Stepper motora vadītāja ķēde

Tehniski pakāpju motora vadītāja shēma ir desmitgades binārā skaitītāja ķēde. Šīs ķēdes priekšrocība ir tā, ka to var izmantot, lai vadītu soļu motorus ar 2-10 pakāpieniem. Pirms turpināt, apspriedīsim vairāk par soļu motora pamatiem.

Šī motora nosaukums tiek dots tāpēc, ka vārpstas rotācija ir pakāpeniska, kas atšķiras no līdzstrāvas vai jebkura cita motora. Citos motoros rotācijas ātrumu, apstāšanās leņķi nevar pilnībā kontrolēt, ja vien nav ievietota vajadzīgā ķēde. Šī nekontrole pastāv inerces momenta dēļ, kas ir vienkārši raksturs, kas jāsāk un jāapstājas ar komandu bez kavēšanās. Apsveriet līdzstrāvas motoru, kad motora apgriezienu skaits lēnām palielinās, līdz tas sasniedz nominālo ātrumu. Ja motoram tiek uzlikta slodze, ātrums samazinās virs nominālā un, ja slodze tiek vēl palielināta, ātrums vēl vairāk samazinās. Ja strāva tiek izslēgta, motors nekavējoties neapstājas, jo tam būs inerces moments, tas lēnām apstājas. Tagad ņemiet vērā, ka tas ir gadījumā, ja printerī papīra aizplūde neapstājas laikā,mēs zaudējam papīru katru reizi, kad sākam un apstājamies. Mums jāgaida, kamēr motors izvēlas ātrumu un noteiktā laikā papīrs tiek pazaudēts. Tas ir nepieņemami lielākajai daļai vadības sistēmu, tāpēc, lai atrisinātu šāda veida problēmas, mēs izmantojam soļu motorus.

Stepper motors nedarbojas pastāvīgu piegādi. To var strādāt tikai ar kontrolētiem un pasūtītiem enerģijas impulsiem. Pirms doties tālāk, mums jārunā par soļu motoriem UNIPOLAR un BIPOLAR. Kā parādīts attēlā UNIPOLAR soļu motorā, mēs varam veikt abu fāžu tinumu centrālo pieskārienu kopējam pamatam vai kopīgai jaudai. Pirmajā gadījumā mēs varam ņemt melnbaltu krāsu par kopēju pamatu vai spēku. Gadījumā, ja 2 melnā krāsa tiek uzskatīta par kopīgu. 3. gadījumā oranži melni sarkani dzelteni visi apvienojas, lai iegūtu kopīgu pamatu vai spēku.

BIPOLAR soļu motorā mums ir fāzes gali un bez centra krāniem, tāpēc mums būs tikai četri spailes. Šāda veida pakāpienu motora vadīšana ir atšķirīga un sarežģīta, kā arī piedziņas ķēdi nevar viegli izveidot bez mikrokontrollera.

Ķēdi, kuru mēs šeit projektējām, var izmantot tikai UNIPOLAR tipa soļu motoriem.

UNIPOLAR soļu motora jaudas impulss tiks aplūkots ķēdes skaidrojumā.

Ķēdes komponenti

• +9 līdz +12 barošanas spriegums
• 555 IC
• 1KΩ, 2K2Ω rezistori
• 220KΩ katls vai mainīgs rezistors
• 1µF kondensators, 100µF kondensators (nav obligāts, savienots paralēli jaudai)
• 2N3904 vai 2N2222 (gabalu skaits ir atkarīgs no stepera veida, ja tas ir 2 pakāpju, mums vajag 2, ja tas ir četru pakāpju, mums vajag četrus)
• 1N4007 (diodu skaits ir vienāds ar tranzistoru skaitu)
• CD4017 IC,.

Stepper motora vadītāja shēmas shēma un paskaidrojums

Attēlā parādīta divpakāpju soļu motora vadītāja shēmas shēma. Tagad, kā parādīts shēmas diagrammā, šeit 555 ķēde ir ģenerēt pulksteni vai kvadrātveida vilni. Pulksteņa ģenerēšanas biežumu šajā gadījumā nevar uzturēt nemainīgu, tāpēc mums ir jāsaņem mainīgs ātrums soļu motoram. Lai iegūtu šo mainīgo ātrumu katlā vai iestatītais tiek paced virknē ar 1K rezistoru filiālē starp 6 ^th un 7 ^th pin. Mainoties katlam, mainās zara pretestība un līdz ar to pulksteņa frekvence, ko ģenerē 555.

