Mạch điều khiển động cơ bước

Động cơ bước chính làcác đồ vật điện, hiện đang rất được sử dụng thoáng rộng trong các nghành công nghiệp tất cả dùng điều khiển vị trí. Vậy, điều khiển và tinh chỉnh động cơ bước tất cả khó không, làm vậy nào bắt đầu đúng chuẩn? bên dưới đây, mời chúng ta cùng mày mò về khái niệm, nguyên lý hoạt động, những đặc tính cũng như cách tinh chỉnh động cơ cách sao cho kết quả nhất.

Bạn đang xem: Mạch điều khiển động cơ bước

1. Mày mò khái niệm motor bước

Trước khi mày mò về cách tinh chỉnh và điều khiển động cơ bước, bọn họ cần nắm rõ khái niệm bộ động cơ bước là gì? Đâylà 1 nhiều loại động cơ bao gồm khả năng đổi khác các tín hiệu điều khiển ở dưới dạng các xung năng lượng điện rời rạc đổi mới thiên tiếp đến nhau biến hóa các hoạt động ở góc quay hoặc các vận động của roto. Loại bộ động cơ này có công dụng cố định roto của máy vào đúng những vị trí bắt buộc thiết.

Động cơ cách giúp cố định và thắt chặt roto của máy vào đúng những vị trí cần thiết

Các thông số kỹ thuật cơ bạn dạng để lựa chọn được một mạch tinh chỉnh và điều khiển động cơ bước 4 dây thích hợp gồm có:

Loại motor gồm những: loại trục, một số loại lỗ,..Momen xoắn dùng làm giữ max.Dòng năng lượng điện định mức 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. Các đặc tính cơ phiên bản cần nhớ của động cơ bước

a) Đặc tính động của động cơ bước

Đặc tính tốc độ – tế bào men: Đặc tính này được xác minh bởi hộp động cơ cùng với cỗ điều khiển, và nó cũng bị ảnh hưởng rất nhiều vì chưng loại thiết bị tinh chỉnh và điều khiển mà chúng ta sử dụng.

Đặc tính mua theo cửa hàng tính và tần số bắt đầu: Điều này cho biết tần số khởi động chất nhận được của động cơ sẽ bớt khi download quán tính của nó tăng lên. Các giá trị này còn được thay đổi theo vận tốc xung, nhưng hộp động cơ bước vẫn cần yếu tuân theo vận tốc xung trường hợp nó vượt quá một điểm nhất định, vì bởi thế sẽ dẫn tới việc đi không đúng bước.

Đặc tính gồm độ rung: Khi điều khiển vi bước step motor, bộ động cơ bước quay nhưng lại trên thực tế là thực hiện không hề ít bước bao gồm phản hồi, mỗi bước còn được biểu thị bởi những giai đoạn cố kỉnh thể, đưa ra tiết.

b) Đặc tính tĩnh của động cơ bước

Đặc tính mômen cùng góc: Khi điều khiển step motor, quan hệ giữa nút độ dịch chuyển góc của rôto cùng mômen sẽ tạo nên ra lực công dụng lên trục rượu cồn cơ, trong lúc đó, bộ động cơ còn được kích thích vì chưng một mẫu điện định mức.

Độ đúng chuẩn của góc: Trong đk động cơ chạy ko tải, nó sẽ sở hữu được độ đúng mực của góc trong vào mức 0,05˚. Độ đúng mực góc của hộp động cơ bước thông thường được biểu lộ bằng độ đúng mực của địa chỉ dừng.

Độ đúng mực của địa chỉ dừng: vấn đề này thể hiện sự khác biệt giữa địa chỉ dừng hộp động cơ theo mong ước và địa điểm dừng theo thực tế.

Trong điều kiện thực tiễn của mạch điều khiển và tinh chỉnh động cơ cách 6 dây, động cơ bước luôn luôn tồn trên ma sát. Nếu thiết lập trọng của ma gần cạnh không đổi thì góc dịch chuyển sẽ không đổi đối với cả mọi vận động một chiều. Mặc dù nhiên, trong khi chuyển động hai chiều, sai số góc hoàn toàn có thể tăng lên vội vàng đôi.

