Step motorlar uzun zamandır çok çeşitli cihazlarda başarıyla kullanılmaktadır. Disk sürücülerinde, yazıcılarda, çizicilerde, tarayıcılarda, fakslarda ve ayrıca çeşitli endüstriyel ve özel ekipmanlarda bulunabilirler. Şu anda, tüm durumlar için birçok farklı tipte step motor mevcuttur. Ancak, doğru motor tipini seçmek hala savaşın yarısıdır. Doğru sürücü devresini ve çalışması için genellikle mikrodenetleyici programı tarafından belirlenen algoritmayı seçmek de aynı derecede önemlidir. Bu makalenin amacı, step motorların cihazı, nasıl kontrol edileceği, sürücü devreleri ve algoritmalar hakkında bilgileri sistematize etmektir. Örnek olarak, AVR ailesinden bir mikro denetleyiciye dayalı basit ve ucuz bir step motor sürücüsünün pratik bir uygulaması verilmiştir.

Ne step motor, ve neden gerekli?

Step motor, elektriksel darbeleri ayrık mekanik hareketlere dönüştüren elektromekanik bir cihazdır. Bu nedenle, belki de katı bir tanım verebilirsiniz. Muhtemelen herkes bir step motorun dışarıdan nasıl göründüğünü görmüştür: pratik olarak diğer motor türlerinden farklı değildir. Çoğu zaman yuvarlak bir gövde, şaft, birkaç uçtur (Şekil 1).

Pirinç. 1. Dış görünüş DSHI-200 ailesinin step motorları.

Ancak step motorların bazı özellikleri vardır. benzersiz özellikler, bu da onları bazen kullanım için son derece uygun ve hatta yeri doldurulamaz hale getirir.

Bir step motor hakkında bu kadar iyi olan nedir?

• rotorun dönüş açısı, motora uygulanan darbe sayısı ile belirlenir.
• motor durma modunda tam tork sağlar (sargılara enerji verilirse)
• hassas konumlandırma ve tekrarlanabilirlik. İyi step motorlar, adım boyutunun %3-5'i kadar bir doğruluğa sahiptir. Bu hata adım adım birikmez.
• hızlı başlatma / durdurma / geri alma imkanı
• fırçaların olmaması nedeniyle yüksek güvenilirlik, step motorun ömrü aslında yatakların ömrü ile belirlenir
• konumun giriş darbelerine açık şekilde bağımlılığı, geri besleme olmadan konumlandırma sağlar
• ara dişli olmadan doğrudan motor miline bağlı bir yük için çok düşük dönüş hızları elde etme imkanı
• oldukça geniş bir hız aralığı kapsanabilir, hız giriş darbelerinin frekansıyla orantılıdır

Ama her şey o kadar iyi değil ...

• step motorun bir rezonans fenomeni var
• açık döngü çalışması nedeniyle olası konum kontrolü kaybı
• enerji tüketimi yük olmadan da azalmaz
• yüksek hızlarda çalışmak zor
• düşük güç yoğunluğu
• nispeten karmaşık kontrol şeması

Ne seçeceksin?

Step motorlar fırçasız motor sınıfına aittir. doğru akım... Herhangi bir fırçasız motor gibi, yüksek güvenilirliğe ve uzun hizmet ömrüne sahiptirler, bu da örneğin endüstriyel uygulamalar gibi kritik uygulamalarda kullanılmalarına olanak tanır. Klasik DC motorlarla karşılaştırıldığında, step motorlar, motor çalışırken tüm sargıların anahtarlanmasını tamamlaması gereken çok daha karmaşık kontrol devreleri gerektirir. Ek olarak, kademeli motorun kendisi pahalı bir cihazdır, bu nedenle hassas konumlandırmanın gerekli olmadığı durumlarda geleneksel fırçalı motorlar belirgin bir avantaja sahiptir. Adalet adına, son zamanlarda, karmaşıklık açısından pratik olarak step motor kontrolörlerinden daha düşük olmayan kollektör motorlarını kontrol etmek için kontrolörlerin giderek daha fazla kullanıldığına dikkat edilmelidir.

Step motorların ana avantajlarından biri, bir geri besleme sensörü olmadan hassas konumlandırma ve hız kontrolü gerçekleştirme yeteneğidir. Bu sensörler motorun kendisinden çok daha pahalıya mal olabileceğinden bu çok önemlidir. Ancak bu, yalnızca düşük hızlanma ve nispeten sabit yükte çalışan sistemler için uygundur. Aynı zamanda, kapalı çevrim sistemler, yüksek ivmelerle ve hatta yükün değişken doğası ile çalışabilir. Step motorun yükü, torkunu aşarsa, rotorun konumu hakkındaki bilgiler kaybolur ve sistem, örneğin bir limit anahtarı veya başka bir sensör kullanılarak temel alınmasını gerektirir. Geri besleme sistemlerinin bu dezavantajı yoktur.

Belirli sistemler tasarlarken, bir servo motor ve bir step motor arasında seçim yapmanız gerekir. Hassas konumlandırma ve hassas hız kontrolü gerekli olduğunda ve gerekli tork ve hız kabul edilebilir sınırlar içinde olduğunda, step motor en ekonomik çözümdür. Geleneksel motorlarda olduğu gibi, torku artırmak için bir redüksiyon dişlisi kullanılabilir. Ancak step motorlar için dişli kutusu her zaman uygun değildir. Artan hız ile torkun arttığı fırçalı motorların aksine, step motor düşük hızlarda daha fazla torka sahiptir. Ayrıca step motorlar, fırçalı motorlara kıyasla çok daha düşük bir maksimum hıza sahiptir, bu da maksimum dişli oranını ve buna bağlı olarak dişli kutusu ile tork artışını sınırlar. Dişli kutulu hazır step motorlar, var olmalarına rağmen egzotiktir. Şanzımanın kullanımını sınırlayan bir diğer faktör, doğal geri tepmesidir.

Düşük hız elde etme olasılığı, genellikle bir dişli kutusu tasarlayamayan geliştiricilerin step motorları gereksiz yere kullanmalarının nedenidir. Aynı zamanda, fırçalı motor daha yüksek güç yoğunluğuna, daha düşük maliyete, basit kontrol devresine ve tek kademeli bir motora sahiptir. sonsuz dişli step motor ile aynı hız aralığını sağlayabilmektedir. Ek olarak, önemli ölçüde daha yüksek bir tork sağlanır. Kollektör motorlarına dayalı sürücüler askeri teçhizatta çok sık kullanılır ve bu dolaylı olarak bu tür sürücülerin iyi parametrelerini ve yüksek güvenilirliğini gösterir. Ve modern ev aletlerinde, arabalarda, endüstriyel ekipmanlarda, kollektör motorlarında oldukça yaygındır. Bununla birlikte, step motorların, oldukça dar da olsa, yeri doldurulamayacakları kendi uygulama alanları vardır.

