ขั้นตอนที่ 1
เราจะต้อง...
จากสแกนเนอร์รุ่นเก่า:
- สเต็ปเปอร์มอเตอร์ 1 ตัว
- 1 ชิป ULN2003
- แท่งเหล็ก 2 อัน
สำหรับเคส: - กล่องกระดาษแข็ง 1 กล่อง
เครื่องมือ:
- ปืนกาว
- เครื่องตัดลวด
- กรรไกร
- อุปกรณ์บัดกรี
- ย้อม
สำหรับตัวควบคุม:
- 1 ขั้วต่อ DB-25 - สาย
- 1 x DC ซ็อกเก็ตทรงกระบอกสำหรับม้านั่งทดสอบ
- แกนเกลียว 1 อัน
- น็อต 1 อันที่เหมาะกับก้าน - แหวนรองและสกรูต่างๆ - ท่อนไม้
สำหรับคอมพิวเตอร์ควบคุม:
- คอมพิวเตอร์เครื่องเก่า 1 เครื่อง (หรือแล็ปท็อป)
- TurboCNC 1 ชุด (จากที่นี่)
ขั้นตอนที่ 2
เรานำชิ้นส่วนจากเครื่องสแกนเก่า หากต้องการสร้างคอนโทรลเลอร์ CNC ของคุณเอง คุณต้องถอดสเต็ปเปอร์มอเตอร์และบอร์ดควบคุมออกจากสแกนเนอร์ก่อน ไม่มีรูปถ่ายที่นี่เนื่องจากสแกนเนอร์แต่ละเครื่องมีลักษณะแตกต่างกัน แต่โดยปกติแล้วคุณเพียงแค่ต้องถอดกระจกออกและถอดสกรูสองสามตัวออก นอกจากมอเตอร์และบอร์ดแล้ว คุณยังสามารถทิ้งแท่งโลหะที่จำเป็นสำหรับการทดสอบสเต็ปเปอร์มอเตอร์ไว้ได้
ขั้นตอนที่ 3
การถอดชิปออกจากบอร์ดควบคุม ตอนนี้คุณต้องค้นหาชิป ULN2003 บนบอร์ดควบคุมสเต็ปเปอร์มอเตอร์ หากคุณไม่พบอุปกรณ์ดังกล่าว คุณสามารถซื้อ ULN2003 แยกต่างหากได้ หากมีก็ต้องถอดออก สิ่งนี้จะต้องอาศัยทักษะบางอย่าง แต่ก็ไม่ยากขนาดนั้น ขั้นแรก ให้ใช้ตัวดูดเพื่อเอาลวดบัดกรีออกให้ได้มากที่สุด หลังจากนั้น ให้สอดปลายไขควงเข้าไปใต้ชิปอย่างระมัดระวัง แตะปลายหัวแร้งกับแต่ละพินอย่างระมัดระวังในขณะที่กดไขควงต่อไป
ขั้นตอนที่ 4
การบัดกรี ตอนนี้เราจำเป็นต้องบัดกรีชิปลงบนเขียงหั่นขนม ประสานพินทั้งหมดของไมโครวงจรเข้ากับบอร์ด เขียงหั่นขนมที่แสดงที่นี่มีรางจ่ายไฟสองราง ดังนั้นพินบวกของ ULN2003 (ดูแผนผังและรูปภาพด้านล่าง) จึงถูกบัดกรีไปที่หนึ่งในนั้นและพินเชิงลบไปที่อีกอัน ตอนนี้ คุณต้องเชื่อมต่อพิน 2 ของตัวเชื่อมต่อพอร์ตขนานกับพิน 1 ของ ULN2003 พิน 3 ของตัวเชื่อมต่อพอร์ตขนานเชื่อมต่อกับพิน 2 ของ ULN2003, พิน 4 กับพิน 3 ของ ULN2003 และพิน 5 กับพิน 4 ของ ULN2003 ตอนนี้พิน 25 ของพอร์ตขนานถูกบัดกรีเข้ากับรางส่งกำลังเชิงลบ จากนั้นมอเตอร์จะถูกบัดกรีเข้ากับอุปกรณ์ควบคุม ซึ่งจะต้องทำผ่านการลองผิดลองถูก คุณสามารถบัดกรีสายไฟเพื่อติดจระเข้เข้ากับสายไฟได้ คุณยังสามารถใช้ขั้วต่อสกรูหรืออะไรที่คล้ายกันก็ได้ เพียงบัดกรีสายไฟเข้ากับพิน 16, 15, 14 และ 13 ของชิป ULN2003 ตอนนี้ประสานสายไฟ (ควรเป็นสีดำ) เข้ากับรางไฟฟ้าขั้วบวก อุปกรณ์ควบคุมเกือบจะพร้อมแล้ว สุดท้าย เชื่อมต่อแจ็ค DC ทรงกระบอกเข้ากับรางไฟฟ้าบนเขียงหั่นขนม เพื่อป้องกันไม่ให้สายไฟหลุด จะต้องยึดด้วยกาวจากปืน
ขั้นตอนที่ 5
การติดตั้งซอฟต์แวร์ตอนนี้เกี่ยวกับซอฟต์แวร์ สิ่งเดียวที่จะใช้งานได้กับอุปกรณ์ใหม่ของคุณอย่างแน่นอนคือ Turbo CNC ดาวน์โหลดเลย คลายไฟล์เก็บถาวรและเบิร์นลงซีดี ตอนนี้ บนคอมพิวเตอร์ที่คุณจะใช้สำหรับการจัดการ ให้ไปที่ไดรฟ์ C:// และสร้างโฟลเดอร์ "tcnc" ในรูท จากนั้นคัดลอกไฟล์จากซีดีไปยังโฟลเดอร์ใหม่ ปิดหน้าต่างทั้งหมด คุณเพิ่งติดตั้ง Turbo CNC
ขั้นตอนที่ 6
การตั้งค่าซอฟต์แวร์ รีสตาร์ทคอมพิวเตอร์ของคุณเพื่อสลับไปใช้ MS-DOS ที่พรอมต์คำสั่ง ให้พิมพ์ "C: cncTURBOCNC" บางครั้งควรใช้ดิสก์สำหรับบูตจากนั้นจึงวางสำเนาของ TURBOCNC ไว้และคุณต้องพิมพ์ "A: cncTURBOCNC" ตามลำดับ หน้าจอที่คล้ายกับที่แสดงในรูปที่ 1 จะปรากฏขึ้น 3. กด Spacebar ตอนนี้คุณอยู่ในเมนูหลักของโปรแกรมแล้ว กด F1 และใช้ปุ่มลูกศรเพื่อเลือกเมนู "กำหนดค่า" ใช้ปุ่มลูกศรเพื่อเลือก "จำนวนแกน" กด Enter กรอกจำนวนแกนที่จะใช้ เนื่องจากเรามีมอเตอร์เพียงตัวเดียว เราจึงเลือก "1" กด Enter เพื่อดำเนินการต่อ กด F1 อีกครั้งและเลือก "กำหนดค่าแกน" จากเมนู "กำหนดค่า" จากนั้นกด Enter สองครั้ง
หน้าจอต่อไปนี้จะปรากฏขึ้น กด Tab จนกระทั่งถึงเซลล์ "ประเภทไดรฟ์" ใช้ลูกศรลงเพื่อเลือก "เฟส" ใช้ Tab อีกครั้งเพื่อเลือกเซลล์ "มาตราส่วน" ในการใช้เครื่องคิดเลข เราจำเป็นต้องค้นหาจำนวนก้าวที่มอเตอร์ทำได้ในการหมุนหนึ่งครั้ง เมื่อทราบหมายเลขรุ่นเครื่องยนต์แล้ว คุณสามารถกำหนดได้ว่าจะเปลี่ยนกี่องศาในขั้นตอนเดียว หากต้องการค้นหาจำนวนก้าวที่มอเตอร์ทำต่อการปฏิวัติ ตอนนี้คุณต้องหาร 360 ด้วยจำนวนองศาต่อก้าว ตัวอย่างเช่น ถ้ามอเตอร์หมุน 7.5 องศาในขั้นตอนเดียว 360 หารด้วย 7.5 จะเท่ากับ 48 ให้ป้อนตัวเลขที่คุณได้รับในเครื่องคิดเลขมาตราส่วน
ปล่อยให้การตั้งค่าที่เหลือเหมือนเดิม คลิก ตกลง และคัดลอกตัวเลขในเซลล์มาตราส่วนไปยังเซลล์เดียวกันบนคอมพิวเตอร์เครื่องอื่น ตั้งค่าเซลล์การเร่งความเร็วเป็น 20 เนื่องจากค่าเริ่มต้นที่ 2000 สูงเกินไปสำหรับระบบของเรา ตั้งค่าความเร็วเริ่มต้นเป็น 20 และความเร็วสูงสุดเป็น 175 กด Tab จนกว่าคุณจะไปถึงรายการ "ระยะสุดท้าย" ตั้งค่าเป็น 4 กด Tab จนกระทั่งถึงแถวแรกของ X
คัดลอกข้อมูลต่อไปนี้ลงในสี่เซลล์แรก:
1,000XXXXXXXXX
0100XXXXXXXXX
0010XXXXXXXXX
0001XXXXXXXXX
ปล่อยให้เซลล์ที่เหลือไม่เปลี่ยนแปลง เลือก ตกลง ตอนนี้คุณได้ตั้งค่าแล้ว ซอฟต์แวร์.
