách step motor Rotor, động cơ bước được khởi đụng bằng phương pháp đo tần số vì chưng nó không có cuộn dây nhằm khởi động. Rotor của bộ động cơ bước sẽ sở hữu loại Rotor lành mạnh và tích cực hoặc là Rotor thụ động.

Động cơ cách sẽ có tác dụng việc dựa vào bộ đưa mạch năng lượng điện tử nhằm mục tiêu mục đích đưa những tín hiệu vào vào Stator theo một thứ tự và 1 tần số độc nhất vô nhị định. Số lần chuyển mạch của đụng cơ sẽ tiến hành tính bởi tổng số góc tảo của Rotor. Lúc đó, chiều quay cũng như tốc độ xoay của roto sẽ phụ thuộc vào vào lắp thêm tự với tần số chuyển đổi.

Động cơ bước thao tác nhờ vào cỗ chuyển mạch điện tử

Xung điện áp được cấp cho cho cuộn dây Stator bây giờ có thể là xung 1 cực hoặc 2 cực:

Chuyển mạch điện tử trong điều khiển step motor hoàn toàn có thể cung cung cấp điện áp điều khiển cho các cuộn dây stator có thể theo từng cuộn biệt lập hoặc là theo từng nhóm của các cuộn dây.Trị số của động cơ cũng giống như chiều của lực năng lượng điện từ đó là tổng F phụ thuộc vào vào vị trí của những lực điện từ có trong nó. Bởi đó, địa chỉ Rotor của bộ động cơ bước bây giờ sẽ nhờ vào hoàn toàn vào cách thức cung cung cấp điện cho những cuộn dây bên dưới đây:

Sơ đồ chi tiết nguyên lý hoạt động vui chơi của động cơ bước

Hình trên thể hiện nguyên lý hoạt động của động cơ cách m trộn với Rotor bao gồm 2 cực 2p = 2 và khi bọn chúng không được kích thích. Nếu các cuộn dây phía bên trong của động cơ bước được cung cấp điện riêng biệt lẻbởi xung 1 cực thì Rotor của hộp động cơ bước bây giờ sẽ bao gồm m vị trí bất biến trùng với trục của những cuộn dây giống hệt như ở hình a.

Để mạch tinh chỉnh và điều khiển động cơ cách 6 dây bức tốc lực năng lượng điện từ tổng của Stato, từ đó sẽ tăng từ thông với mô men đồng bộ, bọn họ phải cung cấp điện đồng thời cho 2, 3, cũng đều có khi là nhiều cuộn dây. Lúc đó phần Rotor của động cơ bước sẽ có được vị trí bất biến và trùng với vectơ của lực năng lượng điện từ tổng F. Đồng thời, lực điện từ tổng F của nó cũng đều có giá trị to hơn lực điện từ vạc ra từ các cuộn dây Stator.

3. Sơ đồ cùng cách điều khiển động cơ bước

Động cơ cách khi được điều khiển và tinh chỉnh dưới dạng những xung năng lượng điện rời rạc kế tiếp nhau thì sẽ tạo nên thành các chuyển động góc quay tương tự như các hoạt động của Rotor. Động cơ bước sẽ không hề quay theo cơ chế thông thường mà vẫn quay theo từng bước nên cũng có chế độ chính xác rất cao xét về mặt tinh chỉnh học. Chúng thao tác làm việc nhờ vào các bộ gửi mạch điện tử đưa những tín hiệu điều khiển động cơ cách 5 dây vào Stato theo đồ vật tự và phần lớn tần số nhất định.

Vì từng một loại hộp động cơ bước sẽ sở hữu những đặc đường khác nhau, đề xuất cách điều khiển cũng trở thành khác nhau. Tùy thuộc vào lực kéo (mô men) và vận tốc quay mà bộ động cơ yêu cầu, bạn có thể dùng những cách tinh chỉnh dưới đây:

