Motorët stepper gjenden në makina, printera, kompjuterë, Lavatriçe, rroje elektrike dhe shumë pajisje të tjera nga përditshmëria. Sidoqoftë, shumë amatorë të radios ende nuk e dinë se si ta bëjnë një motor të tillë të funksionojë dhe çfarë është në të vërtetë. Pra, le të mësojmë se si të përdorim një motor stepper.
Motorët stepper janë pjesë e një klase motorësh të njohur si motorë pa furça. Dredha-dredha motor stepper janë pjesë e statorit. Rotori përmban një magnet të përhershëm ose, për rastet me rezistencë magnetike të ndryshueshme, një bllok ingranazhi të bërë nga materiali i butë magnetik. I gjithë ndërrimi kryhet nga qarqet e jashtme. Në mënyrë tipike, sistemi i kontrolluesit të motorit është krijuar në mënyrë që të jetë e mundur të lëvizni rotorin në çdo pozicion fiks, domethënë, sistemi kontrollohet nga pozicioni. Pozicionimi ciklik i rotorit varet nga gjeometria e tij.
Llojet e motorëve stepper
Ekzistojnë tre lloje kryesore të motorëve stepper: motorët me induktivitet të ndryshueshëm, magnet të përhershëm, dhe motorët hibridë.
Motorët me induktivitet të ndryshueshëm përdorni vetëm fushën magnetike të krijuar në boshtin qendror, duke bërë që ai të rrotullohet dhe të jetë në përputhje me tensionin e elektromagnetëve.
Motorët me magnet të përhershëm të ngjashme me këto, përveç se boshti qendror është i polarizuar në polet magnetike veriore dhe jugore, të cilat do ta rrotullojnë atë në përputhje me rrethanat në varësi të elektromagnetëve të ndezur.
Motor hibridështë një kombinim i dy të mëparshmeve. Boshti i tij qendror i magnetizuar ka dy grupe dhëmbësh për dy polet magnetike, të cilat më pas rreshtohen me dhëmbë përgjatë elektromagnetëve. Për shkak të grupit të dyfishtë të dhëmbëve në boshtin qendror, motor hibrid ka më të vogël madhësia e disponueshme stepper dhe për këtë arsye është një nga llojet më të njohura të motorëve stepper.
Ekzistojnë gjithashtu dy lloje të tjera të motorëve stepper: unipolare Dhe bipolare. Në një nivel themelor, këto dy lloje funksionojnë saktësisht njësoj; elektromagnetët e përfshirë në formë sekuenciale, duke bërë që boshti qendror i motorit të rrotullohet.
Por një motor stepper unipolar funksionon vetëm me tension pozitiv, ndërsa një motor stepper bipolar ka dy pole - pozitiv dhe negativ.
Pra, ndryshimi aktual midis dy llojeve është se unipolar kërkon një tel shtesë në mes të çdo spirale, i cili do të lejojë që rryma të rrjedhë ose në njërin skaj të spirales ose në tjetrin. Këto dy drejtime të kundërta prodhojnë dy polaritete të fushës magnetike, duke simuluar në mënyrë efektive tensionet pozitive dhe negative.
Edhe pse të dy kanë niveli i përgjithshëm Me një tension furnizimi prej 5 V, një motor bipolar stepper do të ketë më shumë çift rrotullues, sepse rryma rrjedh nëpër të gjithë spiralen, duke prodhuar një fushë magnetike më të fortë. Nga ana tjetër, motorët hapësorë unipolarë përdorin vetëm gjysmën e gjatësisë së spirales për shkak të telit shtesë në mes të spirales, që do të thotë se ka më pak çift rrotullues për të mbajtur boshtin në vend.
Motorë të ndryshëm stepper mund të kenë numër të ndryshëm telash, zakonisht 4, 5, 6 ose 8. Vetëm motorët stepper bipolarë mund të mbështesin linja me 4 tela sepse nuk kanë një tel qendror.
Mekanizmat me 5 dhe 6 tela mund të përdoren si për motorët hapësorë unipolarë ashtu edhe bipolarë, në varësi të faktit nëse një tel qendror përdoret ose jo në secilën spirale. Konfigurimi me 5 tela do të thotë që telat qendrorë për dy grupe mbështjelljesh janë të lidhura brenda me njëri-tjetrin.
Janë disa në mënyra të ndryshme kontrolli i motorëve stepper - hap i plotë, gjysmë hapi dhe mikrohap. Secili prej këtyre stileve ofron çift rrotullues, lartësi dhe madhësi të ndryshme.
Hapi i plotë— një makinë e tillë ka gjithmonë dy elektromagnetë. Për të rrotulluar boshtin, një nga elektromagnetët fiket dhe më pas ndizet elektromagneti, duke bërë që boshti të rrotullohet 1/4 e dhëmbëve (të paktën për motorët hibridë stepper). Ky stil ka çift rrotullues më të fortë, por edhe më madhësia e madhe hap.
Gjysmë hapi. Për të rrotulluar boshtin qendror, elektromagneti i parë aktivizohet si hapi i parë, pastaj i dyti gjithashtu aktivizohet dhe i pari ende punon për hapin e dytë. Në hapin e tretë, elektromagneti i parë fiket dhe hapi i katërt është një kthesë drejt elektromagnetit të tretë, dhe elektromagneti i dytë është ende duke punuar. Kjo metodë përdor dy herë më shumë hapa se një hap i plotë, por gjithashtu ka më pak çift rrotullues.