ขั้นตอนที่ 7
การสร้างเพลาทดสอบ งานขั้นต่อไปคือการประกอบเพลาอย่างง่ายสำหรับระบบทดสอบ ตัดไม้ 3 ชิ้นแล้วติดเข้าด้วยกัน หากต้องการเจาะรูตรง ให้วาดเส้นตรงบนพื้นผิวไม้ เจาะสองรูบนเส้น เจาะรูตรงกลางอีก 1 รูด้านล่างสองรูแรก ปลดบาร์ออก ร้อยแท่งเหล็กผ่านรูสองรูที่อยู่ในแนวเดียวกัน ใช้สกรูขนาดเล็กเพื่อยึดแท่ง ร้อยแท่งผ่านบล็อกที่สอง ยึดเครื่องยนต์ไว้ที่บล็อกสุดท้าย ไม่สำคัญว่าคุณจะทำอย่างไร จงสร้างสรรค์
เพื่อรักษาความปลอดภัยให้กับเครื่องยนต์ที่มีอยู่ จึงมีการใช้แกนเกลียว 1/8 สองชิ้น บล็อกที่มีมอเตอร์ติดอยู่จะวางอยู่ที่ปลายอิสระของแท่งเหล็ก ยึดให้แน่นอีกครั้งด้วยสกรู ร้อยแกนเกลียวผ่านรูที่สามบนบล็อกแรก ขันน็อตเข้ากับแกน ส่งไม้เท้าผ่านรูในบล็อกที่สอง หมุนก้านจนทะลุทุกรูจนถึงเพลามอเตอร์ เชื่อมต่อเพลาและแกนมอเตอร์โดยใช้ท่อและแคลมป์รัดสายไฟ ในบล็อกที่สอง น็อตจะยึดอยู่กับที่โดยใช้น็อตและสกรูเพิ่มเติม สุดท้ายก็ตัดไม้มาตั้งเป็นขาตั้ง ขันเข้ากับแถบที่สองด้วยสกรู ตรวจสอบว่าขาตั้งติดตั้งได้ระดับบนพื้นผิว สามารถปรับตำแหน่งของขาตั้งบนพื้นผิวได้โดยใช้สกรูและน็อตเพิ่มเติม นี่คือวิธีการสร้างเพลาสำหรับระบบทดสอบ
ขั้นตอนที่ 8
การเชื่อมต่อและทดสอบมอเตอร์ ตอนนี้คุณต้องเชื่อมต่อมอเตอร์กับคอนโทรลเลอร์ ขั้นแรก เชื่อมต่อสายไฟทั่วไป (ดูเอกสารประกอบของมอเตอร์) เข้ากับสายไฟที่บัดกรีเข้ากับบัสกำลังบวก อีกสี่สายเชื่อมต่อผ่านการลองผิดลองถูก เชื่อมต่อทั้งหมด จากนั้นเปลี่ยนลำดับการเชื่อมต่อหากมอเตอร์ของคุณก้าวไปข้างหน้าสองก้าวและถอยหลังหนึ่งก้าวหรืออะไรที่คล้ายกัน ในการทดสอบ ให้เชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟ DC 12V 350mA เข้ากับแจ็คแบบบาร์เรล จากนั้นเชื่อมต่อขั้วต่อ DB25 เข้ากับคอมพิวเตอร์ ใน TurboCNC ให้ตรวจสอบวิธีเชื่อมต่อมอเตอร์ จากการทดสอบและตรวจสอบว่ามอเตอร์เชื่อมต่ออย่างถูกต้อง คุณควรมีเพลาที่ทำงานได้อย่างสมบูรณ์ หากต้องการตรวจสอบการปรับขนาดของอุปกรณ์ ให้ติดเครื่องหมายแล้วเรียกใช้ โปรแกรมทดสอบ- วัดเส้นผลลัพธ์ หากความยาวสายประมาณ 2-3 ซม. แสดงว่าอุปกรณ์ทำงานปกติ หรือตรวจสอบการคำนวณในขั้นตอนที่ 6 หากคุณทำสำเร็จ ยินดีด้วย ส่วนที่ยากที่สุดก็จบลงแล้ว
ขั้นตอนที่ 9
การผลิตเคส
ส่วนที่ 1
การสร้างร่างกายเป็นขั้นตอนสุดท้าย มาร่วมสร้างสิ่งแวดล้อมจากวัสดุรีไซเคิลร่วมกับนักอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมกันเถอะ ยิ่งไปกว่านั้น คอนโทรลเลอร์ของเราไม่ได้มาจากชั้นวางของในร้านด้วย บอร์ดตัวอย่างที่คุณสนใจมีขนาด 5 x 7.5 ซม. ดังนั้นเคสจะมีขนาด 7.5 x 10 x 5 ซม. เพื่อให้มีพื้นที่เพียงพอสำหรับวางสายไฟ ตัดผนังออกจากกล่องกระดาษแข็ง ตัดสี่เหลี่ยม 2 อันขนาด 7.5 x 10 ซม. อีก 2 อันขนาด 5 x 10 ซม. และอีก 2 อันขนาด 7.5 x 5 ซม. (ดูรูป) คุณต้องเจาะรูสำหรับขั้วต่อ ติดตามโครงร่างของขั้วต่อพอร์ตขนานบนผนังขนาด 5 x 10 ด้านใดด้านหนึ่ง บนผนังเดียวกัน ให้วาดตามรูปทรงของเต้ารับทรงกระบอกสำหรับไฟ DC ตัดทั้งสองรูตามรูปทรง สิ่งที่คุณทำต่อไปขึ้นอยู่กับว่าคุณบัดกรีขั้วต่อเข้ากับสายมอเตอร์หรือไม่ ถ้าใช่ ให้ติดไว้ที่ด้านนอกของผนังที่สองที่ว่างเปล่าขนาด 5 x 10 ถ้าไม่ใช่ ให้เจาะรู 5 รูที่ผนังสำหรับสายไฟ ใช้ปืนกาวเชื่อมผนังทั้งหมดเข้าด้วยกัน (ยกเว้นด้านบน โปรดดูภาพ) สามารถทาสีลำตัวได้
ขั้นตอนที่ 10
การผลิตเคส
ส่วนที่ 2
ตอนนี้คุณต้องติดส่วนประกอบทั้งหมดภายในเคส ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ติดกาวจำนวนมากบนขั้วต่อเพราะจะทำให้เกิดความเครียดได้มาก หากต้องการปิดกล่องต่อไป คุณต้องทำสลัก ตัดหูสองข้างออกจากพลาสติกโฟม จากนั้นตัดแถบสองสามเส้นและสี่เหลี่ยมเล็ก ๆ สี่อันออก ทากาวสองสี่เหลี่ยมที่แต่ละแถบดังที่แสดงในภาพ ติดหูทั้งสองข้างของร่างกาย แถบกาวติดบนกล่อง เสร็จสิ้นการผลิตร่างกาย
ขั้นตอนที่ 11
การใช้งานและข้อสรุปที่เป็นไปได้ คอนโทรลเลอร์นี้สามารถใช้เป็น: - อุปกรณ์ CNC - พล็อตเตอร์ - หรือสิ่งอื่นใดที่ต้องการการควบคุมการเคลื่อนไหวที่แม่นยำ - ภาคผนวก - นี่คือไดอะแกรมและคำแนะนำในการสร้างคอนโทรลเลอร์สามแกน หากต้องการกำหนดค่าซอฟต์แวร์ ให้ทำตามขั้นตอนข้างต้น แต่ป้อน 3 ในช่อง "จำนวนแกน"