Với những hộp động cơ bước chỉ cần chạy ở tốc độ thấp: người ta vẫn sử dụng phương thức điều khiển để cung cấp điện áp trực tiếp. Cơ hội này, chủ yếu nội trở cuộn dây của động cơ sẽ vận động để tạo ra một cái điện, do đó, giới hạn dòng năng lượng điện này sẽ phụ thuộc vào năng lượng điện áp cung ứng trực tiếp đến nó.Với những hộp động cơ bước yêu ước chạy ở vận tốc cao: tín đồ ta ko thể liên tiếp sử dụng phương pháp cấp năng lượng điện áp trực tiếp nữa bởi vì lực kéo bây giờ sẽ bị giảm nghiêm trọng. Vày lẽ, đặc tuyến đường cảm của cuộn dây trong hộp động cơ sẽ giam cầm khả năng hoạt động vui chơi của dòng điện.Với những bộ động cơ bước cần nâng cấp và nâng cao hiệu suất của motor cách và bộ tinh chỉnh ở tốc độ thấp và đề xuất tăng tốc độ cao thì họ nên sử dụng cách thức điều khiển bởi băm xung. Cách tinh chỉnh động cơ cách này sẽ giúp bạn bảo trì tần số ko đổi, tùy thuộc vào nguyên tắc bảo trì dòng điện thì các cuộn dây của rượu cồn cơ cũng biến thành không thay đổi so với tất cả cấp độ. Cách tinh chỉnh này còn gọi là điều khiển tùy thuộc vào dòng điện.

4. Phương thức điều khiển hộp động cơ bước

4.1. Điều khiển động cơ bước dạng sóng (Wave Drive)

Đây là phương thức cơ bạn dạng nhất để điều khiển 1 động cơ bước, mặc dù rằng nó không được sử dụng nhiều nhưng mà vẫn đáng sẽ giúp đỡ cho chúng ta hiểu về kiểu cách điều khiển hộp động cơ bước. Trong phương pháp này, nếu như mỗi trộn hoặc stato nghỉ ngơi cạnh nhau sẽ được động cơ kích hoạt lần lượt bằng cách sử dụng 1 mạch đặc biệt quan trọng giúp từ bỏ hóa với khử từ bỏ hóa stato, vấn đề đó sẽ dẫn đến chuyển động nhanh nệm của rôto một bước.

Xem thêm: Bỏ Túi 15+ Mẫu Áo Đầm Dự Tiệc Trung Niên U50, Đầm Váy Trung Niên U50

4.2. Điều khiển động cơ chạy đủ cách (Full Step Drive)

Trong mạch tinh chỉnh động cơ cách 4 dây, thay do kích hoạt tất cả các stator một lần, 2 stator sẽ tiến hành kích hoạt chỉ bí quyết nhau 1 khoảng thời hạn ngắn. Điều này tức là nếu stator thiết bị 1 bật ON thì stator thứ hai sẽ ON ngay tiếp đến một khoảng thời hạn ngắn, trong lúc đó thì stator trước tiên vẫn ON. Cách thức này dẫn cho mô men xoắn đạt mức cao và mang lại phép chúng ta điều khiển hộp động cơ tải cao.

4.3. Điều khiển hộp động cơ chạy nửa cách (Half-Stepping Drive)

Phương pháp này cũng tương tự như ổ đĩa Full bước. Ở step motor với mạch điều khiển, 2 stator được đặt cạnh nhau sẽ được tiến hành kích hoạt trước với stator thiết bị 3 sẽ tiến hành kích hoạt ngay sau đó, nhưng 2 stator đó lại bị vô hiệu hóa. Chu kỳ luân hồi này vẫn kích hoạt 2 stator trước và sau đó 1 stator lặp lại để giúp điều khiển bộ động cơ bước. Cách thức này đã dẫn đến tăng cường độ phân giải của rượu cồn cơ trong lúc đó tế bào men xoắn sẽ giảm xuống.

4.4. Điều khiển hộp động cơ chạy bước nhỏ dại (MicroStepping Drive)

Đây là phương pháp điều khiển bộ động cơ bước được sử dụng thịnh hành nhất bởi vì nó gồm tính đúng đắn rất cao. Mạch điều khiển cung ứng ngay 1 chiếc bước đổi khác cho cuộn dây stato đã tồn tại ngơi nghỉ dạng sóng hình sin. Những cách đi nhỏ dại xíu này bây giờ dùng để tăng tốc độ chính xác tuyệt đối của mỗi bước một. Phương pháp này cũng khá được sử dụng thoáng rộng do nó có thể giảm tiếng ồn của chuyển động ở cường độ lớn.