Microstepping ka madhësinë më të vogël të hapit nga të gjitha këto stile. Çift rrotullimi i lidhur me këtë stil varet nga sa rrymë kalon nëpër mbështjellje në një kohë të caktuar, por do të jetë gjithmonë më pak se në hapin e plotë.
Diagrami i lidhjes së motorit stepper
Për të kontrolluar një motor stepper ju nevojitet kontrollues. Kontrolluesi është një qark që furnizon me tension cilindo nga katër bobinat e statorit. Qarqet e kontrollit janë mjaft komplekse në krahasim me motorët elektrikë konvencionalë dhe kanë shumë karakteristika. Ne nuk do t'i shqyrtojmë ato në detaje këtu, por thjesht do të paraqesim një fragment të një kontrolluesi popullor të bazuar në ULN2003A.
Në përgjithësi, motorët stepper janë në një mënyrë të shkëlqyer për të kthyer diçka Madhësia e saktë kënd me shumë çift rrotullues. Një avantazh tjetër i tyre është se shpejtësia e rrotullimit mund të arrihet pothuajse menjëherë kur drejtimi i rrotullimit është i kundërt.
Në fazën fillestare, shumica e njerëzve zgjedhin një kontrollues të blerë (më shpesh kinez) për motorët stepper, sepse kursen kohë. Por pasi makina është gati dhe funksionon, një ndjenjë fillon të zvarritet se diçka nuk është në rregull... Diçka mungon ose diçka është bërë gabim, ose nuk është përfunduar... Ka pakënaqësi, pyetje që lidhen me saktësinë e makinë me CNC. Njerëzit fillojnë të lexojnë forume për një kohë të gjatë dhe me dhimbje në kërkim të një recete magjike për të kuruar makinën e tyre nga dështimi i vazhdueshëm për të goditur shenjën (që do të thotë të dhjetat e milimetrit, gjë që edhe makina CNC më plastelinë e bërë me dorë duhet të punojë vazhdimisht ).
Gjyshja ime gjithmonë thotë: "Aty ku është e ngushtë, prishet". Dhe kjo ndodh vërtet! E njëjta gjë është e vërtetë për bazat e një makinerie CNC - mekanizmi i lëvizjes lineare dhe elektronika e kontrollit, përkatësisht kontrolluesi i motorit stepper. Për çfarë saktësie mund të flasim nëse një person ka instaluar një kontrollues të lirë kinez, ka ndezur një mikrohap prej 1/8 apo edhe 1/16 dhe po përpiqet të shtrydhë lëvizjet e mikronit nga makina?
Nuk kam asgjë kundër kontrollorëve kinezë. Unë vetë tani kam kontrolluesin më të lirë kinez. Por e mora me vetëdije për të kuptuar se çfarë më mungonte në një kontrollues industrial dhe çfarë doja të merrja në fund duke krijuar një kontrollues motori stepper me duart e mia.
Gjëja e parë që dua të marr nga kontrolluesi im i motorit stepper është një mikrohap i kalibruar që do të përshtatet në një shembull specifik të motorit hapës. Unë kam shkruar tashmë për jolinearitetin e karakteristikave të motorëve stepper në artikullin tim rreth dhe. Nëse jeni shumë dembel për të ndjekur lidhjen, atëherë unë do të them shkurt se në modalitetin e mikrostepping ju dërgoni një komandë në motor për të kthyer 1/8 e hapit (për shembull), por ai kthehet kush e di sa shumë ose jo kthehu fare! E gjithë kjo është pikërisht për shkak të jolinearitetit të karakteristikave të motorit stepper. Kjo është arsyeja pse nuk mund të përdorni modalitetin microstepping në kontrollorët konvencionalë kinezë për të rritur saktësinë (rezolucion) të lëvizjeve të makinës suaj CNC!
Dikush mund të pyesë veten se nga vjen ky jolinearitet? Dhe e gjithë çështja është se në realitet Një motor stepper nuk është projektuar fare për të funksionuar në modalitetin e hapjes me mikroshkallë.! Një motor stepper është projektuar vetëm për të shkelur - oh, dy! Kjo është ajo që ne, ekspertët e CNC, vendosëm të sjellim në botë nga paaftësia jonë motor dixhital(motori i gjendjes së fundme) pak analogizëm dhe doli me një "microstep", në të cilin motori stepper "varet" në një gjendje të ndërmjetme midis dy hapave. Dhe prodhuesit e kontrollorëve e zgjodhën me kënaqësi këtë truk dhe e paraqesin mikrostepping si një lloj standardi de facto! Dhe ata ua shesin kontrollorët e tyre konsumatorëve të pamenduar.