ลงทะเบียน .บทความให้ แผนภาพวงจรตัวเลือกสำหรับตัวควบคุมสเต็ปเปอร์มอเตอร์ที่เรียบง่ายและราคาไม่แพงและซอฟต์แวร์ประจำเครื่อง (เฟิร์มแวร์) สำหรับมัน
คำอธิบายทั่วไป
ตัวควบคุมสเต็ปเปอร์มอเตอร์ได้รับการพัฒนาบนตัวควบคุม PIC PIC12F629 นี่คือไมโครคอนโทรลเลอร์ 8 พินซึ่งมีราคาเพียง 0.5 ดอลลาร์ แม้จะมีการออกแบบที่เรียบง่ายและ ต้นทุนต่ำส่วนประกอบต่างๆ ที่คอนโทรลเลอร์จัดให้ค่อนข้างมาก ประสิทธิภาพสูงและฟังก์ชั่นการใช้งานที่กว้างขวาง
- คอนโทรลเลอร์มีตัวเลือกวงจรสำหรับควบคุมสเต็ปเปอร์มอเตอร์ทั้งแบบยูนิโพลาร์และไบโพลาร์
- ให้การปรับความเร็วในการหมุนของเครื่องยนต์ได้ในช่วงกว้าง
- มีโหมดควบคุมสเต็ปเปอร์มอเตอร์สองโหมด:
- เต็มขั้นตอน;
- ครึ่งก้าว
- ให้การหมุนในทิศทางไปข้างหน้าและย้อนกลับ
- การตั้งค่าโหมด พารามิเตอร์ และการควบคุมคอนโทรลเลอร์ทำได้โดยใช้ปุ่มสองปุ่มและสัญญาณ ON (เปิด)
- เมื่อปิดเครื่อง โหมดและพารามิเตอร์ทั้งหมดจะถูกบันทึกไว้ในหน่วยความจำถาวรของคอนโทรลเลอร์ และไม่จำเป็นต้องรีเซ็ตเมื่อเปิดเครื่อง
คอนโทรลเลอร์ไม่มีการป้องกันการลัดวงจรของขดลวดมอเตอร์ แต่การใช้งานฟังก์ชั่นนี้ทำให้วงจรซับซ้อนอย่างมากและการลัดวงจรของขดลวดเป็นกรณีที่หายากมาก ฉันไม่ได้เจออะไรแบบนี้ นอกจากนี้ การหยุดทางกลไกของเพลาสเต็ปเปอร์มอเตอร์ระหว่างการหมุนไม่ทำให้เกิดกระแสที่เป็นอันตรายและไม่ต้องการการป้องกันไดรเวอร์
คุณสามารถอ่านเกี่ยวกับโหมดและวิธีการควบคุมสเต็ปเปอร์มอเตอร์เกี่ยวกับนักดำน้ำได้
วงจรควบคุมสำหรับสเต็ปเปอร์มอเตอร์แบบยูนิโพลาร์พร้อมไดรเวอร์ที่ใช้ทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์
ไม่มีอะไรพิเศษที่จะอธิบายในแผนภาพ ถึง ตัวควบคุม PICเชื่อมต่อ:
- ปุ่ม "+" และ "–" (ผ่านอินพุตอะนาล็อกของตัวเปรียบเทียบ);
- สัญญาณ ON (เปิดเครื่องยนต์);
- ไดรเวอร์ (ทรานซิสเตอร์ VT1-Vt4, ไดโอดป้องกัน VD2-VD9)
PIC ใช้เครื่องกำเนิดสัญญาณนาฬิกาภายใน โหมดและพารามิเตอร์จะถูกจัดเก็บไว้ใน EEPROM ภายใน
วงจรขับที่ใช้ทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์ KT972 ให้กระแสสวิตชิ่งสูงถึง 2 A, แรงดันไฟฟ้าที่คดเคี้ยวสูงถึง 24 V
ฉันบัดกรีคอนโทรลเลอร์เข้ากับเขียงหั่นขนมขนาด 45 x 20 มม.
หากกระแสสวิตชิ่งไม่เกิน 0.5 A คุณสามารถใช้ทรานซิสเตอร์ซีรีย์ BC817 ในแพ็คเกจ SOT-23 ได้ อุปกรณ์จะค่อนข้างเล็ก
การจัดการซอฟต์แวร์และคอนโทรลเลอร์
ซอฟต์แวร์ประจำเครื่องเขียนด้วยภาษาแอสเซมบลีพร้อมการรีเซ็ตรีจิสเตอร์ทั้งหมดแบบวนรอบ โดยหลักการแล้วโปรแกรมไม่สามารถหยุดการทำงานได้ คุณสามารถดาวน์โหลดซอฟต์แวร์ (เฟิร์มแวร์) สำหรับ PIC12F629
การควบคุมคอนโทรลเลอร์นั้นค่อนข้างง่าย
- เมื่อสัญญาณ "ON" ทำงาน (ปิดถึงพื้น) เครื่องยนต์จะหมุน เมื่อไม่ได้ใช้งาน (แยกออกจากพื้น) เครื่องยนต์จะหยุดทำงาน
- เมื่อเครื่องยนต์กำลังทำงาน (สัญญาณ ON ทำงาน) ปุ่ม "+" และ "–" จะเปลี่ยนความเร็วในการหมุน
- การกดปุ่ม "+" แต่ละครั้งจะเพิ่มความเร็วทีละน้อย
- การกดปุ่ม “–” จะเป็นการลดความเร็ว
- เมื่อกดปุ่ม "+" หรือ "–" ค้างไว้ ความเร็วในการหมุนจะเพิ่มขึ้นหรือลดลงอย่างราบรื่นครั้งละ 15 ครั้งต่อวินาที
- เมื่อดับเครื่องยนต์ (สัญญาณ ON ไม่ทำงาน)
- การกดปุ่ม "+" จะตั้งค่าโหมดการหมุนในทิศทางไปข้างหน้า
- การกดปุ่ม “–” จะทำให้คอนโทรลเลอร์เข้าสู่โหมดการหมุนย้อนกลับ
- หากต้องการเลือกโหมด - เต็มสเต็ปหรือครึ่งสเต็ป คุณต้องกดปุ่ม "–" ค้างไว้ขณะจ่ายไฟให้กับคอนโทรลเลอร์ โหมดควบคุมมอเตอร์จะเปลี่ยนเป็นโหมดอื่น (กลับด้าน) ก็เพียงพอที่จะกดปุ่มค้างไว้ 0.5 วินาที
วงจรควบคุมสำหรับสเต็ปเปอร์มอเตอร์แบบขั้วเดียวพร้อมไดรเวอร์ที่ใช้ทรานซิสเตอร์ MOSFET
ทรานซิสเตอร์ MOSFET เกณฑ์ต่ำช่วยให้คุณสร้างไดรเวอร์ที่มีพารามิเตอร์สูงกว่าได้ การใช้ทรานซิสเตอร์ MOSFET เช่น IRF7341 ในไดรเวอร์มีข้อดีดังต่อไปนี้
- ความต้านทานของทรานซิสเตอร์ใน สถานะเปิดไม่เกิน 0.05 โอห์ม ซึ่งหมายความว่าแรงดันไฟฟ้าตกต่ำ (0.1 V ที่กระแส 2 A) ทรานซิสเตอร์ไม่ร้อนขึ้นและไม่ต้องใช้หม้อน้ำระบายความร้อน
- กระแสทรานซิสเตอร์สูงถึง 4 A
- แรงดันไฟฟ้าสูงถึง 55 V.