Attēlā svarīga ir tikai trešā formula. Var redzēt, ka frekvence ir apgriezti saistīta ar R2 (kas ķēdē ir 1K + 220k POT). Tātad, ja R2 palielinās, frekvence samazinās. Tātad, ja katls tiek pielāgots, lai palielinātu pretestību zarā, pulksteņa frekvence samazinās.

555 taimera ģenerētais pulkstenis tiek padots uz DECADE BINARY skaitītāju. Tagad desmitgades binārais skaitītājs skaita pulksteņa laikā ievadīto impulsu skaitu un ļauj attiecīgajai tapas izejai augsti. Piemēram, ja notikumu skaits ir 2, tad Q1 skaitītāja tapa ir augsta, un, ja skaitlis 6, tad skaitlis Q5 būs augsts. Tas ir līdzīgs binārajam skaitītājam, tomēr skaitīšana notiks decimāldaļās (ti, 1 2 3 4 __ 9), tāpēc, ja skaitlis ir septiņi, tikai Q6 tapa būs augsta. Binārā skaitītāja Q0, Q1 un Q2 (1 + 2 + 4) tapas būs augstas. Šīs izejas tiek ievadītas tranzistorā, lai kārtīgi vadītu soļu motoru.

Attēlā mēs redzam četrpakāpju pakāpju motora vadītāja shēmu, kas ir ļoti līdzīga divpakāpju. Šajā ķēdē var novērot, ka RESET, kas iepriekš bija savienots ar Q2, tagad tiek pārvietots uz Q4, un atvērtās Q2 un Q3 tapas ir savienotas ar vēl diviem tranzistoriem, lai iegūtu četru impulsu piedziņas komplektu četrpakāpju soļu motora darbināšanai. Tāpēc ir skaidrs, ka mēs varam vadīt līdz pat desmit pakāpju soļu motoru. Tomēr vajadzētu pārvietot RESET tapu uz augšu, lai tas būtu piemērots tranzistoru vadīšanai.

Šeit ievietotajām diodēm ir jāaizsargā tranzistori no pakāpeniskā motora tinuma induktīvās smailes. Ja tie netiek novietoti, var rasties tranzistoru izpūšanas risks. Lielāks impulsu biežums, jo lielāka iespēja uzspridzināties bez diodēm.

Stepper motora vadītāja darbs

Lai labāk izprastu soļu motora pakāpienu rotāciju, mēs apsveram četrpakāpju pakāpienu motoru, kā parādīts attēlā.

Tagad apsveriet, piemēram, visas spoles vienlaikus tiek magnetizētas. Rotors piedzīvo vienāda lieluma spēkus no visa tā un tāpēc tas nekustās. Jo visi ir vienāda lieluma un pauž pretēju virzienu. Ja spole D tikai magnetizējas, rotora zobi 1 piedzīvo pievilcīgu spēku virzienā uz + D, un rotora zobi 5 piedzīvo atgrūšanas spēku, kas ir pretstatā –D, šie divi spēki ir additīvs spēks pulksteņa ziņā. Tātad rotors pārvietojas, lai pabeigtu soli. Pēc tam tā apstājas, lai nākamā spole aktivizētos, lai pabeigtu nākamo soli. Tas turpinās, līdz četras darbības ir pabeigtas. Lai rotors pagrieztos, šim pulsēšanas ciklam ir jānotiek.

Kā paskaidrots iepriekš, sākotnējais iestatījums ir iestatīts uz noteiktu impulsu biežumu. Šis pulkstenis tiek padots desmitgades skaitītājam, lai no tā iegūtu regulārus rezultātus. Desmit gadu skaitītāja izejas tiek ievadītas tranzistoriem, lai secīgi vadītu pakāpienu motora lieljaudas spoles. Sarežģītā daļa ir tāda, ka, kad secība ir pabeigta, teiksim, 1, 2, 3, 4, soļu motors pabeidz četrus soļus, un tāpēc tas ir gatavs sākt atkal, tomēr skaitītājam ir spēja iet uz 10, un tas turpinās bez traucējumiem. Šādā gadījumā soļu motoram jāgaida, līdz skaitītājs pabeidz savu 10 ciklu, kas nav pieņemams. To regulē, savienojot RESET ar Q4, tāpēc, kad skaitītājs iet uz pieciem skaitījumiem, tas pats atiestata un sākas no viena, tas sāk soļu secību.

Tātad tas ir tas, kā pakāpeniski nepārtraukti tas soļo, un tā notiek rotācija. Divos posmos RESET tapai jābūt savienotai ar Q2, lai skaitītājs atiestatītos trešajā impulsā. Tādā veidā var noregulēt ķēdi, lai darbinātu desmit pakāpienu soļu motoru.