Nëse jeni pronari "me fat" i një kontrolluesi me mikrostepping, atëherë mund të kontrolloni shumë lehtë atë që thashë më lart duke përdorur metodën e kalibrimit me lazer që përshkrova më lart në artikullin rreth kalibrimit të motorit stepper. Mjafton të hiqni stepper nga makina dhe ta lidhni atë me të tregues lazer, aktivizoni modalitetin microstepping në kontrollues (edhe pse, sigurisht, e keni të ndezur!) dhe dërgoni pulset STEP në hyrjen e tij. Mund direkt nga Mach3 ose LinuxCNC duke zgjedhur furnizimin më minimal në modaliteti manual ose duke specifikuar mikro-lëvizjet nëpërmjet kodeve G. Pas çdo mikrohapi, bëni shenja në një copë letre të ngjitur në mur në vendin ku shkëlqen rrezja lazer. Pas vetëm disa hapave të vegjël, do të vini re se ka thjesht distanca të ndryshme të pahijshme midis pikave!
Le të ndalojmë së qortuari prodhuesit këtu. Ata nuk po bëjnë asgjë të gabuar. Njerëzit donin një hap të vogël - njerëzit e morën atë! Le të përqendrohemi në vend të kësaj në atë që përdoruesit përfundimtarë donin në të vërtetë nga kontrolluesi i tyre i motorit stepper? Ajo që ata donin ishte të mos ndanin sinjalin që kontrollonte motorët stepper me 8, 16, etj., por ndarja e këndit të rrotullimit të motorit hapësor nga pjesëtuesit e treguar! Por çfarë tensioni kontrolli duhet të aplikohet për këtë? Unë do të përgjigjem pa mëdyshje - kush e di! Më lejoni të shpjegoj... Çështja është se prodhues të ndryshëm bëj motorë të ndryshëm, përdorin teknologji të ndryshme me cilësi të ndryshme dhe gabime të ndryshme. Dhe rezulton se të gjithë motorët stepper janë të ndryshëm! Edhe brenda të njëjtit lloj dhe një grumbull. Një tel shtrihej diku në mbështjelljen e motorit stepper, pak në anën e gabuar - karakteristika ka ndryshuar! Një motor ka rrotullime X, një motor tjetër ka rrotullime X+Y në mbështjellje - përsëri karakteristikat janë të ndryshme. Dhe kështu me radhë - deri në pikën e fanatizmit
Kjo është arsyeja pse mikrohapi duhet të rregullohet për secilin motor specifik, dhe kjo duhet të konfigurohet në kontrolluesin e motorit stepper! Dhe ky është pikërisht kontrolluesi që po zhvilloj aktualisht.
Qarku i kontrolluesit të motorit stepper
Qarku im i kontrolluesit do të jetë shumë i thjeshtë. Elementet e fuqisë, duke kontrolluar drejtpërdrejt mbështjelljet e motorit do të jenë transistorët kryesorë MOSFET të lidhur në formën e një ure H. Çelësat do të kontrollohen nga një mikrokontrollues. Nuk do të ketë çipa të shtrenjta drejtuese në qarkun tim. Në vend të kësaj, do të ketë disa unaza ferriti nga llambat e kursimit të energjisë të djegura, të cilat janë të shkëlqyera për të kontrolluar portat e transistorëve MOSFET. Në përgjithësi, unë jam duke u përpjekur të bëj një kontrollues motorik stepper që mund të përsëritet në shtëpi. Gjithashtu, një nga avantazhet e tij do të jetë mirëmbajtja e tij e lartë (për shembull, nëse digjet një transistor MOSFET në seksionin e energjisë, kostoja e zëvendësimit do të jetë ~ 20-30 rubla).
Në të majtë është një qark i kontrollit të portës për çelësin e fuqisë MOSFET të kontrolluesit tim të motorit stepper. Siç mund ta shihni, porta kontrollohet përmes një transformatori pulsi në rritje në një unazë ferriti. Nevojitet një transformator rritës për të siguruar që çelësi i rrymës të hapet plotësisht nga sinjali i kontrollit 5 volt që vjen nga dalja e mikrokontrolluesit. Për hapje të plotë të garantuar, MOSFET-et e fuqisë zakonisht kërkojnë 10 volt (karakteristikat më të detajuara të një MOSFET mund të shihen në grafikët në fletën e të dhënave të tij). E veçanta e kësaj lidhjeje është se kapaciteti i portës MOSFET përdoret në modalitetin e memories, d.m.th. kur pulsi i hapjes kalon përmes diodës D1, transistori do të jetë i hapur për aq kohë sa të dëshirohet derisa të mbyllet nga transistori i hapur Q2, duke shkarkuar kapacitetin e portës në tokë. Falë kësaj skeme, kur kontrolloni një sinjal PWM (PWM), është e mundur të merret deri në 100% thellësi modulimi (në burimet angleze - rrethi i detyrës ose "cikli i nisjes"). Në qarkun standard të transformatorit të portës (GDT), kur një impuls pozitiv hap MOSFET, dhe impulsi negativ i rikuperimit në vijim shkarkon kapacitetin e portës, është e mundur të merret vetëm më pak se 50% e periudhës së sinjalit PWM.
Programi i kontrollit të motorit stepper
Programi i kontrollit të motorit stepper mund të ndahet në disa blloqe funksionale të ndërlidhura. Do të përpiqem të shkruaj më shumë rreth këtyre blloqeve dhe punës së tyre së shpejti. Qëndroni të sintonizuar - projekti është në zhvillim aktiv
Shkruar nga: .Etiketuar: , .