Step motor çeşitleri

Üç ana tip step motor vardır:

• değişken relüktans motorları
• sabit mıknatıslı motorlar
• hibrit motorlar

Motorun tipini dokunarak bile belirleyebilirsiniz: Enerjisi kesilmiş bir sabit mıknatıslı (veya hibrit) motorun şaftı döndüğünde, dönmeye karşı değişken bir direnç hissedilir, motor tık sesiyle döner. Aynı zamanda, enerjisi kesilmiş değişken relüktans motorunun şaftı serbestçe döner. Hibrit motorlar, sabit mıknatıslı motorların daha da geliştirilmiş halidir ve kontrol açısından onlardan farklı değildir. Motor tipi ayrıca sargıların konfigürasyonu ile de belirlenebilir. Değişken relüktans motorlarında genellikle bir ortak terminalli üç (nadiren dört) sargı bulunur. Kalıcı mıknatıslı motorlar genellikle iki bağımsız sargıya sahiptir. Bu sargılar orta uçlu olabilir. Bazen sabit mıknatıslı motorlarda 4 ayrı sargı bulunur.

Bir step motorda tork, birbirine göre uygun şekilde yönlendirilmiş stator ve rotor manyetik akıları tarafından üretilir. Stator, yüksek manyetik geçirgenliğe sahip bir malzemeden yapılmıştır ve çok kutupludur. Bir kutup, manyetik alanın yoğunlaştığı manyetize bir cismin belirli bir alanı olarak tanımlanabilir. Kutuplarda hem stator hem de rotor bulunur. Girdap akımı kayıplarını azaltmak için manyetik devreler, bir transformatör çekirdeği gibi ayrı plakalardan monte edilir. Tork, sargıdaki akım ve dönüş sayısı ile orantılı olan manyetik alanın büyüklüğü ile orantılıdır. Bu nedenle, tork, sargıların parametrelerine bağlıdır. Step motorun en az bir sargısına güç verilirse, rotor belirli bir pozisyon alır. Uygulanan harici moment tutma momenti adı verilen belirli bir değeri geçene kadar bu konumda kalacaktır. Bundan sonra rotor dönecek ve aşağıdaki denge konumlarından birini almaya çalışacaktır.

Değişken relüktans motorları

Değişken relüktanslı step motorların stator üzerinde birkaç kutbu ve yumuşak manyetik malzemeden yapılmış dişli şeklinde bir rotoru vardır (Şekil 2). Rotor manyetizasyonu yoktur. Basit olması için, şekil rotorun 4 dişi ve statorun 6 kutbu olduğunu göstermektedir. Motor, her biri iki zıt stator kutbuna sarılmış 3 bağımsız sargıya sahiptir. Böyle bir motorun 30 derecelik bir adımı vardır.

Pirinç. 2. Değişken isteksiz motor.

Bobinlerden birinde akım açıldığında, rotor manyetik akı kapalıyken bir pozisyon alma eğilimindedir, yani. rotor dişleri, enerjili sargının bulunduğu kutupların karşısında olacaktır. Daha sonra bu sargıyı kapatır ve bir sonrakini açarsanız, rotor pozisyon değiştirecek ve manyetik akıyı dişleriyle tekrar kapatacaktır. Bu nedenle, sürekli dönüşü gerçekleştirmek için fazları dönüşümlü olarak açmak gerekir. Motor, sargılardaki akımın yönüne duyarlı değildir. Gerçek bir motor, devir başına daha fazla adıma karşılık gelen daha fazla stator kutbuna ve daha fazla rotor dişine sahip olabilir. Bazen her stator kutbunun yüzeyi dişli yapılır, bu da karşılık gelen rotor dişleriyle birlikte birkaç derece mertebesinde çok küçük bir hatve açısı değeri sağlar. Değişken relüktans motorları endüstriyel uygulamalarda nadiren kullanılır.

Kalıcı mıknatıslı motorlar

Kalıcı mıknatıslı motorlar, sargıları olan bir stator ve kalıcı mıknatıslar içeren bir rotordan oluşur (Şekil 3). Alternatif rotor kutupları doğrusaldır ve motor eksenine paraleldir. Bu tür motorlarda rotorun manyetizasyonu nedeniyle, değişken relüktanslı motorlara göre daha yüksek bir manyetik akı ve bunun sonucunda daha yüksek bir tork sağlanır.

Pirinç. 3. Kalıcı mıknatıslı motor.

Şekilde gösterilen motorda 3 çift rotor kutbu ve 2 çift stator kutbu bulunmaktadır. Motor, her biri iki zıt stator kutbuna sarılmış 2 bağımsız sargıya sahiptir. Daha önce düşünülen değişken relüktans motoru gibi böyle bir motor, 30 derecelik bir adım boyutuna sahiptir. Bobinlerden birinde akım açıldığında, rotor ve statorun zıt kutupları birbirine zıt olduğunda, rotor böyle bir pozisyon alma eğilimindedir. Sürekli dönüşü gerçekleştirmek için fazları dönüşümlü olarak açmanız gerekir. Pratikte, sabit mıknatıslı motorlar tipik olarak devir başına 48 ila 24 adıma sahiptir (7,5 ila 15 derece adım açısı).

Gerçek bir kalıcı mıknatıslı step motorun bir kesiti Şekil 2'de gösterilmektedir. 4.

Pirinç. 4. Sabit mıknatıslı bir step motorun kesit görünümü.

Motor tasarımının maliyetini azaltmak için stator manyetik çekirdeği damgalı cam şeklinde yapılmıştır. İç kısmında lamel şeklinde direk parçaları bulunmaktadır. Faz sargıları, birbiri üzerine monte edilmiş iki farklı manyetik devre üzerine yerleştirilmiştir. Rotor, silindirik çok kutuplu kalıcı bir mıknatıstır.

Kalıcı mıknatıslı motorlar, rotor tarafından maksimum hızı sınırlayan geri EMF'ye tabidir. Yüksek hızlarda çalışmak için değişken relüktans motorları kullanılır.

Hibrit motorlar

Hibrit motorlar, sabit mıknatıslı motorlardan daha pahalıdır, ancak daha az adım, daha fazla tork ve daha yüksek hız sağlarlar. Hibrit motorlar için devir başına tipik adımlar 100 ile 400 arasındadır (adım açısı 3,6 - 0,9 derece). Hibrit motorlar, değişken relüktans motorların ve sabit mıknatıslı motorların en iyi özelliklerini birleştirir. Hibrit motorun rotorunun eksenel dişleri vardır (şekil 5).

Pirinç. 5. Hibrit motor.