- แพ็คเกจ SOIC-8 8 พินหนึ่งชุดมีทรานซิสเตอร์ 2 ตัว เหล่านั้น. หากต้องการติดตั้งไดรเวอร์ จำเป็นต้องใช้เคสขนาดเล็ก 2 อัน
พารามิเตอร์ดังกล่าวไม่สามารถทำได้ด้วยทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์ สำหรับการสลับกระแสที่สูงกว่า 1 A ฉันขอแนะนำตัวเลือกอุปกรณ์โดยใช้ทรานซิสเตอร์ MOSFET
การเชื่อมต่อกับตัวควบคุมสเต็ปเปอร์มอเตอร์แบบขั้วเดียว
มอเตอร์ที่มีรูปแบบการม้วนลวด 5, 6 และ 8 สามารถทำงานในโหมดขั้วเดียวได้
แผนภาพการเดินสายไฟสำหรับสเต็ปเปอร์มอเตอร์แบบขั้วเดียวที่มีสายไฟ 5 และ 6 เส้น (สายนำ)
สำหรับมอเตอร์ FL20STH, FL28STH, FL35ST, FL39ST, FL42STH, FL57ST, FL57STH ที่มีรูปแบบการพันขดลวด 6 เส้น ขั้วต่อจะมีเครื่องหมายสีต่อไปนี้
โครงแบบ 5 เส้นเป็นตัวเลือกที่มีการเชื่อมต่อสายไฟขดลวดทั่วไปภายในมอเตอร์ มีเครื่องยนต์ดังกล่าว ตัวอย่างเช่น PM35S-048
เอกสารประกอบสเต็ปเปอร์มอเตอร์ PM35S-048 รูปแบบ PDFสามารถดาวน์โหลดได้
แผนภาพการเดินสายไฟสำหรับสเต็ปเปอร์มอเตอร์แบบยูนิโพลาร์ที่มีสายไฟ 8 เส้น (สายนำ)
เช่นเดียวกับตัวเลือกก่อนหน้า เฉพาะการเชื่อมต่อขดลวดทั้งหมดเท่านั้นที่เกิดขึ้นภายนอกมอเตอร์
วิธีเลือกแรงดันไฟฟ้าสำหรับสเต็ปเปอร์มอเตอร์
ตามกฎของโอห์มผ่านความต้านทานของขดลวดและ ปัจจุบันที่อนุญาตเฟส
U = Iphase * การหมุนวน
ความต้านทานของขดลวด ดี.ซีวัดได้แต่ต้องดูกระแสในข้อมูลอ้างอิง
ฉันเน้นย้ำว่าเรากำลังพูดถึงไดรเวอร์ธรรมดาที่ไม่ได้ให้กระแสและแรงดันไฟฟ้าในรูปแบบที่ซับซ้อน โหมดเหล่านี้ถูกใช้บน ความเร็วสูงการหมุน
วิธีตรวจสอบขดลวดของสเต็ปเปอร์มอเตอร์หากไม่มีข้อมูลอ้างอิง
ในมอเตอร์แบบยูนิโพลาร์ที่มีขั้วต่อ 5 และ 6 ขั้วต่อตรงกลางสามารถกำหนดได้โดยการวัดความต้านทานของขดลวด ระหว่างเฟส ความต้านทานจะมีค่าเป็นสองเท่าของระหว่างขั้วกลางและเฟส ขั้วต่อตรงกลางเชื่อมต่อกับขั้วบวกของแหล่งจ่ายไฟ
จากนั้นสามารถกำหนดพินเฟสใดก็ได้เป็นเฟส A โดยจะมี 8 ตัวเลือกสำหรับการสลับพิน คุณสามารถจัดเรียงพวกมันได้ หากคุณพิจารณาว่าการพันเฟส B มีสายกลางต่างกัน ตัวเลือกก็จะยิ่งน้อยลงไปอีก การจับคู่ขดลวดเฟสไม่ทำให้ไดรเวอร์หรือมอเตอร์เสียหาย เครื่องยนต์มีเสียงเขย่าแล้วไม่พลิกกลับ
คุณเพียงแค่ต้องจำไว้ว่ามากเกินไปจะนำไปสู่ผลเช่นเดียวกัน ความเร็วสูงการหมุน (ไม่ซิงโครไนซ์) เหล่านั้น. จำเป็นต้องตั้งค่าความเร็วในการหมุนให้ต่ำโดยเจตนา
แผนภาพวงจรของตัวควบคุมสเต็ปเปอร์มอเตอร์แบบไบโพลาร์พร้อมไดรเวอร์ในตัว L298N
โหมดไบโพลาร์มีข้อดีสองประการ:
- สามารถใช้มอเตอร์ที่มีรูปแบบการพันเกือบทุกแบบ
- แรงบิดเพิ่มขึ้นประมาณ 40%
การสร้างวงจรขับไบโพลาร์โดยใช้องค์ประกอบแยกเป็นงานที่ไม่เห็นคุณค่า การใช้ไดร์เวอร์แบบรวม L298N ง่ายกว่า มีคำอธิบายเป็นภาษารัสเซีย
วงจรคอนโทรลเลอร์ที่มีไดรเวอร์ไบโพลาร์ L298N มีลักษณะดังนี้
ไดรเวอร์ L298N รวมอยู่ตามรูปแบบมาตรฐาน ตัวเลือกคอนโทรลเลอร์นี้ให้กระแสเฟสสูงถึง 2 A แรงดันไฟฟ้าสูงถึง 30 V
การเชื่อมต่อกับตัวควบคุมสเต็ปเปอร์มอเตอร์แบบไบโพลาร์
ในโหมดนี้ สามารถเชื่อมต่อมอเตอร์ที่มีรูปแบบการพันสายไฟ 4, 6, 8 เส้นได้
แผนภาพการเดินสายไฟสำหรับสเต็ปเปอร์มอเตอร์แบบไบโพลาร์ที่มีสายไฟ 4 เส้น (สายนำ)
สำหรับมอเตอร์ FL20STH, FL28STH, FL35ST, FL39ST, FL42STH, FL57ST, FL57STH ที่มีการกำหนดค่าการพันขดลวด 4 เส้น ขั้วต่อจะมีเครื่องหมายเป็นสีต่อไปนี้
แผนภาพการเดินสายไฟสำหรับสเต็ปเปอร์มอเตอร์แบบไบโพลาร์ที่มีสายไฟ 6 เส้น (สายนำ)
สำหรับมอเตอร์ FL20STH, FL28STH, FL35ST, FL39ST, FL42STH, FL57ST, FL57STH ที่มีรูปแบบการพันขดลวดนี้ ขั้วต่อจะมีเครื่องหมายสีต่อไปนี้
วงจรดังกล่าวต้องใช้แรงดันไฟฟ้าสูงเป็นสองเท่าเมื่อเทียบกับการเชื่อมต่อแบบขั้วเดียวเพราะฉะนั้น ความต้านทานของขดลวดสูงเป็นสองเท่า เป็นไปได้มากว่าคอนโทรลเลอร์จะต้องเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟ 24 V
แผนภาพการเดินสายไฟสำหรับสเต็ปเปอร์มอเตอร์แบบไบโพลาร์ที่มีสายไฟ 8 เส้น (สายนำ)
อาจมีสองตัวเลือก:
- ด้วยการเชื่อมต่อตามลำดับ
- ด้วยการเชื่อมต่อแบบขนาน
แผนผังการเชื่อมต่อตามลำดับของขดลวด