Post navigacion - Shofer motori stepper Pajisje elektronike
, që ju bën të "ecni" përgjatë . Standardi de facto në fushën e menaxhimit të SD është. STEP është sinjali i hapit, DIR është sinjali i drejtimit të rrotullimit, ENABLE është sinjali i aktivizimit të drejtuesit. Një përkufizim më shkencor është se një drejtues motori stepper është elektronik pajisje fuqie
, i cili, bazuar në sinjalet e kontrollit dixhital, kontrollon mbështjelljet e rrymës së lartë/tensionit të lartë të motorit stepper dhe lejon që motori stepper të ndërmarrë hapa (rrotullim). Kontrolli i një motori stepper është shumë më i vështirë se ai i zakonshëm motori i komutatorit - është e nevojshme të ndërroni tensionet në mbështjellje në një sekuencë të caktuar duke kontrolluar njëkohësisht rrymën. Prandaj, për të kontrolluar motorët motorikë, ato janë zhvilluar- Drejtues SD. Drejtuesi i motorit ju lejon të kontrolloni rrotullimin e rotorit të motorit në përputhje me sinjalet e kontrollit dhe të ndani elektronikisht hapin fizik të motorit në diskrete më të vogla.
Furnizimi me energji elektrike, vetë SD (mbështjelljet e tij) dhe sinjalet e kontrollit janë të lidhura me drejtuesin SD. Standardi për sinjalet e kontrollit është kontrolli i sinjaleve STEP/DIR ose CW/CCW dhe sinjali ENABLE.
Protokolli STEP/DIR:
Sinjali STEP - Sinjali i kohës, sinjali i hapit. Një puls çon në rrotullimin e rotorit të motorit me një hap (jo hapi fizik i motorit, por hapi i vendosur në drejtues - 1:1, 1:8, 1:16, etj.). Në mënyrë tipike, shoferi ekzekuton një hap në skajin kryesor ose në rënie të një pulsi.
Sinjali DIR - Sinjali i mundshëm, sinjali i drejtimit. Një logjike - motori rrotullohet në drejtim të akrepave të orës, zero - motori rrotullohet në drejtim të kundërt, ose anasjelltas. Zakonisht mund ta përmbysni sinjalin DIR ose nga programi i kontrollit ose të ndërroni lidhjen e fazave të motorit në lidhësin e lidhjes në drejtues.
Protokolli CW/CCW:
Sinjali CW - Sinjali i kohës, sinjali i hapit. Një puls bën që rotori i motorit të rrotullohet një hap (jo hapi fizik i motorit, por hapi i vendosur në drejtues - 1:1, 1:8, 1:16, etj.) në drejtim të akrepave të orës. Në mënyrë tipike, shoferi ekzekuton një hap në skajin kryesor ose në rënie të një pulsi.
Sinjali CW - Sinjali i kohës, sinjali i hapit. Një puls bën që rotori i motorit të rrotullohet një hap (jo hapi fizik i motorit, por hapi i vendosur në drejtues - 1:1, 1:8, 1:16, etj.) në drejtim të kundërt të akrepave të orës. Në mënyrë tipike, shoferi ekzekuton një hap në skajin kryesor ose në rënie të një pulsi.
Signal ENABLE - Sinjali i mundshëm, sinjali i ndezjes/fikjes së drejtuesit. Zakonisht logjika e funksionimit është si më poshtë: logjika (5V aplikohet në hyrje) - drejtuesi i hapësit është i fikur dhe mbështjelljet e hapësit janë të çaktivizuar, zero (asgjë nuk furnizohet ose 0V furnizohet në hyrje) - drejtuesi i hapës është i ndezur dhe mbështjelljet e hapës janë aktivizuar.
Drejtuesit SD mund të kenë funksione shtesë:
Kontrolli i mbirrymës.
Kontrolli i mbitensionit, mbrojtja e efekteve mbrapa emf nga SD. Kur rrotullimi ngadalësohet, motori prodhon një tension që i shtohet tensionit të furnizimit dhe e rrit atë për pak kohë. Me ngadalësim më të shpejtë, voltazhi i pasmë EMF është më i madh dhe rritja e tensionit të furnizimit është më e madhe. Kjo rritje e tensionit të furnizimit mund të çojë në dështimin e drejtuesit, kështu që shoferi mbrohet nga rritjet në tensionin e furnizimit. Nëse tejkalohet vlera e pragut tensioni i furnizimit, drejtuesi është i fikur.
Kontrolli i kthimit të polaritetit kur lidhni sinjalet e kontrollit dhe tensionet e furnizimit.
Mënyra e reduktimit automatik të rrymës së mbështjelljes gjatë kohës së boshtit (pa sinjal STEP) për të reduktuar ngrohjen e motorit dhe konsumin aktual (modaliteti AUTO-SLEEP).
Kompensuesi automatik i rezonancës SD të frekuencës së mesme. Rezonanca zakonisht shfaqet në intervalin 6-12 rps, motori fillon të zhurmojë dhe rotori ndalon. Fillimi dhe forca e rezonancës varet shumë nga parametrat e motorit dhe ngarkesa e tij mekanike. Një kompensues automatik i rezonancës së frekuencës së mesme ju lejon të eliminoni plotësisht rezonancën e motorit dhe ta bëni rrotullimin e tij uniform dhe të qëndrueshëm në të gjithë gamën e frekuencës.