Rotor, aralarında silindirik bir kalıcı mıknatıs bulunan iki parçaya bölünmüştür. Böylece rotorun üst yarısının dişleri kuzey kutupları, alt yarısının dişleri ise güney kutuplarıdır. Ek olarak, üst ve alt rotor yarımları birbirine göre dişlerin hatve açısının yarısı kadar döndürülür. Rotor kutup çiftlerinin sayısı, yarımlarından birindeki diş sayısına eşittir. Rotorun dişli kutup parçaları, stator gibi, girdap akımı kayıplarını azaltmak için ayrı plakalardan birleştirilir. Bir hibrit motorun statorunda ayrıca sargıların bulunduğu ana kutupların aksine çok sayıda eşdeğer kutup sağlayan dişler vardır. 3.6 derece için tipik olarak 4 ana direk kullanılır. 1.8 ve 0.9 derece için motorlar ve 8 ana kutup. motorlar. Rotor dişleri, statik ve dinamik torku iyileştiren belirli rotor konumlarında manyetik devreye daha az direnç sağlar. Bu, rotor dişlerinin bir kısmı stator dişlerinin tam karşısında ve aralarında bir kısım olduğunda, dişlerin uygun şekilde düzenlenmesiyle sağlanır. Rotor kutuplarının sayısı, eşdeğer stator kutuplarının sayısı ve faz sayısı arasındaki ilişki motorun S adım açısını belirler:

S = 360 / (Nph * Ph) = 360 / N,

Nph, faz başına eşdeğer kutupların sayısı = rotor kutuplarının sayısıdır,
Ph - faz sayısı,
N, birlikte tüm fazlar için toplam kutup sayısıdır.

Şekilde gösterilen motorun rotoru 100 kutupludur (50 çift), motor 2 fazlıdır, yani toplam kutup sayısı sırasıyla 200 ve adım 1.8 derecedir.

Hibrit bir step motorun uzunlamasına bir kesiti Şekil 2'de gösterilmektedir. 6. Oklar manyetik akının yönünü gösterir kalıcı mıknatıs rotor. Akışın bir kısmı (şekilde siyahla gösterilmiştir) rotor kutup parçalarından, hava boşluklarından ve stator kutup parçasından geçer. Bu kısım anın yaratılmasına dahil değildir.

Pirinç. 6. Hibrit kademeli motorun boyuna kesiti.

Şekilde görüldüğü gibi rotorun üst ve alt kutup parçaları için hava boşlukları farklıdır. Bu, kutup parçalarını diş aralığının yarısı kadar döndürerek elde edilir. Bu nedenle, minimum hava boşlukları içeren ve sonuç olarak minimum relüktansa sahip başka bir manyetik devre vardır. Bu devre, akımı oluşturan akışın başka bir bölümünü (şekilde kesikli beyaz çizgi ile gösterilmiştir) kapatır. Zincirin bir kısmı çizime dik bir düzlemde yer alır ve bu nedenle gösterilmemiştir. Aynı düzlemde, stator bobininin manyetik akısı oluşturulur. Bir hibrit motorda, bu akı rotorun kutup parçaları tarafından kısmen kapatılır ve kalıcı mıknatıs onu kötü "görür". Bu nedenle, DC motorlardan farklı olarak, hibrit motorun mıknatısı, herhangi bir sargı akımı miktarı için demanyetize edilemez.

Rotor ve stator dişleri arasındaki boşluk çok küçüktür - tipik olarak 0,1 mm. Bu, montaj sırasında yüksek derecede hassasiyet gerektirir, bu nedenle step motor merak uğruna demonte edilmemelidir, aksi takdirde ömrü sona erebilir.
Mıknatıs içinde çalışan şaftın içinden manyetik akının kapanmasını önlemek için manyetik olmayan çelik kalitelerinden yapılmıştır. Genellikle çok kırılgandırlar, bu nedenle, özellikle küçük çaplı bir şaft dikkatle kullanılmalıdır.

Büyük torklar elde etmek için hem stator tarafından üretilen alanı hem de kalıcı mıknatısın alanını artırmak gerekir. Bu, torkun atalet momentine oranını kötüleştiren daha büyük bir rotor çapı gerektirir. Bu nedenle, güçlü step motorlar bazen yapısal olarak yığın şeklinde birkaç bölümden yapılır. Kesit sayısı ile orantılı olarak tork ve atalet momenti artar ve oranları bozulmaz.

Step motorların başka tasarımları da var. Örneğin, mıknatıslanmış disk rotorlu motorlar. Bu tür motorlar, bazı durumlarda önemli olan düşük rotor atalet momentine sahiptir.

Modern step motorların çoğu hibrittir. Aslında hibrit motor sabit mıknatıslı bir motordur, ancak çok sayıda kutbu vardır. Kontrol yöntemi açısından, bu tür motorlar aynıdır; ayrıca, yalnızca bu tür motorlar dikkate alınacaktır. Çoğu zaman, pratikte motorların devir başına sırasıyla 100 veya 200 adımı vardır, adım 3,6 derece veya 1,8 derecedir. Çoğu kontrolör, bu açının yarısı kadar küçük olduğu durumlarda yarım adım çalışmasına izin verir ve bazı kontrolörler mikro adım modu sağlar.

Bipolar ve unipolar step motorlar

Sargıların konfigürasyonuna bağlı olarak, motorlar iki kutuplu ve tek kutuplu olarak ayrılır. Bipolar motorun her fazında, manyetik alanın yönünü değiştirmek için sürücü tarafından tersine çevrilmesi gereken bir sargı vardır. Bu motor tipi için bir köprü sürücüsü veya iki kutuplu beslemeli bir yarım köprü gereklidir. Toplamda, bir bipolar motorun iki sargısı ve buna göre dört terminali vardır (Şekil 7a).

Pirinç. 7. Bipolar motor (a), tek kutuplu (b) ve dört sargılı (c).

Tek kutuplu bir motorda ayrıca her fazda bir sargı bulunur, ancak sargının ortasından bir musluk yapılır. Bu, sarım tarafından üretilen manyetik alanın yönünün, sarım yarımlarının basitçe değiştirilmesiyle tersine çevrilmesine izin verir. Bu, sürücü devresini büyük ölçüde basitleştirir. Sürücünün yalnızca 4 basit anahtarı olmalıdır. Bu nedenle, tek kutuplu bir motor, manyetik alanın yönünü değiştirmek için farklı bir yöntem kullanır. Sargıların orta uçları motor içinde birleştirilebilir, böylece böyle bir motorda 5 veya 6 uç olabilir (Şekil 7b). Bazen tek kutuplu motorların ayrı 4 sargısı vardır, bu nedenle yanlışlıkla 4 fazlı motorlar olarak adlandırılırlar. Her sargının ayrı terminalleri vardır, bu nedenle toplamda 8 terminal vardır (Şekil 7c). Sargıların uygun bağlantısı ile böyle bir motor tek kutuplu veya çift kutuplu olarak kullanılabilir. Musluklar bağlanmadan bırakılırsa, iki sargılı ve kılavuzlu tek kutuplu bir motor bipolar modda da kullanılabilir. Her durumda, sargı akımı maksimum güç kaybını aşmayacak şekilde seçilmelidir.

Bipolar mı Unipolar mı?

Bipolar ve tek kutuplu motorları karşılaştırırsak, bipolar daha yüksek bir güç yoğunluğuna sahiptir. Aynı boyutlara sahip bipolar motorlar daha fazla tork sağlar.