Có nhiều phương thức để điều khiển và tinh chỉnh động cơ bước

5. Điều khiển hộp động cơ bước sử dụng Code Arduino như vậy nào?

Module Driver A4988 là một trong những con IC bao gồm trong máy in 3d, một điểm khá kinh ngạc là phần nhiều các sản phẩm in 3d đều sử dụng con IC này để điều khiển, vị máy in 3 chiều có cài trọng nhỏ và size của con IC đó lại khá tương thích, nó nhỏ tuổi hơn 10 lần so với tb6560 hoặc trăng tròn lần đối với MA860H. Thậm chí, nó chỉ to ra nhiều thêm móng tay người một chút.

Quá trình điều khiển động cơ bước Arduino tất cả tính năng:

Điều khiển rất đối kháng giản.Điều khiển được cả phần đông động cơ vận động với năng lượng điện áp vừa, thậm chí lên đến mức 35V và tất cả dòng lên đến 2A.Có 5 chế độ: full bước, 1/ 2 bước, 1/ 4 bước, 1/ 8 bước, 1/ 16 bước.Điều chỉnh loại ra bằng phương pháp sử dụng phân tách áp (siêu nhỏ) nằm bên trên Current Limit = VREF × 2.5Tự động nhảy Shutdown thì vượt nóng,...​

Khi bạn lựa chọn chính sách full hay 1/2 hoặc 1/4 thì đã được thông qua 3 sạc pin là MS1, MS2, MS3. Hoàn toàn có thể nối thẳng 3 sạc pin này vào công tắc nguồn bit 3p để dễ dàng dàng cấu hình thiết lập từ trên phần cứng. Chú ý thêm, ví như thả nổi 3 pin sạc này thì có nghĩa là mode full step.

Bảng thông số điều khiển động cơ bước Arduino

Nếu mong bật/ tắt động cơ thì các bạn phải trải qua pin ENABLE, nhảy mức LOW tức là bật module, nút HIGH có nghĩa là đang tắt module. Điều khiển chiều quay mang đến động cơ rất có thể thông qua pin sạc DIR.

Thực hiện tại cách điều khiển step motor thông qua pin STEP, để ý mỗi xung đang tương ứng với 1 bước (hoặc 1 vi bước). Nhị chân Sleep cùng với Reset đang nối với nhau luôn. Tiếp sau đây là cụ thể cách điều khiển và tinh chỉnh động cơ bước source code:

#include:

AccelStepper stepper (1,5,4); // pin 5 step, pin 4 dir void setup () Serial.begin (9600); pinMode (6,OUTPUT); // Enable; digital Write(6, LOW); // Đặt Enable xuống LOW nhằm khởi động động cơ void loop() {if (stepper.distanceToGo() == 0)// chất vấn thử bộ động cơ bước có còn đang hoạt động hay không, nếu không còn chạy thì chọn:

delay(1000); stepper.moveTo(rand() % 400); //chuyển cho tọa độ 0 399 (Random) stepper.setMaxSpeed((rand () % 400) 200); //chỉnh tốc độ. Stepper. Đặt setAcceleration((rand() % 200) 100); // chỉnh gia tốc

Serial.println(stepper.distanceToGo());

stepper.run (); //

Chú ý phải bao gồm hàm này sinh sống hàm loop bởi với mỗi vươn lên là stepper thì yêu cầu làm như vậy mới chạy được.

Kết luận

Trong quá trình điều khiển chuyển động kỹ thuật, tinh chỉnh và điều khiển động cơ bước là một trong cơ cấu chấp hành quan trọng hữu hiệu cho máy móc, bởi vì nó có thể thực hiện trung thành được những lệnh mà họ đưa ra dưới dạng số. Với sự cải tiến và phát triển của ngành khoa học chế tạo, hộp động cơ bước bây giờ được vận dụng nhiều trong những ngành tự động hóa hóa, đặc biệt là trong những thiết bị tinh chỉnh từ xa cần phải có độ đúng mực cao.