Skema për ndryshimin e formës së rrymave fazore me frekuencë në rritje (morfimi, kalimi nga modaliteti mikrohap në modalitetin hap me frekuencë në rritje). Motori stepper është i aftë të japë çift rrotullues të deklaruar në karakteristikat teknike vetëm në modalitetin e hapit të plotë, prandaj, në një drejtues motori hapësinor konvencional pa morfim, kur përdoret një mikrohap, motori stepper funksionon në 70% të fuqi maksimale. Një drejtues motori stepper me morfim ju lejon të merrni fuqinë maksimale të çift rrotullues nga motori stepper në të gjithë diapazonin e frekuencës.
Gjenerator i integruar i frekuencës STEP - funksion i përshtatshëm për të testuar ekzekutimin e drejtuesit pa u lidhur me një PC ose një gjenerator tjetër të jashtëm të frekuencave STEP. Gjeneratori do të jetë gjithashtu i dobishëm për ndërtimin sisteme të thjeshta lëvizjet pa përdorur PC.
Pra, kur po mendoja për një shofer për punëtorët në terren për bipolarët, nuk mendoja se tema do të ngjallte një interes të tillë dhe se do të më duhej të shkruaja një artikull të shkurtër mbi montimin dhe konfigurimin. Këtu shoferi do të konsiderohet si një bllok i veçantë. Sepse Unë përdor ndërtim blloku. ato. tre drejtues, bordi i ndërfaqes, furnizimi me energji elektrike. Së pari, kur një shofer dështon, shoferi thjesht zëvendësohet me një rezervë, dhe së dyti (dhe më e rëndësishmja) është planifikuar modernizimi, është më e lehtë për mua të heq një drejtues dhe të instaloj versionin e azhurnuar për testim. "Me një pagues të vetëm" është tashmë një zhvillim i temës, dhe unë mendoj se ai do të jetë i lumtur t'u përgjigjet pyetjeve në lidhje me ngritjen e një UPS Dj_smart , dhe gjithashtu do të plotësojë dhe korrigjojë punën time. Dhe tani tek pika...
Pika një (ata që kanë mbushur tabelën nuk duhet të lexojnë J ). Pas gdhendjes, kallajimit dhe shpimit, inspektoni me kujdes të gjithë tabelën për bllokime. Snot, gjurmë të gdhendura etj. mund të prishë seriozisht të gjithë zhurmën. Më pas mbushim tabelën, së pari të gjithë kërcyesit, pastaj rezistencat, diodat, panelet, kondensatorët dhe transistorët bipolarë. Unë dua të konvertohem Vëmendje e veçantë Për vëmendjen tuaj, më falni për... Mos u bëni dembel përpara se të bashkoni për të kontrolluar pjesën për shërbim. Nje test kontinuiteti te shpeton ndonjehere nga tymi... Une e di shume mire kodimin e ngjyrave te rezistencave dhe e kam ngacmuar disa here dhe me nje te vecante. efektet. Kur përdorni rezistenca nga rezervuarët që janë ngjitur me vite nga gjithçka që ju vjen në dorë, harroni se kur nxehet, e kuqja mund të bëhet portokalli dhe portokallia mund të bëhet e verdhë... Saldoni telat e rrymës +5V, hap, GND , dhe telat e kontrollit Vref . Kjo është përafërsisht se si duket:
Pika dy (konfigurimi i mënyrave të funksionimit dhe mbajtjes). 555 Unë personalisht bashkoj në tabelë, kushdo që instaloi panelin do të thotë që ne e lidhim atë, njësia e ekranit duhet të fiket. Prerëse deri në mes. Ne mbyllim daljen e hapit në të përgjithshme (modaliteti i punës). Ne e quajmë qarkun +5V dhe nëse nuk ka shkurt, ndizni fuqinë. Testuesi është i lidhur me pikat e kontrollit Vref (bravo Dj _ zgjuar , dhënë në tabelë), nëse vlerat e prerësve dhe rezistenca midis tyre korrespondojnë me diagramin, atëherë prerësi është skllav. modalitetin, mund ta rregulloni tensionin në rreth 0 - 1V d.m.th. aktuale 0 - 5A. Le ta vendosim në 1A. Gjithçka është e thjeshtë këtu. R ndryshim kemi 0.2 Ohm. Ne kemi nevojë për 1A. 0.2x1=0.2V. Ato. nëse instalojmë Vref - 0.2V, rryma në mbështjellje do të jetë 1A. Nëse na duhet një rrymë në dredha-dredha, le të themi 2.5A, atëherë Vref =0.2x2.5=0.5V.
Me pak fjalë, e vendosëm në 0.2V.
Tani hapim hapin dhe të përgjithshëm. Nëse të gjithë elementët janë normalë dhe sipas diagramit, atëherë pas hapjes në rreth gjysmë sekonde Vref do të ulet përgjysmë (nëse prerësi i dytë është në mes) Rregullojeni Vref mbajtje. Unë kam 50 për qind. nga një punëtor:
Gjëja kryesore që duhet t'i kushtohet vëmendje është vonesa e detyrueshme gjatë ndërrimit. Kur hapi mbyllet në përgjithësi, mënyra e funksionimit duhet të ndizet menjëherë dhe kur hapet, duhet të kalojë në modalitetin e pritjes me një vonesë prej 0,5 s. Nëse nuk ka vonesë, kërkoni probleme, përndryshe do të ketë defekte serioze gjatë funksionimit. Nëse nuk fillon, shko te tema e forumit, mos ndizni zjarre J.