Step motor tarafından üretilen tork, stator sargıları tarafından üretilen manyetik alanın büyüklüğü ile orantılıdır. Manyetik alanı artırmanın yolu, akımı veya sargıların dönüş sayısını artırmaktır. Artan sargı akımlarıyla ilgili doğal bir sınırlama, demir çekirdeğin doyma tehlikesidir. Ancak pratikte bu sınırlama nadiren geçerlidir. Daha da önemlisi, sargılardaki omik kayıplardan kaynaklanan motor ısınmasının sınırlandırılmasıdır. Bu gerçek, bipolar motorların avantajlarından birini göstermektedir. Tek kutuplu bir motorda, bir seferde sargıların sadece yarısı kullanılır. Diğer yarısı, sargıların daha küçük çaplı bir tel ile yapılmasına neden olan çekirdek penceresinde yer kaplar. Aynı zamanda, tüm sargılar her zaman bir bipolar motorda çalışır, yani. kullanımları optimaldir. Böyle bir motorda, bireysel sargıların kesiti iki kat daha büyüktür ve omik direnç sırasıyla yarısı kadardır. Bu, akımın aynı kayıplarla iki katına çıkmasına izin verir ve bu da yaklaşık %40'lık bir tork kazancı sağlar. Arttırılmış tork gerekli değilse, tek kutuplu motor boyutu küçültmenize veya daha az kayıpla çalışmanıza izin verir. Uygulamada, çok daha basit sargı kontrol devreleri gerektirdiğinden, tek kutuplu motorlar hala sıklıkla kullanılmaktadır. Sürücüler ayrı bileşenlerde yürütülüyorsa bu önemlidir. Şu anda, sürücünün tek kutuplu bir motordan daha karmaşık olmadığı bipolar motorlar için özel sürücü mikro devreleri vardır. Örneğin, bunlar SGS-Thomson'dan L293E, L298N veya L6202 mikro devreleri, Ericsson'dan PBL3770, PBL3774, JRC'den NJM3717, NJM3770, NJM3774, Allegro'dan A3957, National Semiconductor'dan LMD18T245.

Diyagramlar, diyagramlar...

Bir step motorun fazlarını kontrol etmenin birkaç yolu vardır.

Birinci yöntem, fazların dönüşümlü olarak değiştirilmesiyle sağlanır, üst üste binmezler, bir seferde sadece bir faz açılır (Şekil 8a). Bu yönteme "tek fazlı" tam adım veya dalga sürücü modu denir. Her adım için rotor denge noktaları, güç verilmeyen motorun "doğal" rotor denge noktaları ile çakışmaktadır. Bu kontrol yönteminin dezavantajı, aynı anda iki kutuplu bir motor için sargıların %50'sinin ve tek kutuplu bir motor için sadece %25'inin kullanılmasıdır. Bu, böyle bir modda tam torkun elde edilemeyeceği anlamına gelir.

Pirinç. 8. Step motorun fazlarını kontrol etmenin çeşitli yolları.

İkinci yöntem, çakışan faz kontrolüdür: aynı anda iki faz açılır. “İki fazlı” tam adım veya sadece tam adım modu olarak adlandırılır. Bu kontrol yöntemi ile rotor, stator kutupları arasında ara konumlarda sabitlenir (Şekil 8b) ve bir açık faz durumunda olduğundan yaklaşık %40 daha fazla tork sağlar. Bu kontrol yöntemi, birinci yöntemle aynı adım açısını sağlar, ancak rotorun denge noktalarının konumu yarım adım kaydırılır.

Üçüncü yöntem, ilk ikisinin birleşimidir ve yarım adım modu, "bir ve iki fazlı" yarım adım veya motor ana yolun yarısında adım attığında sadece yarım adım modu olarak adlandırılır. Bu kontrol yöntemi oldukça yaygındır çünkü daha küçük adımlı bir motor daha pahalıdır ve 100 adımlı bir motordan devir başına 200 adım elde etmek çok caziptir. Her ikinci adıma yalnızca bir faz ve diğer durumlarda ikisine güç verilir (Şekil 8c). Sonuç olarak, rotorun açısal hareketi, ilk iki kontrol yöntemi için hatve açısının yarısı kadardır. Adım boyutunu küçültmenin yanı sıra, bu kontrol yöntemi, rezonans fenomeninden kısmen kurtulmayı sağlar. Yarım adım modu genellikle tam tork sağlamaz, ancak en gelişmiş sürücüler, motorun neredeyse tam tork sağladığı, güç kaybının nominal değeri aşmadığı değiştirilmiş bir yarım adım modu uygular.

Başka bir kontrol yöntemine mikro adım modu veya mikro adım modu denir. Bu kontrol yöntemi ile fazlardaki akım küçük adımlarla değiştirilmeli, böylece yarım adımın daha da küçük mikro adımlara parçalanması sağlanmalıdır. İki faz aynı anda açıldığında, ancak akımları eşit olmadığında, rotorun denge konumu adımın ortasında değil, faz akımlarının oranı tarafından belirlenen başka bir yerde olacaktır. Bu oranı değiştirerek bir adım içinde belirli sayıda mikro adım sağlayabilirsiniz. Çözünürlüğü artırmaya ek olarak, mikro adımlamanın aşağıda açıklanacak olan başka avantajları da vardır. Aynı zamanda, mikro adımlama modunun uygulanması için, sargılardaki akımı gerekli ayrıklıkla ayarlamayı mümkün kılan çok daha karmaşık sürücüler gereklidir. Yarım adım modu, mikro adım modunun özel bir durumudur, ancak bobinleri beslemek için bir adım akımının oluşturulmasını gerektirmez, bu nedenle sıklıkla uygulanır.

Tut onu!

İki fazın açık olduğu tam adım modunda, rotorun denge noktalarının konumları yarım adım kaydırılır. Unutulmamalıdır ki, motor çalışırken rotor bu konumları alır, ancak sargı akımı kapatıldıktan sonra rotor konumu değişmeden kalamaz. Bu nedenle motorun gücünü açıp kapattığınızda rotor yarım adım hareket edecektir. Durduğunda hareket etmemesi için sargılara tutma akımı uygulanması gerekir. Aynısı yarım adım ve mikro adım modları için de geçerlidir. Motor rotoru kapalı durumda döndürülürse, güç açıldığında rotorun yarım adım değerinden daha fazla kayabileceğine dikkat edilmelidir.

Sabit rotorlu bir motor genellikle fazla tork gerektirmediğinden, tutma akımı nominal akımdan daha az olabilir. Ancak, durmuş durumda motorun bir step motorla mümkün olan tam torku sağlaması gereken uygulamalar vardır. Step motorun bu özelliği, bu gibi durumlarda mekanik olmadan yapılmasına izin verir. fren sistemleri... Modern sürücüler, motor sargılarının besleme akımını düzenlemenize izin verdiğinden, gerekli tutma akımını ayarlamak genellikle sorun olmaz. Zorluk genellikle ana bilgisayar mikro denetleyicisi için yeterli yazılım desteği sağlamaktır.

Yarım adım modu

Bir step motorun temel prensibi, rotoru döndüren dönen bir manyetik alan yaratmaktır. Dönen manyetik alan, sargılarına uygun şekilde enerji verilmiş olan stator tarafından üretilir.

Tek sargılı bir motor için, torkun denge noktasına göre rotorun dönüş açısına bağımlılığı yaklaşık olarak sinüsoidaldir. Devir başına N adıma sahip olan (radyan cinsinden adım açısı S = (2 * pi) / N) iki sargılı bir motor için bu bağımlılık, Şek. dokuz.

