Един прост биполярен стъпков двигател със собствените си ръце. Управление на стъпков двигател. Софтуер и управление на контролера

основното / Настройка

Имам много различни офис оборудване, които се провалиха. Аз не решавам да го изхвърля, но изведнъж ще бъде полезно. От частите си е възможно да се направи нещо полезно.
Например: стъпков двигател, който е толкова често срещан, обикновено се използва от самостоятелно дилъри като мини генератор за фенерче или нещо друго. Но почти никога не съм виждал да се използва именно като двигател за трансформация на електрическата енергия в механична. Ясно е: да контролирате стъпков двигател, който имате нужда от електроника. Просто не го свързвате с напрежението.
И както се оказа - грешах. Стъпков двигател от принтера или от това устройство е лесно да се изпълнява от променлив ток.
Взех този двигател.


Обикновено имаме четири изхода, две намотки. В повечето случаи, но има и други. Ще разгледам най-голямото шаси.

Схема на стъпков двигател

Неговата навигационна схема изглежда така:


Много подобно на схемата на обикновен асинхронен двигател.
За да започнете, ще ви трябват:
  • Кондензатор с капацитет 470-3300 μF.
  • Източник на променлив ток 12 V.
По-близки намотки последователно.


Средата на кабелите се завъртат и sear.


Свързваме кондензатора с един изход към средата на намотките, а вторият изход към източника на захранване за всеки изход. Всъщност кондензаторът ще бъде успореден на една от намотките.



Да кандидатстваме и двигателят започва да се върти.


Ако сте изключили кондензатора от един електрически контакт към друг, валът на двигателя ще започне да се върти от другата страна.


Всичко е изключително просто. А принципът на експлоатация от цялото това е много прост: кондензаторът образува фазово преместване върху една от намотките, в резултат на намотките почти последователно и стъпков двигател се върти.
Много съжалявам за факта, че оборотът на двигателя е невъзможен да се приспособи. Увеличението или намаляването на захранващото напрежение няма да доведе до нищо, тъй като революциите се задават от честотата на мрежата.
Бих искал да добавя това този пример Използва се DC кондензатор, който не е подходящ вариант. И ако решите да използвате такава схема за включване, вземете променлив ток кондензатор. Може да се направи и чрез завъртане на два кондензатора на кондензатора.

Закъснение видео

За почти всички електрически уреди са необходими специални механизми за задвижване. Предлагаме да разгледаме какъв стъпков двигател, неговия дизайн, принципа на работа и схемата за свързване.

Какво е стъпков двигател?

Стъпката е електрическа машина, предназначена за трансформация на електрическата енергия на мрежата в механична енергия. Конструктивно се състои от статорни и магнитни или магнитни твърди роторни намотки. Отличителна черта стъпков двигател Това е дискретно въртене, при което определен брой импулси съответстват на определен брой изпълнени стъпки. Такива устройства имат най-голямо приложение в машини за ЦПУ, роботика, устройства за съхранение и информация за четене.

За разлика от други видове машини, стъпков двигател прави въртене не непрекъснато, но по стъпки, от които се случва името на устройството. Всяка такава стъпка е само част от общия си оборот. Броят на необходимите стъпки за завършване на вала ще се различава, в зависимост от веригата на връзката, марката на двигателя и метода за управление.

Предимства и недостатъци на стъпков електрически двигател

Ползите от експлоатацията на стъпков двигател могат да бъдат приписани:

  • В стъпкови машини ъгълът на въртене съответства на броя на свързаните електрически сигнали и след спиране на въртенето, пълният момент и фиксирането се запазва;
  • Точно позициониране - осигурява 3 - 5% от зададената стъпка, която не се натрупва от стъпка към стъпка;
  • Осигурява висока старт скорост, обратна, спиране;
  • Той се отличава с висока надеждност поради липсата на компоненти за текущия колектор, за разлика от двигателите на колектора;
  • За да позиционирате стъпковия двигател, обратната връзка не се изисква;
  • Могат да произвеждат ниски обороти за директно натоварване без редуктори;
  • Относително по-ниски разходи по отношение на същото;
  • Широка гама от контрол на скоростта на въртене се осигурява чрез промяна на честотата на електрическите импулси.