Pika tre (konfigurimi i bllokut të ekranit). Shenja është vendosur në 315-361, si Dj_smarta edhe nje cante duhet te saldoni diku... Por parimisht aty mund te saldoni cdo pale, nga tonat une kam testuar 502 - 503, 3102 - 3107, cdo gje funksionon, vetem kujdes me pinout! Nëse gjithçka është ngjitur në mënyrë korrekte dhe funksionon, atëherë funksionon pa probleme. Ekrani bën një rregullim të lehtë në Vref , kështu që pasi të lidhni treguesin, rregulloni më në fund rrymën me motorin tuaj hapës (është më mirë të filloni me 70% të atij nominal). Unë nuk bëra fotografi të LED-ve që ndizen. J.
Pika katër, e rëndësishme (297) Duke fikur rrymën, futeni 297 në vendin e vet. Ne kontrollojmë përsëri instalimin, dhe elementët e tubacioneve, nëse gjithçka është në rregull (nëse ka ndonjë dyshim, e kontrollojmë dy herë), ndizni fuqinë. Ne kontrollojmë sinjalin në këmbën e parë me një oshiloskop, është kështu:
Ose në këmbën e 16-të, është kështu:
Kjo do të thotë që shimi ka filluar, ata me fat që kanë një matës frekuence mund të matin frekuencën, ajo duhet të korrespondojë afërsisht me 20 kHz.
KUJDES!!! Është e rëndësishme!!!Edhe nëse shimi nuk fillon, pjesa logjike 297 do të funksionojë, d.m.th. kur ngarkesa të lidhet, të gjitha sinjalet do të shkojnë... Por vlerësoni 24V pa shirit në 2 Ohm SD. Pra, është e rëndësishme të siguroheni që gjeneratori i çipit është në punë.
Pika pesë. Fikni sërish rrymën dhe futeni në prizë IR , saldim në shirita fushë. Kur përdorni një motor me një rrymë dredha-dredha më shumë se 2.5A, është e nevojshme të vendosni çelsat e fushës në radiator. Ju lutemi vini re kur bashkoni diodat, ato mund të ndryshojnë në shenja. Unë me të vërtetë nuk e kam hasur (kam një përzierje të 522 dhe 1 N 4148 (analog) kanë të njëjtin pinout) Por duke pasur parasysh se populli IR
Në këtë artikull unë do të përshkruaj të gjithë ciklin e prodhimit të një drejtuesi motori stepper për eksperimente. Ky nuk është opsioni përfundimtar, ai është krijuar për të kontrolluar një motor elektrik dhe është i nevojshëm vetëm për të punë kërkimore, qarku përfundimtar i drejtuesit të motorit hapës do të paraqitet në një artikull të veçantë.
Për të bërë një kontrollues të motorit stepper, duhet të kuptoni parimin e funksionimit të vetë motorëve stepper. makina elektrike dhe si ndryshojnë nga llojet e tjera të motorëve elektrikë. Ekziston një shumëllojshmëri e madhe e makinave elektrike: rrymë e vazhdueshme, rrymë alternative. Motorët elektrikë AC ndahen në sinkron dhe asinkron. Unë nuk do të përshkruaj çdo lloj motori elektrik pasi është përtej qëllimit të këtij artikulli, do të them vetëm se çdo lloj motori ka avantazhet dhe disavantazhet e veta. Çfarë është ajo motor stepper dhe si ta menaxhojmë atë?
Një motor stepper është një motor sinkron pa furça me mbështjellje të shumta (zakonisht katër) në të cilin rryma e aplikuar në njërën nga mbështjelljet e statorit shkakton bllokimin e rotorit. Aktivizimi sekuencial i mbështjelljeve të motorit shkakton lëvizje (hapa) diskrete këndore të rotorit. Diagrami i qarkut elektrik të një motori hapësinor jep një ide të strukturës së tij.
Dhe kjo foto tregon tabelën e së vërtetës dhe një diagram të funksionimit të një stepper në modalitetin e hapit të plotë. Ekzistojnë gjithashtu mënyra të tjera të funksionimit të motorëve stepper (gjysmë-shkallë, mikroshkallë, etj.)
Si të rrotulloni rotorin në drejtimin tjetër? Po, është shumë e thjeshtë, ju duhet të ndryshoni sekuencën e sinjalit nga ABCD në DCBA.
Si ta rrotulloni rotorin në një kënd të caktuar të caktuar, për shembull 30 gradë? Çdo model i motorit stepper ka një parametër të tillë si numri i hapave. Stepperët që nxora nga printerët me matricë me pika kanë këtë parametër 200 dhe 52, d.m.th. për të kryer kthesë e plotë 360 gradë, disa motorë duhet të kalojnë 200 hapa dhe të tjerë 52. Rezulton se për të rrotulluar rotorin në një kënd prej 30 gradë, duhet të kaloni:
-në rastin e parë, 30:(360:200)=16.666... (hapa) mund të rrumbullakoset deri në 17 hapa;
-në rastin e dytë 30:(360:52)=4.33... (hapa), mund të rrumbullakosni deri në 4 hapa.