วงจรที่ต่อขดลวดแบบอนุกรมต้องใช้แรงดันไฟที่ขดลวดเป็นสองเท่า แต่กระแสเฟสไม่เพิ่มขึ้น
แผนผังการเชื่อมต่อแบบขนานของขดลวด
วงจรที่มีการเชื่อมต่อแบบขนานของขดลวดจะเพิ่มกระแสเฟสเป็นสองเท่า ข้อดีของวงจรนี้ ได้แก่ ค่าความเหนี่ยวนำต่ำของขดลวดเฟส นี่เป็นสิ่งสำคัญที่ความเร็วการหมุนสูง
เหล่านั้น. ตัวเลือกระหว่างการเชื่อมต่อแบบอนุกรมและแบบขนานของสเต็ปเปอร์มอเตอร์แบบไบโพลาร์ 8 พินถูกกำหนดโดยเกณฑ์ต่อไปนี้:
- กระแสไฟขับสูงสุด
- แรงดันไฟขับสูงสุด
- ความเร็วในการหมุนของเครื่องยนต์
สามารถดาวน์โหลดซอฟต์แวร์ (เฟิร์มแวร์) สำหรับ PIC12F629 ได้
ตามกฎแล้วสัญญาณลอจิคัลสำหรับการควบคุมสเต็ปเปอร์มอเตอร์นั้นถูกสร้างขึ้นโดยไมโครคอนโทรลเลอร์ ทรัพยากรของไมโครคอนโทรลเลอร์สมัยใหม่นั้นเพียงพอสำหรับสิ่งนี้แม้ในโหมด "หนัก" ที่สุด นั่นก็คือไมโครสเต็ปปิ้ง
แม้จะมีความเรียบง่ายของคอนโทรลเลอร์ แต่ก็มีการนำโหมดการควบคุมต่อไปนี้ไปใช้:
- เต็มขั้นตอน หนึ่งเฟสต่อเต็มขั้นตอน
- เต็มขั้นตอน สองขั้นตอนต่อเต็มขั้นตอน
- ครึ่งก้าว;
- แก้ไขตำแหน่งเครื่องยนต์เมื่อหยุด
ข้อดีของการควบคุมสเต็ปเปอร์มอเตอร์ในโหมดยูนิโพลาร์ ได้แก่:
- ไดรเวอร์ที่เรียบง่าย ราคาถูก และเชื่อถือได้
ข้อเสีย:
- ในโหมดยูนิโพลาร์ แรงบิดจะน้อยกว่าประมาณ 40% เมื่อเทียบกับโหมดไบโพลาร์
ตัวขับสเต็ปเปอร์มอเตอร์แบบไบโพลาร์
มอเตอร์ที่มีรูปแบบขดลวดใดๆ สามารถทำงานในโหมดไบโพลาร์ได้
L298N เป็นไดรเวอร์บริดจ์เต็มรูปแบบสำหรับการขับโหลดแบบสองทิศทางสูงถึง 2A และ 46V
- ไดรเวอร์ได้รับการออกแบบมาเพื่อควบคุมส่วนประกอบที่มีโหลดแบบเหนี่ยวนำ เช่น แม่เหล็กไฟฟ้า รีเลย์ และสเต็ปเปอร์มอเตอร์
- สัญญาณควบคุมเป็นระดับที่รองรับ TTL
- อินพุตที่เปิดใช้งานสองช่องทำให้สามารถปิดโหลดได้โดยไม่คำนึงถึงสัญญาณอินพุตของไมโครวงจร
- สามารถเชื่อมต่อเซ็นเซอร์กระแสภายนอกเพื่อปกป้องและควบคุมกระแสของแต่ละบริดจ์ได้
- แหล่งจ่ายไฟแบบลอจิกและโหลด L298N ถูกแยกออกจากกัน ซึ่งช่วยให้สามารถจ่ายโหลดด้วยแรงดันไฟฟ้าที่มีค่าแตกต่างจากแหล่งจ่ายไฟไปยังไมโครวงจร
- วงจรไมโครมีการป้องกันความร้อนสูงเกินไปที่ + 70 °C
แผนภาพบล็อกของ L298N มีลักษณะดังนี้
ไมโครเซอร์กิตทำในแพ็คเกจ 15 พินพร้อมความสามารถในการติดตั้งหม้อน้ำทำความเย็น
การกำหนดพิน L298N
| 1 | เซนส์ เอ | ตัวต้านทาน - เซ็นเซอร์กระแส - เชื่อมต่อระหว่างขั้วต่อเหล่านี้กับกราวด์เพื่อตรวจสอบกระแสโหลด หากไม่ได้ใช้การควบคุมปัจจุบัน พวกเขาจะเชื่อมต่อกับกราวด์ |
| 15 | เซนส์ บี | |
| 2 | ออก 1 | เอาต์พุตบริดจ์ A |
| 3 | ออก 2 | |
| 4 | เทียบกับ | โหลดแหล่งจ่ายไฟ ต้องเชื่อมต่อตัวเก็บประจุความต้านทานต่ำอย่างน้อย 100 nF ระหว่างพินนี้กับกราวด์ |
| 5 | ใน 1 | อินพุตควบคุมบริดจ์ A. ระดับที่รองรับ TTL |
| 7 | ใน 2 | |
| 6 | เอ็น เอ | อินพุตการอนุญาตการดำเนินการบริดจ์ ระดับที่รองรับ TTL ระดับสัญญาณต่ำห้ามการทำงานของสะพาน |
| 11 | เอน บี | |
| 8 | จีเอ็นดี | ข้อสรุปทั่วไป |
| 9 | เทียบกับ | แหล่งจ่ายไฟสำหรับส่วนลอจิคัลของไมโครวงจร (+ 5 V) ต้องเชื่อมต่อตัวเก็บประจุความต้านทานต่ำอย่างน้อย 100 nF ระหว่างพินนี้กับกราวด์ |
| 10 | ใน 3 | อินพุตควบคุมบริดจ์ B. ระดับที่รองรับ TTL |
| 12 | ใน 4 | |
| 13 | ออก 3 | เอาต์พุตบริดจ์ B |
| 14 | ออก 4 |
พารามิเตอร์ที่อนุญาตสูงสุด L298N
พารามิเตอร์สำหรับการคำนวณสภาวะความร้อน
ลักษณะทางไฟฟ้าของไดรเวอร์ L298N
| การกำหนด | พารามิเตอร์ | ความหมาย |
| เทียบกับ | แรงดันไฟฟ้า (พิน 4) | Vih+2.5 ...46 V |
| เทียบกับ | พลังลอจิก | 4.5...5...7 โวลท์ |
| เป็น | ปริมาณการใช้กระแสไฟนิ่ง (พิน 4)
|
13 ... 22 มิลลิแอมป์ |
| เกาะ | ปริมาณการใช้กระแสไฟนิ่ง (พิน 9)
|
24 ... 36 มิลลิแอมป์ |
| วิล | แรงดันไฟฟ้าขาเข้า ระดับต่ำ |
-0.3 ... 1.5 โวลต์ |
| วิ | แรงดันไฟฟ้าขาเข้าระดับสูง (พิน 5, 7, 10, 12, 6, 11) |
2.3...ปะทะ วี |
| อีกอย่าง | กระแสอินพุตระดับต่ำ (พิน 5, 7, 10, 12, 6, 11) |
-10 ไมโครเอ |
| ครั้งที่สอง | กระแสไฟเข้าระดับสูง (พิน 5, 7, 10, 12, 6, 11) |
30 ... 100µA |
| Vce sat (ซ) | แรงดันอิ่มตัวของสวิตช์ด้านบน
|
0.95...1.35...1.7 โวลท์ |