Xem thêm: Vết Rạn Da Ở Bắp Chân, Bắp Tay Và Cách Chữa Hiệu Quả, Bỗng Dưng Xuất Hiện Vết Rạn Da Chân

3. Nguyên tắc điều khiển và tinh chỉnh động cơ bước hoạt động như ráng nào

Có thể áp dụng quy tắc bàn tay cần để điều khiển động cơ bước như sau: nỗ lực bàn tay phải, rồi đặt bàn tay sao để cho bốn ngón tay phía theo chiều của chiếc điện chạy qua những vòng dây. Lúc đó, ngón tay mẫu choãi ra vẫn chỉ chiều của đường sức từ bên phía trong lòng ống dây.

Nguyên lý hoạt động cơ phiên bản của motor bước: khi chúng ta cấp điện vào vào cuộn dây của stato, cuộn dây này sẽ đóng vai trò chính là một nam châm từ điện. Nó sẽ tạo ra lực tác động, trường đoản cú đó làm quay roto.

Khi điều khiển động cơ bước 5 dây, vượt trình thay đổi thứ tự hỗ trợ điện cho các cuộn dây của stato sẽ để cho trình tự con quay của roto bị cố gắng đổi. Việc chuyển đổi thứ tự của quá trình chuyển mạch sẽ căn cứ vào mạch điện tử.

Có thể vận dụng quy tắc bàn tay bắt buộc để tinh chỉnh và điều khiển động cơ bước

4. Sơ đồ với cách điều khiển động cơ bước

Khi nói đến cách điều khiển và tinh chỉnh động cơ bước, các các bạn sẽ thường nhắc đến cách mạch tinh chỉnh động cơ bước 6 dây, 4 dây hoặc 5 dây,… mặc dù nhiên, nghỉ ngơi đây chúng ta sẽ đi tìm kiếm hiểu cụ thể hơn về căn cơ của quy trình điều khiển động cơ bước ra sao, làm như thế nào, sử dụng cách thức điều khiển gì hiệu quả nhất?

Cần biết rằng, từng một loại hộp động cơ bước thông thường sẽ sở hữu được các đặc con đường khác nhau, vị vậy cách tinh chỉnh của từng loại cũng trở thành khác nhau. Tùy trực thuộc vào lực kéo (mô men lực) và tốc độ quay yêu ước của motor bước mà chúng ta có thể thiết lập chương trình tinh chỉnh động cơ bước sau đây:

Trường hợp đối với những động cơ bước chỉ việc chạy ở vận tốc thấp thì họ sử dụng phương thức điều khiển bằng cách cấp điện áp trực tiếp. Thiết yếu nội trở trong cuộn dây của hộp động cơ sẽ sản ra đời một loại điện cơ mà ở đó giới hạn dòng điện này sẽ nhờ vào vào điện áp được cấp cho trực tiếp vào bộ động cơ bước.Trường hợp step motor cùng mạch tinh chỉnh chạy ở vận tốc cao: nếu các bạn có nhu cầu tiếp tục sử dụng phương pháp cung cấp điện áp thẳng vào bộ động cơ bước thì sức lực kéo (mô men lực) sẽ ảnh hưởng giảm bớt nghiêm trọng. Bởi vì đặc tuyến đường cảm của cuộn dây sẽ khởi tạo ra một lực để nhốt khả năng, tính năng của loại điện.Một thực tế cho biết thêm là trong cách tinh chỉnh động cơ bước bằng cách cấp điện trực tiếp sẽ khiến cho động cơ với mạch điều khiển động cơ bước rất nóng.Trường hợp chúng ta cần nâng cấp và nâng cao hiệu suất thao tác làm việc của mạch tinh chỉnh motor bước ở tốc độ thấp, đồng thời cần tăng vận tốc cao lên thì nên sử dụng cách thức điều khiển bằng cách băm xung. Khi tinh chỉnh và điều khiển động cơ bước dựa vào băm xung nhằm bảo trì được tần số ko đổi. Tùy theo nguyên tắc gia hạn dòng năng lượng điện chạy qua các cuộn dây của hễ cơ cũng trở thành không đổi mặc dầu ở hầu hết cấp độ. Cách tinh chỉnh này có cách gọi khác là phương pháp điều khiển theo mẫu điện.Thực tế còn đến thấy, cách điều khiển động cơ bước bằng cách băm xung sẽ giúp đỡ cho bộ động cơ bước hoạt động mạnh mẽ hơn, êm hơn và đặc biệt là ít nóng hơn.