Siç mund ta shihni, ka një gabim mjaft të madh, mund të konkludojmë se sa më shumë hapa të ketë motori, aq më i vogël është gabimi. Gabimi mund të zvogëlohet nëse përdorni modalitetin e funksionimit me gjysmë hapi ose mikrohap ose mekanikisht - përdorni një kuti ingranazhi reduktues në këtë rast, shpejtësia e lëvizjes vuan.
Si të kontrolloni shpejtësinë e rotorit? Mjafton të ndryshohet kohëzgjatja e impulseve të dhëna në hyrjet ABCD, sa më gjatë të jenë impulset përgjatë boshtit kohor; më pak shpejtësi rrotullimi i rotorit.
Unë besoj se ky informacion do të jetë i mjaftueshëm për të pasur një kuptim teorik të funksionimit të motorëve stepper të gjitha njohuritë e tjera mund të merren duke eksperimentuar.
Dhe kështu le të kalojmë te qarku. Ne kuptuam se si të punojmë me një motor stepper, gjithçka që mbetet është ta lidhim atë me Arduino dhe të shkruajmë një program kontrolli. Fatkeqësisht, është e pamundur të lidhni drejtpërdrejt mbështjelljet e motorit me daljet e mikrokontrolluesit tonë për një arsye të thjeshtë - mungesën e energjisë. Çdo motor elektrik kalon mjaftueshëm nëpër mbështjelljet e tij rrymë e lartë, dhe një ngarkesë jo më shumë se40 mA (parametrat ArduinoMega 2560) . Çfarë duhet të bëni nëse ka nevojë për të kontrolluar një ngarkesë prej, për shembull, 10A dhe madje edhe një tension prej 220V? Ky problem mund të zgjidhet nëse një furnizim me energji është i integruar midis mikrokontrolluesit dhe motorit stepper. diagrami elektrik, atëherë do të jetë e mundur të kontrollohet të paktën një motor elektrik trefazor që hap një çelje shumëtonëshe në një silo rakete :-). Në rastin tonë, nuk ka nevojë të hapim kapakun në silosin e raketës, thjesht duhet të bëjmë që motori hapësor të funksionojë, dhe drejtuesi i motorit hapës do të na ndihmojë për këtë. Sigurisht që mund të blini zgjidhje të gatshme, ka shumë në treg, por unë do të bëj shoferin tim. Për ta bërë këtë, do të më duhen transistorë me efekt në terren Mosfet me çelësin e energjisë, siç thashë tashmë, këta transistorë janë idealë për çiftimin e Arduino me çdo ngarkesë.
Figura më poshtë tregon elektricitetin diagrami i qarkut kontrollues i motorit stepper.
Kam përdorur çelësat e energjisëtranzistorët IRF634B tension maksimal i burimit-kullimit 250V, rryma e kullimit 8.1A, kjo është më se e mjaftueshme për rastin tim.Pak a shumë e kemi kuptuar diagramin, le ta vizatojmë bordi i qarkut të printuar. Kam vizatuar në redaktuesin Paint të integruar në Windows, do të them se kjo nuk është ideja më e mirë, herën tjetër do të përdor një redaktues të specializuar dhe të thjeshtë PCB. Më poshtë është një vizatim i tabelës së përfunduar të qarkut të printuar.
Më pas, ne e printojmë këtë imazh në imazh pasqyre në letër duke përdorur një printer lazer. Është më mirë të maksimizoni shkëlqimin e printimit dhe të përdorni letër me shkëlqim në vend të revistave të zakonshme me shkëlqim. Ne marrim një fletë dhe shtypim mbi imazhin ekzistues. Më pas, e aplikojmë figurën që rezulton në një copë lesh xhami të përgatitur më parë dhe e hekurosim tërësisht për 20 minuta. Hekuri duhet të nxehet në temperaturën maksimale.
Si të përgatisni tekstolitin? Së pari, duhet ta prisni në madhësinë e figurës së bordit të qarkut të printuar (duke përdorur gërshërë metalike ose sharrë hekuri), dhe së dyti, lëmoni skajet me letër zmerile të imët në mënyrë që të mos mbeten gërvishtje. Ju gjithashtu duhet të lyeni sipërfaqen e fletës për të hequr oksidet, petë do të marrë një nuancë të njëtrajtshme të kuqërremtë. Më pas, sipërfaqja e trajtuar me letër zmerile duhet të fshihet me një shtupë pambuku të zhytur në tretës (përdorni tretësin 646, kumbon më pak).
Pas ngrohjes me hekur, toneri nga letra piqet në sipërfaqen e petëzuar me tekstil me fije qelqi në formën e një imazhi të gjurmëve të kontaktit. Pas këtij operacioni, pllaka me letër duhet të ftohet në temperaturën e dhomës dhe të vendoset në një banjë me ujë për rreth 30 minuta. Gjatë kësaj kohe, letra do të bëhet e çalë dhe duhet të rrokulliset me kujdes nga sipërfaqja e PCB-së me majat e gishtave. Shenjat e zeza të lëmuara në formën e gjurmëve të kontaktit do të mbeten në sipërfaqe. Nëse nuk keni mundur të transferoni imazhin nga letra dhe keni të meta, atëherë duhet të lani tonerin nga sipërfaqja e PCB-së me një tretës dhe të përsërisni gjithçka përsëri. E kuptova mirë herën e parë.