Недостатъците на използването на стъпков двигател включват:

  • Може да има резонансен ефект и подхлъзване на стъпков блок;
  • Има вероятност за загуба на контрол поради липсата на обратна връзка;
  • Количеството на консумираната електроенергия не зависи от наличието или отсъствието на товар;
  • Контролен комплекс поради характеристиките на схемата

Устройство и принцип на работа

Фиг. 1. Принцип на стъпка по стъпка

Фигура 1 показва 4 намотки, които принадлежат към статистиката на двигателя, а местоположението им е подредено така, че да са под ъгъл от 90 ° спрямо един друг. Какво следва, че такава машина се характеризира със стъпка в 90 °.

По време на захранването на напрежението U1 към първата намотка, роторът се движи на същия 90º. В случай на алтернативно захранване на напрежение U2, U3, U4 към съответните намотки, валът ще продължи да се върти, докато завършите пълния кръг. След това цикълът се повтаря отново. За да промените посоката на въртене, е достатъчно да се промени последователността на подаване на импулсите към съответните намотки.

Видове стъпкови двигатели

За да се осигурят различни параметри на работа, и двете стъпки са важни за това кой вал и моментът прикрепен към движение. Вариациите на тези параметри се постигат чрез дизайна на самия ротор, метода на свързване и проектиране на намотките.

Чрез дизайна на ротора

Въртящият се елемент осигурява магнитно взаимодействие с електромагнитното поле на статора. Следователно, неговия дизайн и технически характеристики Директно определяйте режима на работа и параметрите на въртене на стъпков блок. За да се определи на практика да определи вида на моторния двигател, с де-енергизирана мрежа, трябва да обърнете вала, ако почувствате съпротивата, това показва наличието на магнит, в противен случай това е дизайн без магнитна съпротива.

Реактивен

Моторът за стъпване на струята не е оборудван с магнит върху ротора и се извършва от магнитни сплави, като правило, тя се въвежда от плочите, за да се намалят загубите до индукция. Дизайнът на напречното сечение прилича на зъбни колела. Полюсите на намотките на статора се захранват от противоположни двойки и създават магнитна енергия за преместване на ротора, който се движи от алтернативния поток на електрически ток в ликвидалните двойки.


Значително предимство на този дизайн на стъпков механизъм е липсата на топка за спиране, образувана от полето спрямо армирането. Всъщност, това е същото, в което роторният ротор върви в съответствие с полето Stator. Недостатъкът е да се намали величината на въртящия момент. Стъпка за реактивен двигател варира от 5 до 15 °.

С постоянни магнити

В този случай подвижният елемент на стъпков двигател се събира от постоянен магнитв което може да има два и повече полюса. Въртенето на ротора се осигурява чрез привличане или отблъскване на магнитни стълбове чрез електрическо поле, когато напрежението се прилага към съответните намотки. За този дизайн ъгловата стъпка е 45-90 °.


Хибрид

Той е предназначен да комбинира най-добрите качества на двата предишни модела, поради което устройството има по-малък ъгъл и стъпка. Неговият ротор е направен под формата на цилиндричен постоянен магнит, който се намагнизира по надлъжната ос. Структурно, изглежда като два кръгли полюса, на повърхността, от която зъбите на ротора са разположени от магнитния материал. Такова решение позволи да се осигури отлично задържане и въртящ момент.


Предимствата на хибридния стъпков двигател се състоят в неговата висока точност, гладкост и скорост на движение, с малка стъпка - от 0.9 до 5 °. Те се използват за висококачествени машини за ЦПУ, компютърни и офис устройства и модерна роботика. Единственият недостатък се счита за относително висока цена.

Например, ние ще анализираме опцията за хибридни SHDs за 200 стъпки на позициониране на вала. Съответно, всеки от цилиндрите ще има 50 зъба, един от тях е положителен полюс, а вторият отрицателен. В същото време всеки положителен зъб е разположен срещу жлеба в отрицателния цилиндър и обратно. Структурно изглежда така:


Поради това, което стъпков вал е 100 прекъсващ полюси с отлична полярност. Старонът също има зъби, както е показано на фигура 6 по-долу, с изключение на пропуските между неговите компоненти.


Фиг. 6. Принцип на експлоатация на хибриден SHD

Поради такъв дизайн можете да постигнете изместване на същия южен полюс спрямо статора на 50 различни позиции. Благодарение на разликите в полупозицията между северния и Южния полюс, се постига възможността за преместване на 100 позиции, а фазовото преминаване към една четвърт отдел осигурява възможност за увеличаване на броя на стъпките поради последователното възбуждане, Дори два пъти, т.е. до 200 стъпки на ъгловия вал за 1 оборот.

Забележка Фигура 6, принципът на работа на такъв стъпков двигател се крие във факта, че с двойки поток от ток в противоположни намотки има затягане на полюсите на вариацията на ротора, разположени зад зъбите на статора и отблъскването на същите имена на тях по въртене.