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

5. Điều khiển động cơ bước dùng Code Arduino với A4988

Để điều khiển và tinh chỉnh động cơ cách Arduino, các bạn cần chuẩn chỉnh bị:

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

Sơ trang bị chân của hộp động cơ bước NEMA 17:

Module tinh chỉnh động cơ cách A4988A4988 đó là driver tinh chỉnh và điều khiển động cơ bước có kích thước cực kỳ nhỏ tuổi gọn, hỗ trợ được nhiều chế độ làm việc, mặt khác nó còn kiểm soát và điều chỉnh được chiếc điện ra mang đến động cơ, đặc biệt tự động ngắt điện khi bộ động cơ quá nóng.Công suất năng lượng điện của ngõ ra: 8 – 35V, 2ACó 5 cơ chế bao gồm: 1/2, 1/4, 1/8, 1/16 bướcĐiều chỉnh loại điện đi ra bằng chiết ápTự hễ ngắt năng lượng điện khi bộ động cơ bị vượt nhiệt

Cách tinh chỉnh và điều khiển động cơ bước:

Có 5 chính sách cho chúng ta lựa chọn, nếu bạn không hy vọng mạch điều khiển động cơ bước chạy vừa đủ 200 bước/ vòng. Giỏi nhất, bọn họ nên chạy cho rất đầy đủ mà ko cần để ý đến 3 chân này, tiếp đến sẽ kiểm soát và điều chỉnh bước của chủ yếu 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 chế độ full, chế độ 1/ 2 xuất xắc 1/ 4 thì sẽ được trải qua 3 pin chính là MS1, MS2, MS3. Chú ý là nếu các bạn thả nổi 3 pin này có nghĩa là bạn lựa chọn chạy theo cơ chế full step.Bật - tắt hộp động cơ thì bạn chỉ việc thông qua sạc pin ENABLE, nếu chọn mức LOW là nhảy module, còn nấc HIGH tức là tắt module.Điều khiển chiều cù của bộ động cơ bước trải qua pin DIR.Điều khiển cách của đụng cơ bởi pin STEP, mỗi xung lại tương ứng với cùng một bước hoặc 1 vi bước.Chú ý, nhị chân Sleep cùng với Reset luôn phải nối cùng với nhau.Cụ thể hơn, cách tinh chỉnh và điều khiển step motor chính là kết nối giữa động cơ Nema 17 với A4988, lúc đó họ sẽ tiến hành kết nối theo cặp trộn của động cơ bước mang đến 2 cặp 1A - 1B cùng cặp 2A - 2B.Giữa Arduino với A4988 thì chúng ta cần kết nối chúng lại theo đúng sơ đồ chân.

Kết nối theo cặp trộn của động cơ bước đến 2 cặp 1A - 1B và cặp 2A - 2B

Code:Các bạn hãy tiến hành nạp code này vào Arduino IDE nhằm thử nghiệm (nhưng hãy nhớ cài đặt cho thư viện bộ động cơ bước nhé)Tiếp theo, trong khoảng loop, chúng ta hãy triển khai đọc chân của đổi thay trở để biến đổi sao đến mức vặn của biến hóa trở rơi vào trong vòng từ 0 - 500 là được. So sánh giá trị của chúng khi chỉnh biến hóa trở, trường thích hợp nếu nó to hơn giá trị trước đó (vặn theo chiều kim đồng hồ) thì hộp động cơ sẽ nhanh chóng dịch rời 10 bước, xoay theo chiều kim đồng hồ. Nếu quý hiếm nhận được nhỏ hơn quý hiếm trước kia (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 nội dung bài viết trên đây, shop chúng tôi đã ra mắt đến chúng ta nguyên lý tương tự như cách tinh chỉnh và điều khiển động cơ bước dùng Arduino cùng A4988 driver. Chúng ta cần chọn mua thành phầm tại add uy tín cũng như chăm chú đọc thật kỹ càng các thông số kỹ thuật của chúng trước lúc sử dụng nhé.