Pirinç. 9. Bir enerjili sargı için momentin rotorun dönüş açısına bağımlılığı.

Gerçekte, bağımlılığın doğası, rotor ve statorun kusurlu geometrisi ile açıklanan, biraz farklı olabilir. Torkun tepe değerine tutma torku denir. Momentin rotorun dönüş açısına bağımlılığını açıklayan formül aşağıdaki gibidir:

T = - Th * günah ((pi / 2) / S) * Ф),

T'nin an olduğu yerde, Th tutma momentidir,
S - adım açısı,
Ф rotorun dönme açısıdır.

Rotora, tutma torkunu aşan bir harici tork uygulanırsa, rotor dönecektir. Dış tork tutma torkunu geçmezse, rotor hatve açısı içinde dengede olacaktır. Rotorun kalıcı mıknatıslarının etkisi nedeniyle enerjisi kesilmiş bir motorun tutma torkunun sıfıra eşit olmadığına dikkat edilmelidir. Bu tork genellikle motor tarafından sağlanan maksimum torkun yaklaşık %10'u kadardır.

"Mekanik rotor açısı" ve "elektrikli rotor açısı" terimleri bazen kullanılmaktadır. Mekanik açı, toplam rotor devrinin 2 * pi radyan olduğu gerçeğine göre hesaplanır. Elektrik açısı hesaplanırken, bir devrin, anın açısal bağımlılığının bir periyoduna karşılık geldiği varsayılır. Yukarıdaki formüller için Ф, rotorun mekanik dönme açısıdır ve tork eğrisinin periyodunda 4 adımlı bir motor için elektrik açısı ((pi / 2) / S) * Ф veya (N / 4'tür. ) * Ф, burada N, devir başına adım sayısıdır. Elektrik açısı aslında stator manyetik alanının dönüş açısını belirler ve belirli bir motor için devir başına adım sayısından bağımsız olarak bir teori oluşturmanıza izin verir.

Motorun iki sargısına aynı anda güç verilirse, tork, sargıların ayrı ayrı sağladığı momentlerin toplamına eşit olacaktır (Şekil 10).

Pirinç. 10. İki enerjili sargı için momentin rotorun dönüş açısına bağımlılığı.

Bu durumda sargılardaki akımlar aynı ise maksimum tork noktası yarım adım kaydırılacaktır. Rotorun denge noktası (şekildeki e noktası) da yarım adım kayacaktır. Bu gerçek, yarım adım modunun uygulanmasının temelidir. Bu durumda torkun tepe değeri (tutma torku), bir enerjili sargıdan iki kat daha büyük olacaktır.

Th 2 = 2 0,5 * Te 1,

Th 2, iki enerjili sargı ile tutma momentidir,
Th 1 - bir enerjili sargı ile tutma anı.

Step motorun özelliklerinde genellikle belirtilen an budur.

Manyetik alanın büyüklüğü ve yönü vektör diyagramında gösterilmiştir (Şekil 11).

Pirinç. 11. Farklı faz besleme modları için manyetik alanın büyüklüğü ve yönü.

X ve Y eksenleri, motorun birinci ve ikinci fazlarının sargılarının oluşturduğu manyetik alanın yönü ile çakışmaktadır. Motor bir faz açıkken çalıştığında, rotor 1, 3, 5, 7 konumlarını işgal edebilir. İki faz açıksa, rotor 2, 4, 6, 8 konumlarını işgal edebilir. Ayrıca, bu modda daha fazlası vardır. tork, çünkü şekildeki vektörün uzunluğu ile orantılıdır. Bu kontrol yöntemlerinin her ikisi de tam bir adım sağlar, ancak rotorun denge konumları yarım adım ile dengelenir. Bu iki yöntemi birleştirirseniz ve uygun darbe dizilerini sargılara uygularsanız, rotoru sırayla yarım adıma karşılık gelen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 konumlarını işgal etmeye zorlayabilirsiniz.

Tam adım modu ile karşılaştırıldığında, yarım adım modu aşağıdaki avantajlara sahiptir:

• daha pahalı motorlar kullanmadan daha yüksek çözünürlük
• rezonans fenomeni ile daha az sorun. Rezonans, genellikle sürücünün normal çalışmasına müdahale etmeyen, yalnızca kısmi bir tork kaybıyla sonuçlanır.

Yarım adım modunun dezavantajı, torkun adımdan adıma oldukça önemli ölçüde dalgalanmasıdır. Rotorun bu konumlarında, bir faza enerji verildiğinde, iki faza enerji verildiğinde tork, tamın yaklaşık %70'i kadardır. Bu titreşimler, tam adım modundan daha düşük olmasına rağmen, artan titreşim ve gürültüye neden olabilir.

Tork dalgalanmalarını ortadan kaldırmanın yolu, bir faz açıkken pozisyonlarda momenti yükseltmek ve böylece rotorun tüm pozisyonlarında aynı momenti sağlamaktır. Bu, bu konumlardaki akımı nominal akımın yaklaşık %141'ine yükselterek başarılabilir. Ericsson'dan PBL 3717/2 ve PBL 3770A gibi bazı sürücüler, mevcut değeri değiştirmek için lojik girişlere sahiptir. Unutulmamalıdır ki %141 değeri teoriktir, bu nedenle torkun korunmasında yüksek doğruluk gerektiren uygulamalarda bu değer deneysel olarak belirli bir hız ve belirli bir motor için seçilmelidir. Akım yalnızca bir faz açıkken yükseldiğinden, güç kaybı, nominal akımın %100'ünde tam adım gücüne eşittir. Bununla birlikte, akımdaki böyle bir artış, her zaman mümkün olmayan daha yüksek bir besleme voltajı gerektirir. Ayrıca başka bir yaklaşım var. Motor yarım adım modunda çalışırken tork dalgalanmalarını ortadan kaldırmak için iki fazın açık olduğu anlarda akımı azaltabilirsiniz. Sabit bir tork elde etmek için bu akım nominal değerin %70.7'si olmalıdır. Böylece yarım adım modu, örneğin Allegro'dan A3955 sürücü çipi uygulanır.

Yarım adım modu için, bir kapalı fazlı duruma geçiş çok önemlidir. Rotoru yerine zorlamak için faz dışı akımın mümkün olduğunca çabuk sıfıra düşürülmesi gerekir. Düşüşün süresi, depolanan enerjisini kaybettiği anda sargıdaki gerilime bağlıdır. Sargı bu sırada sistemde mevcut olan maksimum gerilimi temsil eden güç kaynağına kapatılarak mümkün olan en hızlı akım düşüşü sağlanır. Motor sargıları bir H köprüsü ile beslendiğinde hızlı bir akım düşüşü elde etmek için, diyotlardan geçen sargı güç kaynağına bağlıyken tüm transistörler kapatılmalıdır. Köprünün bir transistörü açık bırakılırsa ve sargı, transistör ve diyot boyunca kısa devre yapılırsa, akımın bozulma hızı önemli ölçüde azalacaktır. Tek kutuplu motorları kontrol ederken akımın azalma oranını artırmak için, kendi kendine endüksiyonlu EMF emisyonlarını diyotlarla değil, varistörler veya diyot ve zener diyotun bir kombinasyonu ile bastırmak tercih edilir; bu, emisyonu daha yüksek, ancak güvenli bir şekilde sınırlayacaktır. transistörler için seviye.