По вид намотки

На практика стъпчният двигател е многофазен двигател. Гладката на работата, в която пряко зависи от броя на намотките - от тях повече, гладкото ротация, но и над цената. В същото време въртящият момент от броя на фазите не се увеличава, въпреки че за нормална работа минималният им брой на статора на електрическия двигател трябва да бъде най-малко два. Броят на фазите не определя броя на намотките, така че двуфазен стъпков двигател може да има четири или повече намотки.

Униполар

Униполярният стъпков двигател се характеризира с това, че има клон от средата на намотника. Благодарение на които се променят магнитните полюси. Недостатъкът на такъв дизайн е да се използва само една половина от наличните завои, поради което се постига по-малък въртящ момент. Следователно те се отличават с големи измерения.


За да използвате цялата мощност на бобината, средната мощност не е свързана. Разгледайте дизайните на униполарни агрегати, те могат да съдържат 5 и 6 заключения. Тяхното количество ще зависи от това дали средната жица се извежда отделно от всяко намотка на двигателя или те са свързани заедно.


Биполярно

Биполярният стъпков двигател е свързан към контролера след 4 изхода. В този случай намотките могат да бъдат свързани както последователно, така и паралелно. Помислете за пример за работата си на снимката.


В схемата за проектиране на такъв двигател виждате с една извивка във всяка фаза. Поради това промяната на тока изисква да се използва електронна схема Специални драйвери (електронни чипове, предназначени за управление). Възможно е да се постигне подобен ефект чрез включване на N-мост. В сравнение с предишното, биполярното устройство осигурява същия момент с много по-малки измерения.

Свързване на стъпков двигател

За да захранвате намотките, устройството може да може да разпръсне контролен импулс или серия от импулси в определена последователност. Тъй като такива блокове, полупроводникови устройства се сервират за свързване на стъпков двигател, микропроцесорни драйвери. В който има набор от изходни терминали, всеки от тях определя метода на захранването и режим на работа.

В зависимост от схемата за свързване трябва да се прилагат тези или други заключения от стъпковата единица. За различни варианти Обобщаването на тези или други терминали към изходния сигнал на DC получават определена скорост на въртене, стъпка или microsgg линейно движение в равнината. Тъй като има ниска честота за някои задачи, и за други е високо, същият двигател може да определи параметъра за сметка на водача.

Типични схеми за SCD връзка

В зависимост от това как са представени броя на заключенията на конкретен етап на двигателя: 4, 6 или 8 от заключенията, тя ще бъде различна и възможността за използване на конкретна верига за свързване ще се появи в снимките, тук са типични опции за свързване на Системен механизъм:


Схеми за свързване на различни видове стъпкови двигатели

Подлежат на основните полюси на стъпката от същия драйвер, според тези схеми, могат да бъдат отбелязани следните отличителни характеристики на работата:

  • Заключенията са уникално обобщени до подходящите терминали на устройството. С серийна връзка на намотките увеличава индуктивността на намотките, но намалява тока.
  • Предоставя паспортна стойност електрически характеристики. С паралелна диаграма, сегашното увеличение и индуктивността намалява.
  • Когато е свързана една фаза на намотката, моментът ще намалее при ниски обороти и ще намали текущите стойности.
  • Когато сте свързани, всички електрически и динамични характеристики Според паспорта номинални течения. Значително опростява контролната верига.
  • Дава много по-голяма точка и се използва за високи въртящи се честоти;
  • Тъй като предишният е предназначен да увеличи момента, но се използва за ниска скорост.

Управление на стъпков двигател

Извършването на операции чрез стъпка може да се извърши по няколко метода. Всяка от тях се характеризира с метода на подаване на сигнали към двойки поляци. Обща идентификация на метода за активиране на намотките.

Вълна - В този режим се вълнува само една намотка, към която са привлечени ротационни стълбове. В този случай стъпков двигател не може да извади голям товар, тъй като дава само половината от момента.


Пълен етап - В този режим има едновременни фази на превключване, т.е. и двете са развълнувани веднага. Поради това се осигурява максималният момент, в случай на паралелно свързване или последователно завъртане на намотките, ще бъдат създадени максимално напрежение или ток.


Хемисфан - е комбинация от две предишни методи за подуване на намотки. По време на прилагането на което в етапа на мотора се появява алтернативно напрежение, което се случва първо в една намотка и след това на две. По този начин се осигурява най-добрата фиксация максимални скорости И повече стъпки.


