Dđiều khiển động cơ bước

Động cơ bước thiết yếu làcác đồ vật điện, hiện đang rất được sử dụng rộng thoải mái trong các nghành công nghiệp bao gồm dùng điều khiển và tinh chỉnh vị trí. Vậy, tinh chỉnh và điều khiển động cơ bước gồm khó không, làm thế nào bắt đầu đúng chuẩn? bên dưới đây, mời các bạn cùng khám phá về khái niệm, nguyên tắc hoạt động, các đặc tính cũng giống như cách điều khiển động cơ cách sao cho kết quả nhất.

Bạn đang xem: Dđiều khiển động cơ bước


1. Tò mò khái niệm motor bước

Trước khi mày mò về cách tinh chỉnh và điều khiển động cơ bước, chúng ta cần nắm rõ khái niệm động cơ bước là gì? Đâylà 1 nhiều loại động cơ có khả năng biến hóa các tín hiệu điều khiển và tinh chỉnh ở dưới dạng những xung điện rời rạc biến hóa thiên tiếp nối nhau biến đổi các vận động ở góc con quay hoặc các hoạt động của roto. Loại bộ động cơ này có khả năng cố định roto của máy vào đúng các vị trí đề nghị thiết.

*

Động cơ bước giúp cố định và thắt chặt roto của sản phẩm vào đúng những vị trí buộc phải thiết

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

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

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

a) Đặc tính rượu cồn của động cơ bước

Đặc tính vận tốc – mô men: Đặc tính này được xác minh bởi hộp động cơ cùng với cỗ điều khiển, cùng nó cũng bị ảnh hưởng rất nhiều vì loại thiết bị điều khiển mà các bạn sử dụng.

Đặc tính cài đặt theo quán tính với tần số bắt đầu: Điều này cho thấy tần số khởi động được cho phép của động cơ sẽ bớt khi download quán tính của chính nó tăng lên. Những giá trị này còn được đổi khác theo vận tốc xung, nhưng động cơ bước vẫn quan trọng tuân theo vận tốc xung ví như nó vượt thừa một điểm duy nhất định, vì vậy nên sẽ dẫn đến sự việc đi không nên bước.

Đặc tính gồm độ rung: Khi điều khiển và tinh chỉnh vi cách step motor, động cơ bước quay dẫu vậy trên thực tiễn là thực hiện không hề ít bước bao gồm phản hồi, mỗi bước còn được trình bày bởi những giai đoạn nắm thể, chi tiết.

b) Đặc tính tĩnh của động cơ bước

Đặc tính mômen cùng góc: Khi tinh chỉnh và điều khiển step motor, mối quan hệ giữa nấc độ dịch chuyển góc của rôto và mômen sẽ khởi tạo ra lực tính năng lên trục động cơ, trong những khi đó, động cơ còn được kích thích bởi vì một cái điện định mức.

Độ chính xác của góc: Trong điều kiện động cơ chạy không tải, nó sẽ sở hữu độ đúng đắn của góc trong vào lúc 0,05˚. Độ chính xác góc của động cơ bước thường thì được biểu lộ bằng độ chính xác của địa điểm dừng.

Độ đúng chuẩn của địa điểm dừng: vấn đề này thể hiện tại sự khác biệt giữa địa điểm dừng bộ động cơ theo mong muốn và địa chỉ dừng theo thực tế.

Trong điều kiện thực tiễn của mạch điều khiển và tinh chỉnh động cơ bước 6 dây, hộp động cơ bước luôn luôn tồn trên ma sát. Nếu download trọng của ma sát không đổi thì góc di chuyển sẽ ko đổi đối với cả mọi hoạt động một chiều. Mặc dù nhiên, vào khi hoạt động hai chiều, sai số góc hoàn toàn có thể tăng lên cấp đôi.

Xem thêm: Sinh Năm 1984 Là Tuổi Gì - Tuổi Giáp Tý 1984 Năm 2021 Hợp Với Màu Gì

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

Có thể vận dụng quy tắc bàn tay đề nghị để tinh chỉnh và điều khiển động cơ bước như sau: vậy bàn tay phải, rồi đặt bàn tay sao để cho bốn ngón tay hướng theo chiều của cái điện chạy qua những vòng dây. Khi đó, ngón tay dòng choãi ra vẫn chỉ chiều của đường sức từ bên phía trong lòng ống dây.

Nguyên lý chuyển động cơ bản của motor bước: khi chúng ta cấp điện vào trong cuộn dây của stato, cuộn dây này đang đóng vai trò chính là một nam châm hút từ điện. Nó sẽ gây ra lực tác động, trường đoản cú đó có tác dụng quay roto.

Khi tinh chỉnh và điều khiển động cơ bước 5 dây, quá trình biến hóa thứ tự hỗ trợ điện cho những cuộn dây của stato sẽ khiến cho trình tự quay của roto bị ráng đổi. Việc biến hóa thứ từ của quá trình chuyển mạch sẽ địa thế căn cứ vào mạch năng lượng điện tử.

*

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

4. Sơ đồ và cách tinh chỉnh động cơ bước

Khi nói đến cách điều khiển động cơ bước, các các bạn sẽ thường nói đến cách mạch tinh chỉnh và điều khiển động cơ bước 6 dây, 4 dây hoặc 5 dây,… tuy nhiên, sống đây bọn họ sẽ đi tìm hiểu chi tiết hơn về nền tảng của quy trình điều khiển bộ động cơ bước ra sao, làm như vậy nào, sử dụng phương pháp điều khiển gì công dụng nhất?