Mikro adım modu

Mikro adımlama modu, stator alanının tam veya yarım adım modlarından daha düzgün dönmesini sağlayarak sağlanır. Sonuç, daha az titreşim ve sıfır frekansa kadar neredeyse sessiz çalışmadır. Ek olarak, daha küçük bir adım açısı daha doğru konumlandırma sağlayabilir. Tam adımın 1/3'ü ile 1/32 veya daha azı arasında değişen adımlarla birçok farklı mikro adım modu vardır. Step motor, senkron bir motordur. Bu, sabit rotorun denge konumunun stator manyetik alanının yönü ile çakıştığı anlamına gelir. Stator alanı döndüğünde rotor da dönerek yeni bir denge pozisyonu almaya çalışır.

Pirinç. 12. Faz akımının farklı değerleri durumunda momentin rotorun dönüş açısına bağımlılığı.

Manyetik alanın istenen yönünü elde etmek için, sadece doğru yön bobinlerdeki akımlar değil, aynı zamanda bu akımların doğru oranı.

İki motor sargısına aynı anda enerji verilirse, ancak bu sargılardaki akımlar eşit değilse (Şekil 12), o zaman ortaya çıkan tork

Th = (a 2 + b 2) 0,5,

ve rotorun denge noktası şu noktaya kayacaktır.

x = (S / (pi / 2)) arktan (b / a),

a ve b, sırasıyla birinci ve ikinci aşamalar tarafından yaratılan momenttir,
Th, elde edilen tutma torku,
x, rotorun radyan cinsinden denge konumudur,
S, radyan cinsinden adım açısıdır.

Rotorun denge noktasının yer değiştirmesi, rotorun herhangi bir keyfi pozisyonda sabitlenebileceği anlamına gelir. Bunu yapmak için, fazlardaki akımların oranını doğru bir şekilde belirlemeniz yeterlidir. Mikro adımlama modunun uygulanmasında kullanılan bu gerçektir.
Bir kez daha, yukarıdaki formüllerin, yalnızca torkun rotorun dönüş açısına bağımlılığının sinüsoidal olması ve motorun manyetik devresinin hiçbir parçasının doymamış olması durumunda doğru olduğu belirtilmelidir.

Limitte step motor, sürekli dönüş modunda senkron motor olarak çalışabilir. Bunun için fazlarının akımları sinüzoidal olmalı, birbirine göre 90 derece kaydırılmalıdır.

Mikro adımlama modunu kullanmanın sonucu, düşük frekanslarda çok daha düzgün rotor dönüşüdür. Rotor ve yükün doğal rezonans frekansından 2 - 3 kat daha yüksek frekanslarda, mikro adım modu, yarım veya tam adım modlarına göre önemsiz avantajlar sağlar. Bunun nedeni rotor ataletinin ve yükünün filtreleme etkisidir. Step motor sistemi, alçak geçiren bir filtre gibi çalışır. Mikro adım modunda sadece hızlanıp yavaşlayabilirsiniz ve çoğu zaman tam adım modunda çalışabilirsiniz. Ek olarak, mikro adımlama modunda yüksek hızlara ulaşmak için, kontrol eden mikro denetleyicinin her zaman sağlayamayacağı çok yüksek bir mikro adımlama tekrarlama oranı gereklidir. Geçici süreçleri ve adım kaybını önlemek için, motor çalışma modlarının değiştirilmesi (mikro adım modundan tam adım moduna vb.), rotorun bir açık faza karşılık gelen bir konumda olduğu anlarda gerçekleştirilmelidir. Mikro adım modu sürücülerinin bazı mikro devreleri, rotorun bu konumu hakkında bilgi veren özel bir sinyale sahiptir. Örneğin, bu Allegro'dan A3955 sürücüsü.

Küçük göreli yer değiştirmelerin ve yüksek çözünürlüğün gerekli olduğu birçok uygulamada, mikro adımlama mekanik dişli kutularının yerini alabilir. Daha büyük bir motor kullanılması gerekse bile, genellikle sistemin basitliği belirleyici bir faktördür. Mikro adım modu sağlayan sürücünün normal bir sürücüden çok daha karmaşık olmasına rağmen, sistem hala bir step motor artı bir dişli kutusundan daha basit ve daha ucuz olabilir. Modern mikrodenetleyicilerde bazen özel denetleyiciler yerine mikro adımlama uygulamak için kullanılabilen yerleşik DAC'ler bulunur. Bu, tam adım ve mikro adım modları için neredeyse aynı ekipman maliyetini yapmamızı sağlar.

Bazen motor üreticisi tarafından belirtilen adım değerinin doğruluğunu artırmak için mikro adımlama kullanılır. Bu, nominal adım sayısını kullanır. Doğruluğu artırmak için denge noktalarında rotor konumu düzeltmesi kullanılır. Bunu yapmak için önce belirli bir motor için karakteristik alınır ve daha sonra fazlar içindeki akımların oranı değiştirilerek rotorun konumu her adım için ayrı ayrı ayarlanır. Bu yöntem, kontrol eden mikro denetleyicinin ön kalibrasyonunu ve ek kaynaklarını gerektirir. Ek olarak, konumunu düzeltme faktörü tablosuyla senkronize etmek için bir rotor başlangıç ​​konum sensörü gereklidir.

Pratikte, her adımın uygulanması sırasında, rotor yeni bir denge konumunda hemen durmaz, denge konumu etrafında sönümlü salınımlar gerçekleştirir. Yerleşme süresi, yükün özelliklerine ve sürücü devresine bağlıdır. Birçok uygulamada, bu tür dalgalanmalar istenmeyen bir durumdur. Mikro adımlama modunu kullanarak bu fenomenden kurtulabilirsiniz. İncirde. 13, tam adım ve mikro adım modlarında çalışırken rotorun hareketlerini gösterir.

Pirinç. 13. Rotoru tam adım ve mikro adım modlarında hareket ettirmek.

Mikro adım modunda yokken tam adım modunda aşımların ve dalgalanmaların gözlendiği görülebilir. Ancak bu modda bile rotor konum grafiği düz bir çizgiden farklıdır. Bu hata, motor parçalarının geometrisindeki hata ile açıklanır ve bir kalibrasyon gerçekleştirerek ve ardından faz akımlarını düzelterek telafi ederek azaltılabilir.
Pratikte, bir mikro adımlı sürücünün doğruluğunu sınırlayan bazı faktörler vardır. Bazıları sürücüyle, bazıları ise motorun kendisiyle ilgilidir.

Tipik olarak, step motor üreticileri, adım doğruluğu gibi bir parametre belirtir. Hatve doğruluğu, akımları eşit olan iki fazın açık olduğu rotorun denge konumları için gösterilir. Bu, tam adımlı faz örtüşme moduna karşılık gelir. Mikro adımlama modu için, faz akımları eşit olmadığında, genellikle hiçbir veri verilmez.