За по-мек контрол и преодоляване на инерцията на ротора, микроопасният контрол се използва, когато сигналният синусоид се извършва от импулси на микростанции. Благодарение на която силата на взаимодействието на магнитните вериги в стъпващия двигател получава по-гладка промяна и в резултат на това преместването на ротора между поляците. Позволява ви до голяма степен да намалите натрупването на стъпки.

Без контролер

За шофиране двигатели на задната част Използва се системата H-Bridge. Което ви позволява да превключвате полярността за стъпков двигател обратно. Може да се извърши на транзистори или чипове, които създават логическа верига, за да преместите ключовете.


Както виждате, напрежението се сервира от източника на захранване V. Когато двойки активират контакти S1 - S4 или S3 - S2, токът ще се появи чрез намотката на двигателя. Какво причинява въртенето в една или друга посока.

С контролер

Устройството на контролера ви позволява да контролирате стъпковия двигател в различни режими. Контролерът се основава на електронната единица, Образувайки група сигнали и тяхната последователност, изпратени до бобината на статора. За да се предотврати възможността за повреда в случай на късо съединение или друга извънредна ситуация по самия двигател, всяко заключение е защитено от диод, който не пропуска импулса в обратна посока.


Връзка чрез един полярен стъпков контролер

Известни SCD схеми


Контролер от контролера с диференциален изход

Това е един от най-препятствията. В този случай директно и обратният сигнал се свързва директно със съответните полюси. Тази схема трябва да приложи скрининга на проводника на сигнала. Перфектно подходящ за натоварване с ниска мощност.


Контролер от контролера с изходен тип "отворен колектор"

В тази диаграма има комбинация от положителни входове на контролера, които са свързани към положителния полюс. В случай на по-горе, 9V изисква включването в специална резисторна схема за ограничаване на тока. Позволява ви да зададете необходимия брой стъпки със строго инсталирана скорост, определете ускорението и т.н.

Най-простият моторни шофьори го правят сами

За да съберете схемата на водача у дома, могат да бъдат полезни някои елементи от стари принтери, компютри и друго оборудване. Ще ви трябват транзистори, диоди, резистори (R) и чип (RG).


За изграждане на програма, следвайте следния принцип: когато кандидатствате за един от изходите D логична единица (останалите нулеви сигнали), транзисторът се отваря и сигналът преминава към бобината на двигателя. Така се извършва една стъпка.

Въз основа на диаграмата е съставена отпечатаната платка, която може да се лекува, за да се направи независимо или да се подложи. След това съответните подробности се продават на дъската. Устройството може да контролира стъпковото устройство от домашния компютър чрез свързване към обичайното USB порт.

Полезно видео



В тази статия ще опиша целия цикъл на електромоторния драйвер за експерименти. Това не е окончателен вариант, той е предназначен да управлява един електромотор и е необходим само за научни изследвания, схемата на двигателя на крайния драйвер ще бъде представена в отделен член.

За да се направи стъпков контролер, е необходимо да се разбере принципът на работа на самите електрически машини и какво се различават от други видове електродвигатели. И сортовете на електрическите машини има огромен комплект: DC, AC. Електрическите двигатели на променлив ток са разделени на едновременно и асинхронни. Няма да опиша всеки тип електродвигатели, няма да стана така, тъй като надхвърля обхвата на тази статия, ще кажа само, че всеки тип двигател има своите предимства и недостатъци. Какво е стъпков електрически мотор и как да управляваме?

Стъптъчният двигател е синхронен безчетков двигател с няколко намотки (обикновено с четири), в която токът, доставян на една от намотките на статора, причинява фиксиране на ротора. Постелката активиране на намотките на двигателя причинява дискретни ъглови движения (стъпала) на ротора. Концептуалната електрическа верига на стъпков двигател дава представа за своето устройство.

И в тази картина показва таблицата с истината и стъпката на стъпката в режим Full-Ha. Има и други режими на работа на стъпкови двигатели (полу-адекватни, микроопа и др.)