| วีซีแซท(l) | แรงดันอิ่มตัวของปุ่มล่าง
|
0.85...1.2...1.6 โวลต์ |
| วีซีนั่ง | แรงดันไฟฟ้าตกรวมต่อ กุญแจสาธารณะ
|
|
| วีเซนส์ | เซ็นเซอร์กระแสแรงดันไฟฟ้า (ข้อสรุปที่ 1, 15) |
-1 ... 2 โวลต์ |
| เอฟซี | การสลับความถี่ | 25 ... 40 กิโลเฮิร์ตซ์ |
แผนภาพการเชื่อมต่อของสเต็ปเปอร์มอเตอร์กับไมโครคอนโทรลเลอร์โดยใช้ไดรเวอร์ L298N
แผนภาพการทำงานของวงจรนี้ในโหมดเต็มสเต็ปจะเป็นดังนี้
หากไม่ได้ใช้อินพุตและเซ็นเซอร์กระแสวงจรจะมีลักษณะดังนี้
ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ คุณสามารถบุ๊กมาร์กไว้ได้
ไม่ช้าก็เร็วเมื่อสร้างหุ่นยนต์ จำเป็นต้องมีการเคลื่อนไหวที่แม่นยำ เช่น เมื่อคุณต้องการสร้างหุ่นยนต์ มีสองตัวเลือกที่นี่ - เซอร์โวพร้อมฟีดแบ็คเกี่ยวกับกระแส แรงดันและพิกัด หรือสเต็ปเปอร์ไดรฟ์ เซอร์โวไดรฟ์นั้นประหยัดกว่าและทรงพลังกว่า แต่ในขณะเดียวกันก็มีระบบควบคุมที่ไม่สำคัญมากและไม่ใช่ทุกคนที่สามารถทำได้ แต่ สเต็ปเปอร์มอเตอร์นี่ใกล้เคียงกับความเป็นจริงมากขึ้น
สเต็ปเปอร์มอเตอร์
นี่คือมอเตอร์ที่หมุนตามชื่อของมัน การเคลื่อนไหวที่ไม่ต่อเนื่อง- สิ่งนี้เกิดขึ้นได้เนื่องจากรูปทรงที่ชาญฉลาดของโรเตอร์และขดลวดสองเส้น (น้อยกว่าสี่) เป็นผลให้โดยการสลับทิศทางของแรงดันไฟฟ้าในขดลวดจึงเป็นไปได้เพื่อให้แน่ใจว่าโรเตอร์จะสลับกันใช้ค่าคงที่
โดยเฉลี่ยแล้ว สเต็ปเปอร์มอเตอร์ใช้เวลาประมาณหนึ่งร้อยก้าวต่อการหมุนเพลาหนึ่งรอบ แต่สิ่งนี้ขึ้นอยู่กับรุ่นของเครื่องยนต์และการออกแบบอย่างมาก นอกจากนี้ก็ยังมี ครึ่งก้าวและ โหมดไมโครสเต็ปปิ้งเมื่อมีการจ่ายแรงดันไฟฟ้าแบบ PWM ไปที่ขดลวดมอเตอร์ ทำให้โรเตอร์ยืนระหว่างสเต็ปในสภาวะสมดุลที่คงอยู่ ระดับที่แตกต่างกันแรงดันไฟฟ้าบนขดลวด เทคนิคเหล่านี้ปรับปรุงความแม่นยำ ความเร็ว และความไร้เสียงรบกวนของการทำงานได้อย่างมาก แต่แรงบิดลดลงและความซับซ้อนของโปรแกรมควบคุมเพิ่มขึ้นอย่างมาก ท้ายที่สุด จำเป็นต้องคำนวณแรงดันไฟฟ้าสำหรับแต่ละขั้นตอน
ข้อเสียประการหนึ่งของ steppers อย่างน้อยสำหรับฉันก็คือว่ามันค่อนข้าง กระแสสูง- เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าถูกจ่ายให้กับขดลวดตลอดเวลาจึงไม่มีปรากฏการณ์เช่น back EMF อยู่ในนั้นซึ่งแตกต่างจาก มอเตอร์สับเปลี่ยนไม่ถูกสังเกต ที่จริงแล้วเรากำลังโหลดความต้านทานแบบแอคทีฟของขดลวดและมีขนาดเล็ก ดังนั้นเตรียมตัวให้พร้อมสำหรับความจริงที่ว่าคุณจะต้องล้อมรั้วนักขับที่ทรงพลังด้วย มอสเฟตทรานซิสเตอร์หรือบรรจุด้วยไมโครวงจรพิเศษ
ประเภทสเต็ปเปอร์มอเตอร์
ถ้าไม่เจาะลึก. โครงสร้างภายในจำนวนขั้นตอนและรายละเอียดปลีกย่อยอื่นๆ จากมุมมองของผู้ใช้จะมีสามประเภท:
- ไบโพลาร์- มี 4 เอาท์พุต มีสองขดลวด
- ขั้วเดียว- มีเอาต์พุต 6 ช่อง ประกอบด้วยขดลวด 2 เส้น แต่แต่ละขดลวดจะมีก๊อกจากตรงกลาง
- สี่คดเคี้ยว- มีขดลวดอิสระ 4 เส้น โดยพื้นฐานแล้วมันเป็นวงจรยูนิโพลาร์เดียวกันโดยแยกเฉพาะขดลวดเท่านั้น ฉันไม่ได้เจอมันด้วยตัวเอง แค่ในหนังสือเท่านั้น
ฉันจะหาสเต็ปเปอร์มอเตอร์ได้ที่ไหน
โดยทั่วไปจะพบสเต็ปเปอร์ได้ในหลายสถานที่ ร้านขายขนมปังที่สุด - ไดรฟ์ห้านิ้วและเก่า เครื่องพิมพ์ดอทเมทริกซ์- คุณยังสามารถทำกำไรจากฮาร์ดไดรฟ์โบราณขนาด 40MB ได้หากคุณกล้าทำลายของเก่าดังกล่าว
แต่ในรองเท้าแตะขนาดสามนิ้วคนเกียจคร้านรอเราอยู่ - ความจริงก็คือสเต็ปเปอร์นั้นมีการออกแบบที่มีข้อบกพร่องมาก - มีเพียงอันเดียวเท่านั้น แบริ่งด้านหลังและปลายด้านหน้าของเพลาวางพิงกับลูกปืนที่ติดตั้งอยู่บนโครงขับเคลื่อน ดังนั้นคุณสามารถใช้มันได้เฉพาะกับเมาท์ดั้งเดิมเท่านั้น หรือรั้วโครงสร้างยึดที่มีความแม่นยำสูง อย่างไรก็ตาม คุณอาจโชคดีและพบว่ามีความล้มเหลวที่ผิดปรกติพร้อมกับเครื่องยนต์ที่เต็มเปี่ยม
วงจรควบคุมสเต็ปเปอร์มอเตอร์
ฉันได้รับตัวควบคุมสเต็ปเปอร์แล้ว L297และเพลาคู่อันทรงพลัง L298N.
การพูดนอกเรื่องโคลงสั้น ๆ คุณสามารถข้ามได้หากต้องการ
แผนภาพการเชื่อมต่อ L298N+L297มันง่ายมาก คุณเพียงแค่ต้องเชื่อมโยงมันเข้าด้วยกันอย่างโง่เขลา พวกเขาถูกสร้างขึ้นมาเพื่อกันและกันในแผ่นข้อมูล L298Nมีการอ้างอิงโดยตรงถึง L297และที่ท่าเรือที่ L297บน L298N.