Pas marrjes së një imazhi me cilësi të lartë të gjurmëve, është e nevojshme të gdhendim bakrin e tepërt për këtë do të na duhet një zgjidhje gravurë që do ta përgatisim vetë; Më parë, për gdhendjen e pllakave të qarkut të printuar, përdorja sulfat bakri dhe kripë të zakonshme të tryezës në një raport prej 0,5 litra ujë i nxehtë 2 lugë të grumbulluara sulfat bakri dhe kripë gjelle. E gjithë kjo u përzie tërësisht në ujë dhe tretësira ishte gati. Por këtë herë provova një recetë ndryshe, shumë të lirë dhe të arritshme.
Metoda e rekomanduar për përgatitjen e tretësirës së gravurës:
30 g tretet në 100 ml farmaci 3% peroksid hidrogjeni acid citrik dhe 2 lugë çaji kripë tryezë. Kjo zgjidhje duhet të jetë e mjaftueshme për të gdhendur një sipërfaqe prej 100 cm2. Nuk ka nevojë të kurseni kripën kur përgatitni tretësirën. Meqenëse luan rolin e një katalizatori dhe praktikisht nuk konsumohet gjatë procesit të gravurës.
Pas përgatitjes së zgjidhjes, bordi i qarkut të shtypur duhet të ulet në një enë me tretësirë dhe të vëzhgoni procesin e gravurës, gjëja kryesore këtu është të mos e teproni; Zgjidhja do të hajë sipërfaqen e bakrit që nuk është e mbuluar me toner, sapo të ndodhë kjo, dërrasa duhet të hiqet dhe të lahet me ujë të ftohtë, më pas duhet të thahet dhe toneri duhet të hiqet nga sipërfaqja e gjurmëve duke përdorur lesh pambuku dhe një tretës. Nëse bordi juaj ka vrima për bashkimin e komponentëve të radios ose lidhësve, tani është koha për t'i shpuar ato. E hoqa këtë operacion sepse ky është vetëm një prototip i motorit hapësor i destinuar për zotërimin e teknologjive që janë të reja për mua.
Le të fillojmë të rregullojmë shtigjet. Kjo duhet bërë për ta bërë më të lehtë punën tuaj gjatë bashkimit. Kam kallajosur me saldim dhe kolofon, por do të them se kjo është mënyra "e pistë". Ka shumë tym dhe skorje nga kolofon në tabelë, të cilat do të duhet të lahen me një tretës. Kam përdorur një metodë tjetër, kallajimin me glicerinë. Glicerina shitet në barnatore dhe kushton qindarka. Sipërfaqja e dërrasës duhet të fshihet me një shtupë pambuku të njomur me glicerinë dhe saldimi duhet të aplikohet me një hekur saldimi në goditje të sakta. Sipërfaqja e gjurmëve është e mbuluar me një shtresë të hollë saldimi dhe mbetet e pastër, glicerina e tepërt mund të hiqet me një shtupë pambuku ose të lahet me sapun dhe ujë. Fatkeqësisht, nuk kam një foto të rezultatit të marrë pas kallajimit, por cilësia që rezulton është mbresëlënëse.
Më pas, ju duhet të bashkoni të gjithë komponentët e radios në tabelë. Unë përdora piskatore për të bashkuar komponentët SMD. Glicerina u përdor si një fluks. Doli shumë i zoti.
Rezultati është i dukshëm. Sigurisht, pas prodhimit, bordi dukej më mirë në foto, është pas eksperimenteve të shumta (për këtë është krijuar).
Kështu që drejtuesi ynë i motorit hapës është gati! Tani le të kalojmë në pjesën më interesante - eksperimentet praktike. Ne bashkojmë të gjitha telat, lidhim burimin e energjisë dhe shkruajmë një program kontrolli për Arduino.
Mjedisi i zhvillimit të Arduino është i pasur me biblioteka të ndryshme, një bibliotekë e veçantë, Stepper.h, është siguruar për të punuar me një motor stepper, të cilin ne do ta përdorim. Unë nuk do të përshkruaj se si të përdor mjedisin e zhvillimit Arduino dhe të përshkruaj sintaksën e gjuhës së programimit, ju mund ta shikoni këtë informacion në faqen e internetit http://www.arduino.cc/, ekziston gjithashtu një përshkrim i të gjitha bibliotekave me shembuj; , duke përfshirë një përshkrim të Stepper.h.
Lista e programeve:
/*
* Program testimi për stepper
*/
#përfshi
#define HAPAT 200
Stepper stepper (HAPAT, 31, 33, 35, 37);
konfigurimi i zbrazët ()
{
stepper.setSpeed(50);
}
void loop ()
{
stepper.hap (200);
vonesë (1000);
}
Ky program kontrolli detyron boshtin e motorit stepper të bëjë një rrotullim të plotë, pas një ndërprerjeje prej një sekonde, dhe përsëritet pafundësisht. Mund të eksperimentoni me shpejtësinë e rrotullimit, drejtimin e rrotullimit dhe këndet e rrotullimit.