Оказва се, ако повтаряте тази последователност на ABCD сигналите, можете да завъртите електромоторния ротор в една посока.
Как да завъртите ротора в другата посока? Да, много е просто, трябва да промените последователността на сигналите с ABCD към DCBA.
И как да завъртите ротора в определен определен ъгъл, например 30 градуса? Всеки модел на стъпков електрически двигател има такъв параметър като брой стъпки. В главите, които извадих този параметър 200 и 52 от матричните принтери, т.е. За да направите пълен завой на 360 градуса в един двигател, трябва да преминете 200 стъпки и на друг 52. Оказва се, че завърта ротора под ъгъл от 30 градуса, трябва да минете през:
-В първия случай 30: (360: 200) \u003d 16,666 ... (стъпки) могат да бъдат закръглени до 17 стъпки;
- във втория случай, 30: (360: 52) \u003d 4.33 ... (стъпка), можете да заобиколите до 4 стъпки.
Както можете да видите, има доста голяма грешка, можем да заключим, че колкото повече стъпки на двигателя, толкова по-малка е грешката. Грешката може да бъде намалена, ако използвате полуетап или режим на микрозадвижване на работа или механично - използвайте по-малък редуктор в този случай, скоростта на движението страда.
Как да контролираме скоростта на въртене на ротора? Достатъчно е да се промени продължителността на импулсите, доставени на ABCD входовете, отколкото по-дългите импулси по времевата ос, толкова по-малко въртещата скорост на ротора.
Предполагам, че тази информация ще бъде достатъчна, за да има теоретична представа за работата на стъпкови електродвигатели, всички други знания могат да бъдат получени експериментиране.
И така, нека отидем в схемата. Как да работите с стъпков двигател, ние се разглеждаме, остава да го свържете с Arduino и да напишете контролна програма. За съжаление, директно свържете намотката на двигателя към изходите на нашия микроконтролер, е невъзможно за една проста причина - липсата на власт. Всеки електромотор преминава през намотките си достатъчно висок ток и товарът може да бъде свързан към микроконтролера.40 mA (параметри на Arduinomega 2560). Какво да направите, ако има нужда да се контролира товарът, например 10А и дори напрежение 220V? Този проблем може да бъде решен, ако между микроконтролера и стъпковия двигател интегрира мощността електрическа верига, След това може да се контролира от трифазен електрически двигател, който отваря многократния люк в ракетна мина :-). В нашия случай, лючът не трябва да отваря ракетната мина, просто трябва да го направим стъпков мотор И в това ще помогнем на водача на стъпковия двигател. Разбира се, можете да си купите готови решения, има много на пазара, но аз ще направя собствен шофьор. За да направите това, аз ще се нуждая от сила ключова тема транзистори MOSFET, както казах, тези транзистори са идеални за взаимодействие на Arduino с всички товари.
Фигура по-долу показва електрическата концепция на стъпващия мотор контролер.

Нанесете като ключове за сила Transistors IRF634B са максимално източник на напрежение 250V, течният поток 8,1А, това е повече от достатъчно за моя случай. Със схемата по-малко разбрахме, ще рисуваме пХБ.. Боядисано в вградения редактор на боя, ще кажа, че това не е най-добрата идея, следващия път ще използвам някои специализирани и прост редактор на печатни платки. По-долу е чертеж на готова платка.