สิ่งที่เหลืออยู่คือการเชื่อมต่อไมโครคอนโทรลเลอร์
- ที่ทางเข้า CW/ทวนเข็มนาฬิกากำหนดทิศทางการหมุน - 0 ในทิศทางเดียว 1 ในทิศทางอื่น
- ที่ทางเข้า นาฬิกา- แรงกระตุ้น หนึ่งแรงกระตุ้น - หนึ่งก้าว
- ทางเข้า ครึ่ง/เต็มตั้งค่าโหมดการทำงาน - ขั้นเต็ม/ครึ่งขั้น
- รีเซ็ตรีเซ็ตไดรเวอร์เป็นสถานะเริ่มต้น ABCD=0101
- ควบคุมกำหนดวิธีการตั้งค่า PWM หากเป็นศูนย์ ระบบจะสร้าง PWM ผ่านเอาต์พุตที่เปิดใช้งาน ไอเอ็นเอช1และ INH2และถ้า 1 แล้วผ่านเอาต์พุตไปยังไดรเวอร์ ABCD สิ่งนี้อาจมีประโยชน์หากแทน L298ซึ่งมีที่สำหรับเชื่อมต่ออินพุตการอนุญาต INH1/INH2จะมีสะพานทรานซิสเตอร์แบบโฮมเมดหรือวงจรไมโครอื่น ๆ
- ที่ทางเข้า เวเรฟจำเป็นต้องใช้แรงดันไฟฟ้าจากโพเทนชิออมิเตอร์ซึ่งจะเป็นตัวกำหนดความสามารถในการโอเวอร์โหลดสูงสุด หากคุณใช้ไฟ 5 โวลต์ บูเดอร์จะทำงานถึงขีดจำกัด และในกรณีที่โอเวอร์โหลดก็จะไหม้ L298หากคุณจ่ายไฟน้อยลง มันก็จะหยุดที่กระแสสูงสุด ตอนแรกฉันใส่พลังไปตรงนั้นอย่างโง่เขลา แต่แล้วฉันก็เปลี่ยนใจและติดตั้ง ตัวต้านทานทริม- ยังคงคุ้มครอง สิ่งที่มีประโยชน์คงจะแย่ถ้าคนขับ L298จะเผาไหม้
หากคุณไม่สนใจเรื่องการป้องกัน คุณสามารถโยนตัวต้านทานที่แขวนอยู่ที่เอาท์พุตความรู้สึกออกได้ สิ่งเหล่านี้เป็นการสับเปลี่ยนในปัจจุบัน L297ค้นหาว่ากระแสใดไหลผ่านไดรเวอร์ L298และตัดสินใจว่าเขาจะตายและถึงเวลาที่จะตัดเขาออกหรือว่าเขาจะอยู่นานกว่านี้หรือไม่ จำเป็นต้องมีตัวต้านทานที่ทรงพลังกว่านี้เนื่องจากกระแสไฟฟ้าที่ผ่านไดรเวอร์สามารถเข้าถึง 4A จากนั้นด้วยความต้านทานที่แนะนำที่ 0.5 โอห์มจะมีแรงดันไฟฟ้าตกประมาณ 2 โวลต์ซึ่งหมายความว่ากำลังที่ปล่อยออกมาจะอยู่ที่ประมาณ 4 * 2 = 8 W - สำหรับตัวต้านทาน ว้าว! ฉันติดตั้งอันที่มีกำลังสองวัตต์ แต่สเต็ปเปอร์ของฉันมีขนาดเล็กและไม่สามารถดูดซับ 4 แอมแปร์ได้
สเต็ปเปอร์มอเตอร์ถูกนำมาใช้ในปัจจุบันในหลายสาขาอุตสาหกรรม เครื่องยนต์ ประเภทนี้แตกต่างกันตรงที่อนุญาตให้มีความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่งของตัวเครื่องเมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องยนต์ประเภทอื่น แน่นอนว่าจำเป็นต้องมีการควบคุมอัตโนมัติที่แม่นยำเพื่อใช้งานสเต็ปเปอร์มอเตอร์ นี่คือสิ่งที่พวกเขาให้บริการเพื่อจุดประสงค์นี้ ตัวควบคุมสเต็ปเปอร์มอเตอร์เพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานของไดรฟ์ไฟฟ้าอย่างต่อเนื่องและแม่นยำเพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ
โดยคร่าวๆ หลักการทำงานของสเต็ปเปอร์มอเตอร์สามารถอธิบายได้ดังนี้ การหมุนรอบโรเตอร์สเต็ปเปอร์มอเตอร์แบบเต็มแต่ละครั้งประกอบด้วยหลายขั้นตอน สเต็ปเปอร์มอเตอร์ส่วนใหญ่ได้รับการจัดอันดับที่ขั้น 1.8 องศา โดยทำ 200 สเต็ปต่อการหมุนเต็มหนึ่งครั้ง ชุดขับเคลื่อนจะเปลี่ยนตำแหน่งทีละขั้นตอนเมื่อมีการจ่ายแรงดันไฟฟ้าให้กับขดลวดสเตเตอร์บางตัว ทิศทางการหมุนขึ้นอยู่กับทิศทางของกระแสในขดลวด
ขั้นตอนต่อไปคือการปิดการม้วนแรก พลังงานจะถูกส่งไปที่วินาทีและต่อๆ ไป ดังนั้นหลังจากการหมุนแต่ละครั้งเสร็จสิ้น โรเตอร์จะทำการปฏิวัติเต็มรูปแบบ แต่นี่เป็นคำอธิบายคร่าวๆ ที่จริงแล้ว อัลกอริธึมค่อนข้างซับซ้อนกว่า และจะมีการพูดคุยเรื่องนี้ต่อไป
อัลกอริธึมการควบคุมสเต็ปเปอร์มอเตอร์
การควบคุมสเต็ปเปอร์มอเตอร์สามารถทำได้โดยใช้หนึ่งในสี่อัลกอริธึมหลัก ได้แก่ การสลับเฟส การควบคุมการทับซ้อนกันของเฟส การควบคุมครึ่งสเต็ป หรือการควบคุมไมโครสเต็ป
ในกรณีแรก ในแต่ละช่วงเวลา จะมีเพียงหนึ่งเฟสเท่านั้นที่ได้รับพลังงาน และจุดสมดุลของโรเตอร์ของมอเตอร์ในแต่ละขั้นตอนจะตรงกับจุดสมดุลที่สำคัญ - เสาจะแสดงออกมาอย่างชัดเจน
การควบคุมการทับซ้อนกันของเฟสช่วยให้โรเตอร์สามารถก้าวไปยังตำแหน่งระหว่างขั้วสเตเตอร์ ซึ่งเพิ่มแรงบิด 40% เมื่อเทียบกับการควบคุมที่ไม่ทับซ้อนกันของเฟส มุมของพิทช์ยังคงอยู่ แต่ตำแหน่งการตรึงถูกเลื่อน - ตั้งอยู่ระหว่างส่วนที่ยื่นออกมาของขั้วของสเตเตอร์ อัลกอริธึมสองตัวแรกนี้ใช้ในอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ไม่จำเป็นต้องมีความแม่นยำสูงมาก
การควบคุมแบบครึ่งขั้นเป็นการผสมผสานระหว่างสองอัลกอริธึมแรก: หลังจากขั้นตอนหนึ่งเฟส (การคดเคี้ยว) หรือสองเฟสจะได้รับพลังงาน ขนาดขั้นลดลงครึ่งหนึ่ง ความแม่นยำของตำแหน่งสูงขึ้น และความน่าจะเป็นของการสั่นพ้องทางกลในเครื่องยนต์ลดลง
ในที่สุดโหมดไมโครสเต็ปปิ้ง ที่นี่ กระแสในเฟสจะเปลี่ยนขนาดเพื่อให้ตำแหน่งของการตรึงโรเตอร์ต่อขั้นตอนจะอยู่ที่จุดระหว่างขั้ว และขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของขนาดของกระแสในการเปิดเฟสพร้อมกัน หลายขั้นตอนดังกล่าว สามารถรับได้ ด้วยการปรับอัตราส่วนกระแสและจำนวนอัตราส่วนการทำงานจะได้ไมโครสเต็ปซึ่งเป็นตำแหน่งที่แม่นยำที่สุดของโรเตอร์