Fazlara sinüzoidal ve kosinüs akım beslemesi olan ideal bir step motor sabit bir hızda dönmelidir. Bu moddaki gerçek bir motorda bazı hız dalgalanmaları olacaktır. Bunun nedeni, rotor ve stator kutupları arasındaki hava boşluğunun kararsızlığı, manyetik alanın büyüklüğünde ve yönünde hatalara yol açan manyetik histerezisin varlığıdır. Bu nedenle, denge konumları ve moment bazı sapmalara sahiptir. Bu sapmalar, rotor ve stator dişlerinin şeklindeki hataya ve manyetik çekirdekler için kullanılan malzemeye bağlıdır.

Bazı motorlar, en iyi tam adım doğruluğu ve maksimum tutma torku için optimize edilmiştir. Rotor ve stator dişlerinin özel şekli, tam adımlı çalışma için denge konumunda manyetik akı güçlü bir şekilde artacak şekilde tasarlanmıştır. Bu, mikro adımlama doğruluğunda bir bozulmaya yol açar. En iyi skorlar enerjisiz durumda tutma torkunun daha az olduğu motorların elde edilmesini mümkün kılar.

Sapmalar iki türe ayrılabilir: mikro adımlama modunda tutma momentinde sapmalara yol açan manyetik alanın büyüklüğündeki sapmalar ve denge konumunda sapmalara yol açan manyetik alan yönündeki sapmalar. Mikro adımlama modunda tutma torkunun sapmaları genellikle maksimum torkun %10 - 30'u kadardır. Tam adım modunda bile, rotor ve stator geometrisindeki bozulmalar nedeniyle tutma torkunun %10 - 20 oranında dalgalanabileceği söylenmelidir.

Motor saat yönünde ve saat yönünün tersine döndüğünde rotorun denge konumlarını ölçerseniz, biraz farklı sonuçlar alırsınız. Bu histerezis, her ne kadar sürtünme de katkıda bulunsa da, esas olarak çekirdek malzemenin manyetik histerezisinden kaynaklanmaktadır. Manyetik histerezis, manyetik akının sadece sargı akımına değil, aynı zamanda önceki değerine de bağlı olduğu gerçeğine yol açar. Histerezis tarafından oluşturulan hata, birkaç mikro adıma eşit olabilir. Bu nedenle, yüksek hassasiyetli uygulamalarda, yönlerden birinde hareket ederken, istenen konumun ötesine geçmeniz ve ardından geri dönmeniz gerekir, böylece istenen konuma yaklaşım her zaman tek yönde gerçekleşir.

Çözünürlükte istenen herhangi bir artışın bir tür fiziksel sınırlamalarla karşılaşması oldukça doğaldır. Konumlandırma doğruluğunun 7.2 derece olduğunu düşünmeyin. mikro adım modundaki motor, 1.8 derecelik doğruluktan daha düşük değildir. motor.

Aşağıdaki fiziksel sınırlamalar bir engeldir:

• 7.2 derecelik motorun direksiyon açısına göre tork artışı, gerçek 1.8 derecelik motordan dört kat daha sığdır. Sürtünme momentinin etkisi veya yükün atalet momenti nedeniyle, konumlandırma doğruluğu zaten daha kötü olacaktır.
• Aşağıda gösterileceği gibi, sistemde sürtünme varsa, ölü bölgelerin ortaya çıkması nedeniyle konumlandırma doğruluğu sınırlı olacaktır.
• Ticari motorların çoğu hassas bir şekilde tasarlanmamıştır ve tork ile rotor açısı arasındaki ilişki tam olarak sinüzoidal değildir. Sonuç olarak, sinüzoidal besleme akımının fazı ile milin dönüş açısı arasındaki ilişki doğrusal olmayacaktır. Sonuç olarak, motorun rotoru her adımın ve yarım adımın pozisyonlarını doğru bir şekilde geçecek ve bu pozisyonlar arasında oldukça önemli sapmalar olacaktır.

Bu problemler en çok çok sayıda kutbu olan motorlar için belirgindir. Bununla birlikte, geliştirme aşamasında mikro adımlama için optimize edilmiş motorlar vardır. Bu tür motorların rotor ve stator kutupları, eğimli dişler nedeniyle daha az belirgindir.

Konumlandırma hatalarının başka bir kaynağı, yardımıyla faz akımlarının üretildiği DAC'nin nicemleme hatasıdır. Gerçek şu ki, akım sinüzoidal bir yasaya göre oluşturulmalıdır, bu nedenle hatayı en aza indirmek için doğrusal DAC'nin artırılmış bir bit kapasitesine sahip olması gerekir. Günah işlevi okumalarını hemen almanızı sağlayan yerleşik doğrusal olmayan DAC'ye sahip özel sürücüler vardır. Bir örnek, aşağıdaki faz akımlarını sağlayan yerleşik 3-bit DAC'ye sahip Allegro A3955 sürücüsüdür: %100, %92.4, %83.1, %70.7, %55.5, %38.2, %19.5, %0. Bu, faz akımı ayar hatası %2'yi geçmezken 1/8 adım boyutunda mikro adımlama modunda çalışmanıza izin verir. Ek olarak, bu sürücü, çalışma sırasında motor sargılarının akımının azalma oranını kontrol etme yeteneğine sahiptir; bu, en küçük konumlandırma hatasını elde etmek için sürücüye belirli bir motor için "ince ayar yapmanızı" sağlar.

DAC doğru bir şekilde sinüzoidal referans voltajı oluşturmuş olsa bile, amplifiye edilmeli ve sinüzoidal sargı akımına dönüştürülmelidir. Birçok sürücü, sıfır akıma yakın önemli bir doğrusal olmayanlığa sahiptir, bu da önemli dalga biçimi bozulmasına ve sonuç olarak önemli konumlandırma hatalarına neden olur. Ericsson'dan PBM3960 ve PBL3771 gibi yüksek kaliteli sürücüler kullanılıyorsa, sürücüyle ilgili hata motorun hatasıyla karşılaştırıldığında ihmal edilebilir.

Bazen step motor kontrolörleri, sinüsten üçüncü harmoniği ekleyerek veya çıkararak çıkış dalga biçimini ayarlamanıza izin verir. Bununla birlikte, böyle bir ayar, özellikleri bundan önce ölçülmesi gereken belirli bir motor için ayrı ayrı yapılmalıdır.

Bu sınırlamalar nedeniyle, mikro adımlama, esas olarak, gürültü ve rezonans olaylarını ortadan kaldırmak için (özellikle çok düşük hızlarda) düzgün dönüş sağlamak için kullanılır. Mikro adımlama ayrıca yerleşme süresini de azaltabilir mekanik sistem, çünkü tam adım modundan farklı olarak, dalgalanma ve salınım yoktur. Ancak çoğu durumda, geleneksel motorlar için doğru mikro adım konumlandırma garanti edilemez.