След това, това изображение в отражението на огледалото се отпечатва на хартия с помощта на лазерен принтер. Яркостта на печат е най-добре да се направи максималният, а хартията трябва да не използва обичайните офис и лъскави, конвенционалните лъскави списания са подходящи. Взимаме лист и типисваме съществуващ образ. След това получената картина се прилага за предварително определено парче фолио фибростъкло и добър ход в ютията за 20 минути. Желязо трябва да се нагрява до максимална температура.
Как да подготвите Textolol? Първо, тя трябва да бъде нарязана на размера на изображението на печатната платка (с помощта на метални ножици или хакерство за метал), второ, шлайфане на ръбовете на малка хартиена хартия, така че да нямат бурми. Необходимо е също да се върви по шкурка на повърхността на фолиото, отстранете оксидите, фолиото ще придобие гладък червеникав оттенък. След това повърхността, лекувана с хартиена хартия, трябва да бъде избърсана с вила, навлажнена към разтворителя (използвайте 646 разтворител, той също смърди).
След затопляне на желязото, тонерът от хартия се пече на повърхността на фолиото стъклололит като изображение на контактни песни. След тази операция, таксата за хартия трябва да се охлажда до стайна температура и да се поставят във ваната с вода за около 30 минути. През това време хартията ще светне и тя трябва внимателно да се търкаля с възглавниците на пръстите от повърхността на учебния. На повърхността ще останат гладки черни следи под формата на контактни песни. Ако не сте успели да прехвърлите изображението от хартия и имате недостатъци, тогава тонерът трябва да се промие от повърхността на учебника с разтворител и да повтори всичко отново. Направих всичко от първия път.
След получаване на висококачествения образ на песните, е необходимо да се повиши допълнителната мед, за това ще се нуждаем от решението за ецване, което ще се подготвим. Преди това, за ецване на печатни платки, използвах медна енергична и конвенционална сол на готвачи в съотношение от 0,5 литра гореща вода 2 супени лъжици с плъзгач на медно настроение и сол за готвене. Всичко това се разбърква внимателно във вода и разтворът е готов. Но този път опитах различна рецепта, много евтина и достъпна.
Препоръчителен метод за подготовка на басейните:
В 100 ml аптека 3% от водороден пероксид се разтварят 30 g лимонена киселина и 2 чаени лъжички от готварска сол. Това решение трябва да бъде достатъчно, за да се оформи площта от 100 cm2. Солта в получаването на разтвора не може да се съжалява. Тъй като играе ролята на катализатора и в процеса на ецване на практика не се консумира.
След приготвянето на разтвора, печатната платка трябва да бъде пропусната в контейнера с разтвора и да спазва процеса на ецване, най-важното е да не се разкрива. Решението ще яде непокрита тонер повърхност на мед веднага щом това ще се случи, за да се изплакне със студена вода, тогава тя трябва да изсъхне и да извади тонера от повърхността на песните, използвайки подвижния и разтворителя. Ако вашият съвет предоставя дупки за закрепване на радиокомпоненти или крепежни елементи, е време да ги пробиете. Спуснах тази операция поради факта, че това е просто стъпково моторно багрило, предназначено за развитието на нови технологии за мен.
Продължаваме към багажа на песните. Трябва да се направи, за да се улесни запояване. Бях тънка с спойка и колофон, но ще кажа този "мръсен" начин. От колофон много дим и шлака на дъската, която трябва да се измие от разтворителя. Приложих друг метод, влиянието на глицерин. Глицеринът се продава в аптеки и струва пени. Повърхността на дъската трябва да бъде избърсана с присмех се в глицерин и да се нанесе фини удари с припой. Повърхността на песните е покрита с тънък слой от спойка и остава чист, излишъкът глицерин може да бъде отстранен с коловоз или да се изплакне във вода със сапун. За съжаление, нямам снимка на получения резултат, след поляната, но полученото качество е впечатляващо.
След това трябва да спомняте всички радиокомпоненти срещу такса, аз използвах пинсети за запояване SMD компоненти. Глицеринът използва потока. Оказа се много внимателно.
Резултатът е очевиден. Разбира се, след производството, дъската изглеждаше по-добре, на снимката вече е след многобройни експерименти (за това е създадено).



Така че нашият мотор шофьор е готов! Сега отидете на най-интересните за практическите експерименти. Ние спойка всички кабели свързват захранването и напишете програмата за управление на Arduino.
Околната среда на развитието на Arduino е богата на различни библиотеки, за да работи с стъпков двигател има специална стемна библиотека, ние ще го използваме. Как да се насладите на средата за развитие на Arduino и да опишете синтаксиса на езика за програмиране Няма да разгледам тази информация на http://www.arduino.cc/, има и описание на всички библиотеки с примери, включително описанието на стъпките. h.


Програми за списък:
/*
* Програма за тестване на ръководството
*/
#Include.
#Define стъпки 200.

Стъпков стъпков (stes, 31, 33, 35, 37);

void setup ()
{
steper.setspeed (50);
}

void loop ()
{
Steper.step (200);
Закъснение (1000);
}

Тази програма за контрол прави един пълен завой на стъпалния вал, след прекъсване, траен за една секунда, повторен до безкрайност. Възможно е да се експериментират със скоростта на въртене, посоката на въртене, както и ъглите на завоите.

Шофьор на стъпков двигател на транзистори

Представям на Вашето внимание биполярен стъпков двигател на биполярни транзистори на серията "CT".

Водачът работи на принципа на ретранслатора на емитер. Контролният сигнал влиза в етапа на печалба, сглобена на транзистора CT315. След това тя ще падне на моста от комплементарната двойка KT815 и CT 814.

Укрепването на каскадата е необходимо, защото текущата мощност от микроконтролера не е достатъчна за откриване на силови транзистори. След мощност транзистори са монтирани самоуправляващи диоди.

Също така в диаграмата има намеса под формата на кондензатори с 3 чрез 0.1 μf и 1 на 100 μF. Тъй като водачът е проектиран да работи с 150 Watt Drive CD двигател, охлаждане на транзистори

Стъпков двигател от CD устройство, свързано към драйвера на транзистори

той е създаден, но максималният ток на емитер на транзисторите KT814 и KT815 е 1.5 А, което прави шофьорите и по-мощни. За да направите това, трябва да инсталирате охлаждащи плочи на мощност транзистори.