ดูรายละเอียดเพิ่มเติมพร้อมไดอะแกรมที่นี่:
หากต้องการนำอัลกอริธึมที่เลือกไปใช้จริง ให้ใช้ ไดรเวอร์สเต็ปเปอร์มอเตอร์- ไดรเวอร์ประกอบด้วยชิ้นส่วนกำลังและตัวควบคุม
ส่วนกำลังของไดรเวอร์คือส่วนที่มีหน้าที่แปลงพัลส์ปัจจุบันที่จ่ายให้กับเฟสให้เป็นการเคลื่อนที่ของโรเตอร์: หนึ่งพัลส์ - หนึ่งขั้นตอนที่แม่นยำหรือไมโครสเต็ป
ทิศทางและขนาดของกระแส - ทิศทางและขนาดของขั้นตอน นั่นคืองานของส่วนกำลังคือการจ่ายกระแสไฟฟ้าที่มีขนาดและทิศทางที่แน่นอนให้กับขดลวดสเตเตอร์ที่สอดคล้องกันรักษากระแสนี้ไว้ระยะหนึ่งและยังเปิดและปิดกระแสอย่างรวดเร็วเพื่อให้ความเร็วและลักษณะพลังงานของ ไดรฟ์สอดคล้องกับงาน
ยิ่งส่วนกำลังของตัวขับมีความก้าวหน้ามากเท่าใด แรงบิดที่สามารถรับบนเพลาก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น โดยทั่วไป แนวโน้มความคืบหน้าในการปรับปรุงสเต็ปเปอร์มอเตอร์และตัวขับคือการได้รับแรงบิดในการทำงานที่สำคัญและความแม่นยำสูงจากมอเตอร์ขนาดเล็ก ในขณะที่ยังคงรักษาประสิทธิภาพสูงไว้
สเต็ปเปอร์มอเตอร์คอนโทรลเลอร์
ตัวควบคุมสเต็ปเปอร์มอเตอร์เป็นส่วนอัจฉริยะของระบบ ซึ่งโดยปกติจะใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ซึ่งมีความสามารถในการตั้งโปรแกรมใหม่ เป็นผู้ควบคุมที่รับผิดชอบในช่วงเวลาใด ขดลวดใด ระยะเวลาเท่าใด และกระแสไฟฟ้าจะจ่ายขนาดเท่าใด คอนโทรลเลอร์ควบคุมการทำงานของส่วนจ่ายไฟของไดรเวอร์
ตัวควบคุมขั้นสูงเชื่อมต่อกับพีซีและสามารถปรับแบบเรียลไทม์ได้โดยใช้พีซี ความเป็นไปได้ของการเขียนโปรแกรมไมโครคอนโทรลเลอร์ซ้ำหลายครั้งทำให้ผู้ใช้ไม่ต้องซื้อคอนโทรลเลอร์ใหม่ทุกครั้งที่มีการปรับเปลี่ยนงาน - ก็เพียงพอที่จะกำหนดค่าใหม่ที่มีอยู่ซึ่งเป็นความยืดหยุ่น คอนโทรลเลอร์สามารถปรับทิศทางโดยทางโปรแกรมได้อย่างง่ายดายเพื่อทำหน้าที่ใหม่ .
มีผลิตภัณฑ์มากมายในตลาดปัจจุบัน ซีรีส์โมเดลตัวควบคุมสเต็ปเปอร์มอเตอร์จาก ผู้ผลิตต่างๆโดดเด่นด้วยความเป็นไปได้ในการขยายฟังก์ชัน ตัวควบคุมที่ตั้งโปรแกรมได้จำเป็นต้องมีการบันทึกโปรแกรม และบางตัวมีบล็อกลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้ ซึ่งช่วยให้กำหนดค่าอัลกอริธึมควบคุมสเต็ปเปอร์มอเตอร์ได้อย่างยืดหยุ่นสำหรับกระบวนการทางเทคโนโลยีเฉพาะ
ความสามารถของคอนโทรลเลอร์
การควบคุมสเต็ปเปอร์มอเตอร์โดยใช้คอนโทรลเลอร์ช่วยให้คุณได้รับความแม่นยำสูงถึง 20,000 ไมโครสเต็ปต่อการปฏิวัติ ยิ่งไปกว่านั้น การควบคุมสามารถทำได้โดยตรงจากคอมพิวเตอร์ หรือผ่านโปรแกรมที่แฟลชเข้าไปในอุปกรณ์ หรือใช้โปรแกรมจากการ์ดหน่วยความจำ หากพารามิเตอร์เปลี่ยนแปลงระหว่างการปฏิบัติงาน คอมพิวเตอร์สามารถสำรวจเซ็นเซอร์ ตรวจสอบพารามิเตอร์ที่เปลี่ยนแปลง และเปลี่ยนโหมดการทำงานของสเต็ปเปอร์มอเตอร์ได้อย่างรวดเร็ว
มีชุดควบคุมสเต็ปเปอร์มอเตอร์จำหน่ายโดยคุณเชื่อมต่อ: แหล่งกระแส ปุ่มควบคุม แหล่งสัญญาณนาฬิกา โพเทนชิออมิเตอร์สำหรับตั้งสเต็ป ฯลฯ หน่วยดังกล่าวช่วยให้คุณสามารถรวมสเต็ปเปอร์มอเตอร์เข้ากับอุปกรณ์ได้อย่างรวดเร็วเพื่อดำเนินการวนซ้ำ งานด้วยคู่มือหรือ ควบคุมอัตโนมัติ- ความเป็นไปได้ของการซิงโครไนซ์กับ อุปกรณ์ภายนอกและการสนับสนุน เปิดอัตโนมัติการปิดและการควบคุมเป็นข้อได้เปรียบอย่างไม่ต้องสงสัยของชุดควบคุมสเต็ปเปอร์มอเตอร์
สามารถควบคุมชุดอุปกรณ์ได้โดยตรงจากคอมพิวเตอร์ เช่น หากคุณต้องการเล่นโปรแกรมหรือในเครื่อง เป็นต้น โหมดแมนนวลโดยไม่มีการควบคุมภายนอกเพิ่มเติม นั่นคือ โดยอัตโนมัติ เมื่อทิศทางการหมุนของเพลาสเต็ปเปอร์มอเตอร์ถูกตั้งค่าโดยเซ็นเซอร์ถอยหลัง และความเร็วถูกควบคุมโดยโพเทนชิออมิเตอร์ ชุดควบคุมถูกเลือกตามพารามิเตอร์ของสเต็ปเปอร์มอเตอร์ที่ควรจะใช้
เลือกวิธีการควบคุมสเต็ปเปอร์มอเตอร์ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับลักษณะของเป้าหมาย หากคุณต้องการตั้งค่าการควบคุมแบบง่ายๆ ของไดรฟ์ไฟฟ้าพลังงานต่ำ ในแต่ละช่วงเวลาหนึ่งพัลส์จะถูกนำไปใช้กับขดลวดสเตเตอร์หนึ่งตัว: การปฏิวัติเต็มต้องใช้ 48 ขั้น และโรเตอร์จะเคลื่อนที่ 7.5 องศาด้วย แต่ละขั้นตอน โหมดพัลส์เดี่ยวเหมาะสมในกรณีนี้
เพื่อให้ได้แรงบิดที่สูงขึ้น จะใช้พัลส์คู่ - พัลส์จะถูกป้อนพร้อมกันกับคอยล์สองอันที่อยู่ติดกัน และถ้าเพื่อ เลี้ยวเต็มหากคุณต้องการ 48 สเต็ป คุณก็ต้องใช้พัลส์คู่ 48 สเต็ปอีกครั้ง โดยแต่ละพัลส์จะนำไปสู่สเต็ปที่ 7.5 องศา แต่มีแรงบิดมากกว่าในโหมดพัลส์เดี่ยวถึง 40% เมื่อรวมทั้งสองวิธีเข้าด้วยกัน คุณจะได้รับ 96 พัลส์โดยการแบ่งขั้นตอน - คุณจะได้ 3.75 องศาต่อขั้นตอน - นี่คือโหมดควบคุมแบบรวม (ครึ่งขั้นตอน)