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

Trường hợp so với những bộ động cơ bước chỉ việc chạy ở tốc độ thấp thì họ sử dụng phương thức điều khiển bằng cách cấp năng lượng điện áp trực tiếp. Chính nội trở trong cuộn dây của bộ động cơ sẽ sản có mặt một loại điện nhưng ở đó giới hạn dòng năng lượng điện này sẽ dựa vào vào điện áp được cấp cho trực tiếp vào bộ động cơ bước.Trường đúng theo step motor và mạch tinh chỉnh và điều khiển chạy ở vận tốc cao: giả dụ các bạn có nhu cầu tiếp tục sử dụng cách thức cung cung cấp điện áp trực tiếp vào bộ động cơ bước thì lực kéo (mô men lực) có khả năng sẽ bị giảm giảm nghiêm trọng. Cũng chính vì đặc tuyến cảm của cuộn dây sẽ tạo nên ra một lực để giam cầm khả năng, chức năng của cái điện.Một thực tế cho thấy thêm là trong cách điều khiển động cơ bước bằng cách cấp điện trực tiếp sẽ làm cho động cơ cùng mạch tinh chỉnh và điều khiển động cơ cách rất nóng.Trường hợp chúng ta cần cải thiện và nâng cấp hiệu suất thao tác của mạch điều khiển và tinh chỉnh motor cách ở vận tốc thấp, đồng thời phải tăng tốc độ cao lên thì nên cần sử dụng phương pháp điều khiển bằng phương pháp băm xung. Khi điều khiển động cơ bước dựa vào băm xung nhằm duy trì được tần số không đổi. Phụ thuộc vào nguyên tắc duy trì dòng năng lượng điện chạy qua các cuộn dây của cồn cơ cũng trở nên không đổi cho dù ở mọi cấp độ. Cách điều khiển và tinh chỉnh này nói một cách khác là cách thức điều khiển theo loại điện.Thực tế còn mang đến thấy, cách điều khiển động cơ bước bằng phương pháp băm xung để giúp đỡ cho động cơ bước vận động mạnh mẽ hơn, êm hơn và đặc biệt là ít nóng hơn.

*

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

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

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

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

Sơ trang bị chân của động cơ bước NEMA 17:

Module điều khiển động cơ cách A4988A4988 đó là driver tinh chỉnh động cơ cách có kích thước cực kỳ nhỏ dại gọn, hỗ trợ được nhiều chính sách làm việc, mặt khác nó còn điều chỉnh được chiếc điện ra mang đến động cơ, quánh biệt tự động hóa ngắt điện khi bộ 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 dòng điện đi ra bởi chiết ápTự cồn ngắt năng lượng điện khi động cơ bị thừa nhiệt

Cách điều khiển và tinh chỉnh động cơ bước:

Có 5 chế độ cho bạn lựa chọn, nếu như khách hàng không mong mạch tinh chỉnh và điều khiển động cơ cách chạy rất đầy đủ 200 bước/ vòng. Giỏi nhất, chúng ta nên chạy cho khá đầy đủ mà không cần xem xét 3 chân này, kế tiếp sẽ kiểm soát và điều chỉnh bước của chính 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, chính sách 1/ 2 hay 1/ 4 thì sẽ được trải qua 3 pin chính là MS1, MS2, MS3. Lưu ý là nếu các bạn thả nổi 3 sạc pin này có nghĩa là bạn chọn chạy theo chế độ full step.Bật - tắt bộ động cơ thì bạn chỉ việc thông qua sạc pin ENABLE, nếu lọc mức LOW là nhảy module, còn nút HIGH tức là tắt module.Điều khiển chiều quay của hộp động cơ bước thông qua pin DIR.Điều khiển bước của đụng cơ bằng pin STEP, mỗi xung lại tương ứng với cùng một bước hoặc 1 vi bước.Chú ý, nhì chân Sleep cùng với Reset luôn phải nối cùng với nhau.Cụ thể hơn, cách tinh chỉnh step motor đó là kết nối giữa động cơ Nema 17 cùng A4988, khi đó chúng ta sẽ tiến hành kết nối theo cặp trộn của bộ động cơ bước cho 2 cặp 1A - 1B và cặp 2A - 2B.Giữa Arduino cùng A4988 thì các bạn cần kết nối chúng lại theo như đúng sơ đồ vật chân.

*

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

Code:Các chúng ta hãy thực hiện nạp code này vào Arduino IDE để thử nghiệm (nhưng hãy nhớ setup cho thư viện bộ động cơ bước nhé)Tiếp theo, trong khoảng loop, chúng ta hãy thực hiện đọc chân của trở nên trở để đổi khác sao cho mức vặn của trở nên trở rơi vào trong vòng từ 0 - 500 là được. So sánh giá trị của chúng khi chỉnh đổi thay trở, trường hợp nếu nó lớn hơn giá trị trước kia (vặn theo chiều kim đồng hồ) thì hộp động cơ sẽ nhanh chóng dịch rời 10 bước, con quay theo chiều kim đồng hồ. Nếu cực hiếm nhận được bé dại hơn cực hiếm trước kia (vặn xoay ngược kim đồng hồ) thì bộ động cơ sẽ lập tức di chuyển 10 bước theo hướng ngược chiều kim đồng hồ.

Kết luận

Thông qua nội dung bài viết trên đây, chúng tôi đã reviews đến chúng ta nguyên lý cũng giống như cách tinh chỉnh và điều khiển động cơ cách dùng Arduino cùng A4988 driver. Các bạn cần lựa chọn mua thành phầm tại địa chỉ cửa hàng uy tín cũng như để ý đọc thật cẩn thận các thông số của chúng trước lúc sử dụng nhé.