Статията предоставя основни схеми на опции за прост, евтин моторнов контролер и местен софтуер (фърмуер) за него.

Общо описание.

Контролерът за стъпване е проектиран на PIC PIC12F629 контролер. Това е 8 изходен микроконтролер на стойност общо $ 0.5. Въпреки простата схема и ниска цена на компонентите, контролерът осигурява доста високи характеристики и широка функционалност.

  • Контролерът има опции за контролиране както на униполарен, така и двуполярен стъпков двигател.
  • Осигурява регулиране на скоростта на двигателя над широк диапазон.
  • Той има два режима на управление:
    • пълна стъпка;
    • полусфан.
  • Осигурява въртене в директни и обърнати посоки.
  • Режими на настройка, параметри, контролерът на контролера се извършва от два бутона и при (включващ) сигнал.
  • Когато захранването е изключено, всички режими и параметри се запазват в нелетлената памет на контролера и не изискват преинсталиране, когато е включено.

Контролерът няма защита срещу къси схеми на намотките на двигателя. Но прилагането на тази функция усложнява значително усложняването на схемата и затварянето на намотките е случаят е изключително рядък. Аз не се приближих. В допълнение, механичната спирка на стъпков вал по време на въртене не причинява опасни токове и защитата на водача не изисква.

За режимите и методите за управление на стъпков двигател може да се прочете за водолазите.

Диаграмата на Unipolar Steper Motor контролер с водача на биполярни транзистори.

Обяснете в схемата особено нищо. Към PIC контролера свързан:

  • бутони "+" и "-" (чрез аналогов вход на сравнение);
  • на сигнал (мощност на двигателя);
  • шофьор (VT1-VT4 транзистори, VD2-Vd9 защитни диоди).

PIC използва вътрешен такт генератор. Режимите и параметрите се съхраняват във вътрешния EEPROM.

Диаграмата на водача на биполярни транзистори KT972 осигурява превключващ ток до 2 A, напрежението на намотките до 24 V.

Запазих контролера на размерите с размери 45 x 20 mm.

Ако превключването на тока не надвишава 0,5 A, транзисторите на серията BC817 могат да се използват в SOT-23 заграждения. Устройството ще се окаже доста миниатюрно.

Контрол на софтуер и контролер.

Резидентният софтуер е написан на асемблер с циклично преинсталиране на всички регистри. Програмата няма да зависи по принцип. Изтегляне на софтуер (фърмуер) за PIC12F629.

Контролът на контролера е достатъчен.

  • С активния сигнал "ON" (затворен на земята) двигателят се върти, с неактивен (отрязан от земята) - спря.
  • Когато двигателят работи (сигналът е активен), бутон "+" и "-" променя скоростта на въртене.
    • Всяко натискане на бутона "+" увеличава скоростта до минимална дискретност.
    • Натискането на бутона "-" - намалява скоростта.
    • Когато държите бутоните "+" или "-", скоростта на въртене се увеличава безпроблемно или намалява с 15 специфични стойности в сек.
  • Когато двигателят бъде спрян (сигналът не е активен).
    • Натискането на бутона "+" задава режима на въртене в посоката напред.
    • Натискането на бутона "-" превежда контролера към реверсивен режим на въртене.
  • За да изберете режима, пълната стъпка или полуетапната необходима, когато захранването се приложи към контролера, задръжте бутона "-" е натиснат. Режимът за управление на двигателя ще бъде променен на друг (обърнат). Достатъчно е да издържите бутона - натиснат за 0.5 секунди.

Диаграма на Unipolar Steper Motor контролер с водач на MOSFET транзистори.

MOSFET транзистори с нисък праг ви позволяват да създадете драйвер с по-високи параметри. Приложението в двигателя на MOSFET транзисторите, например, IRF7341 дава следните предимства.

  • Устойчивост на транзистори в отворено състояние не повече от 0,05 ома. Това означава малък спад на напрежението (0.1 V при ток 2 а), транзисторите не се загрява, не изискват охлаждащи радиатори.
  • Транзисторен ток до 4 А.
  • Напрежение до 55 V.
  • В един 8, изходният случай SOIC-8 постави 2 транзистора. Тези. Изпълнението на водача ще изисква 2 миниатюрни сгради.

Такива параметри не могат да бъдат постигнати върху биполярни транзистори. С превключващ ток, над 1, аз силно препоръчвам версиите на транзисторите на MOSFET.

Свързване към контролера на Unipolar Steper Motors.

В Unipolar режим, двигатели с конфигурации 5, 6 и 8 проводници могат да работят.

Схема на свързване на еднополюсен стъпков двигател с 5 и 6 проводника (изходи).

За FL20sth, FL28STH, FL35st, FL39st, FL42STH, FL57ST, FL57STH, FL57sth с конфигуриране на намотки 6 Проводници, заключенията са маркирани със следните цветове.

Конфигурацията с 5 проводника е опция, в която общите ликвидни проводници са свързани вътре в двигателя. Такива двигатели са. Например, PM35S-048.

Документацията на стъпков двигател PM35S-048 в PDF формат може да бъде изтеглен.

Схема на връзката на Unipolar стъпков двигател с 8 проводника (изходи).

Същото като за предишната версия, само всички връзки на намотките възникват извън двигателя.

Как да изберем напрежение за стъпков двигател.

Според закона на ома чрез съпротивлението на намотката и допустимия фазов ток.

U \u003d iphazy * robs

Може да се измерва DC съпротивлението на намотката и токът трябва да бъде подписан в референтни данни.

Подчертаваме, че говорим за прости драйвери, които не осигуряват сложна форма на ток и напрежение. Такива режими се използват при високи скорости на въртене.

Как да се определят намотките на стъпкови двигатели, ако няма референтни данни.

В униполарни двигатели с 5 и 6 заключения може да се определи средният изход, измерване, устойчивост на намотки. Между фазите, съпротивата ще бъде два пъти по-голяма между средното заключение и фаза. Средните заключения са свързани с електрозахранването плюс.

Освен това, всеки от фазовите заключения може да бъде присвоен на фаза А. 8 Ще има 8 варианта за начертаване. Можете да минете през тях. Ако смятаме, че намотката на фаза В има различен среден проводник, тогава опциите става още по-малко. Челото на намотките на фазата не води до неуспех на водача или двигателя. Двигателят дръпне и не се върти.

Необходимо е само да се помни, че скоростта на въртене е твърде висока до същия ефект (изход от синхронизация). Тези. Необходимо е да се монтира скоростта на въртене.

Биполярна стъпка на моторна контролер с L298N интегриран драйвер.

Биполярният режим дава две предимства:

  • двигател може да се използва с почти всяка конфигурация на намотките;
  • около 40% увеличава въртящия момент.

Създайте биполярна схема на водача на дискретни елементи - неблагодарна причина. По-лесно е да се използва вътрешният двигател на L298N. Описанието на руски език е.

Контролерът с биполярен водач на L298N изглежда така.

Шофьорът на L298N е включен в стандартната диаграма. Такава опция на контролера осигурява фазови токове до 2 A, напрежение до 30 V.

Свързване към контролера на биполярни стъпкови двигатели.

В този режим двигател може да бъде свързан с всяка конфигурация на намотки 4, 6, 8 проводника.

Схема на свързване на биполярен стъпков двигател с 4 проводника (изходи).

За двигатели FL20sth, FL28STH, FL39STH, FL39st, FL42STH, FL57ST, FL57stH с конфигуриране на намотки 4 проводници, заключенията са маркирани със следните цветове.

Схема на свързване на биполярен стъпков двигател с 6 проводника (изходи).

За двигатели FL20sth, FL28STH, FL35STH, FL39ST, FL42STH, FL57ST, FL57STH с такава конфигурация на намотките, заключенията са маркирани със следните цветове.

Такава схема изисква захранващо напрежение два пъти в сравнение с еднополското включване, защото Устойчивостта на намотките е два пъти повече. Най-вероятно администраторът трябва да бъде свързан с 24 V.

Схема на свързване на биполярен стъпков двигател с 8 проводника (изходи).

Възможно е да има две възможности:

  • с последователно включване
  • с паралелно включване.

Схема на серийно включване на намотките.

Схемата с последователно завъртане върху намотките изисква два пъти повече напрежение на намотките. Но фазовият ток не се увеличава.

Диаграма на паралелно включване на намотките.

Схемата с паралелно завъртане върху намотките увеличава 2 пъти фазови течения. Предимствата на тази схема могат да бъдат приписани, ниската индуктивност на фазовите намотки. Това е важно при високи скорости.

Тези. Изборът между последователното и паралелно включване на биполярен стъпков двигател с 8 проводници се определя от критериите:

  • максимален ток на задвижване;
  • максимално напрежение на водача;
  • скорост на въртене на двигателя.

Софтуер (фърмуер) за PIC12F629 може да бъде изтеглен.

© 2021 Bugulma-lada.ru - Портал за собственици на автомобили