Fazların sinüzoidal akımı özel sürücüler kullanılarak sağlanabilir. Bazıları, örneğin Allegro'dan A3955, A3957, zaten bir DAC içerir ve yalnızca mikro denetleyiciden dijital kodlar gerektirir. SGS-Thomson'dan L6506, L298 gibi diğerleri, DAC'ler kullanılarak mikrodenetleyici tarafından üretilmesi gereken harici sinüzoidal referans voltajları gerektirir. Motor kutuplarının geometrisinin kusurlu olmasıyla ilgili hata hakim olmaya başladığı için, çok fazla sinüs örneğinin konumlandırma doğruluğunda bir artışa yol açmadığı söylenmelidir. Ayrıca, bu durumda, sayımlar, programlanmış oluşumlarında bir sorun olan, yüksek bir frekansla takip edilmelidir. Yüksek hızlarda çalışırken DAC'lerin çözünürlüğü düşebilir. Ayrıca, harmonik sinyal kontrolü avantajını kaybettiğinden, çok yüksek hızlarda genellikle normal tam adım modunda çalıştırılması tavsiye edilir. Bu, motor sargılarının sırasıyla endüktans olması nedeniyle olur, belirli bir besleme voltajına sahip herhangi bir belirli sürücü devresi, çok spesifik bir maksimum akım dönüş hızı sağlar. Bu nedenle artan frekansla akım şekli sinüsoidalden sapmaya başlar ve çok yüksek frekanslarda üçgen olur.

Hıza karşı tork, yük etkisi

Bir step motor tarafından üretilen tork birkaç faktöre bağlıdır:

• hız
• sargılardaki akım
• sürücü devreleri

İncirde. 14a, momentin rotorun dönüş açısına bağımlılığını gösterir.

Pirinç. 14. Sürtünme sonucu ölü bölgelerin ortaya çıkması.

İdeal bir step motor için bu ilişki sinüzoidaldir. S noktaları, yüksüz motor için rotor denge konumlarıdır ve birbirini takip eden birkaç adıma karşılık gelir. Motor miline tutma torkundan daha düşük bir harici tork uygulanırsa, rotorun açısal konumu belirli bir F açısı kadar değişecektir.

Ф = (N / (2 * pi)) * günah (Ta / Th),

nerede Ф - açısal yer değiştirme,
N - devir başına motorun adım sayısı,
Ta - dıştan uygulanan moment,
Tutma anıdır.

Açısal yanlış hizalama Ф, yüklü bir motorun konumlandırma hatasıdır. Motor miline tutma torkunu aşan bir tork uygulanırsa, bu torkun etkisi altında mil dönecektir. Bu modda rotor konumu kontrolsüzdür.
Pratikte, motor sürtünmeyi yenmek zorunda olduğu için, motora her zaman harici bir tork uygulanır. Sürtünme kuvvetleri iki kategoriye ayrılabilir: üstesinden gelmek için sabit bir moment gerektiren statik sürtünme veya statik sürtünme ve hıza bağlı olan dinamik sürtünme veya viskoz sürtünme. Statik sürtünmeyi düşünün. Bunun üstesinden gelmek için tepe torkunun yarısının gerektiğini varsayalım. İncirde. 14a, kesikli çizgilerle sürtünme momentini göstermektedir. Böylece, grafikte kesikli çizgilerin dışında kalan rotor dönüşü için yalnızca moment kalır. Bu, iki sonuca yol açar: sürtünme, motor şaftındaki momenti azaltır ve rotorun her bir denge konumu çevresinde ölü bölgeler belirir (Şekil 14b):

d = 2 (S / (pi / 2)) arksin (T f / T h) = (S / (pi / 4)) arksin (T f / Th),

d genişlik nerede ölü bölge radyan cinsinden,
S - radyan cinsinden adım açısı,
Tf - sürtünme momenti,
Tutma anıdır.

Ölü bölgeler konumlandırma doğruluğunu sınırlar. Örneğin, 90 derecelik bir adımla en yüksek motor torkunun yarısında statik sürtünmenin varlığı. 60 derecelik ölü bölgelere neden olur. Bu, bir sonraki adımdan sonra rotorun ölü bölgede hangi noktada durduğuna bağlı olarak motor adımının 30 ila 150 derece arasında dalgalanabileceği anlamına gelir.

Ölü bölgelerin varlığı mikro adımlama için çok önemlidir. Örneğin, d değerine sahip ölü bölgeler varsa, o zaman d'den küçük bir mikro adım rotoru hiç hareket ettirmez. Bu nedenle, mikro adımlama kullanan sistemler için statik sürtünmeyi en aza indirmek çok önemlidir.

Motor yük altında çalışırken, rotorun açısal konumu ile stator manyetik alanının yönü arasında her zaman bir miktar kayma vardır. Özellikle elverişsiz bir durum, motorun yavaşlamaya başlaması ve yük torkunun tersine çevrilmesidir. Gecikme veya ilerlemenin hızı değil, yalnızca konumu ifade ettiğine dikkat edilmelidir. Her durumda, motorun senkronizasyonu kaybolmazsa, bu gecikme veya ilerleme iki tam adımın değerini aşamaz. Bu çok hoş bir gerçektir.

Adım motoru her adım attığında, rotor S radyanını döndürür. Bu durumda minimum moment, rotor tam olarak bitişik denge konumları arasına yerleştirildiğinde gerçekleşir (Şekil 15).

Pirinç. 15. Step motorun tutma torku ve çalışma torku.

Bu torka çalışma torku denir, bu, motorun düşük hızda dönerken üstesinden gelebileceği en büyük torkun ne olduğu anlamına gelir. Momentin rotorun dönme açısına sinüzoidal bağımlılığı ile, bu moment Tr = Th / (2 0,5). Motor iki enerjili sargı ile adım atıyorsa, çalışma torku bir enerjili sargı için tutma torkuna eşittir.

Bir step motor sürücüsünün parametreleri, yükün özelliklerine büyük ölçüde bağlıdır. Sürtünmeye ek olarak, gerçek yükün ataleti vardır. Atalet hız değişikliklerini önler. Atalet yükü, motordan çok fazla hızlanma ve yavaşlama torku gerektirir ve böylece maksimum hızlanmayı sınırlar. Öte yandan, yük ataletinin arttırılması hız kararlılığını arttırır.

Bir motor tipi seçerken, bir faz kontrol yöntemi seçerken ve bir sürücü devresi seçerken torkun hıza bağımlılığı gibi bir step motorun böyle bir parametresi en önemlisidir. Yüksek hızlı step motor sürücüleri tasarlarken motor sargılarının endüktans olduğunu unutmayın. Bu endüktans, akımın yükselme ve düşme sürelerini belirler. Bu nedenle, sargıya dikdörtgen bir voltaj uygulanırsa, akım dalga biçimi dikdörtgen olmayacaktır. Düşük hızlarda (Şekil 16a), akımın yükselme ve düşme süreleri torku büyük ölçüde etkileyemez, ancak yüksek hızlarda tork düşer. Bunun nedeni, yüksek hızlarda motor sargılarındaki akımın nominal değere ulaşması için zamanın olmamasıdır (Şekil 16b).

Pirinç. 16. Farklı çalışma hızlarında motor sargılarındaki akımın şekli.

Torkun mümkün olduğu kadar az düşmesi için, güç kaynakları için özel devreler kullanılarak elde edilen motor sargılarında yüksek oranda akım artışı sağlamak gerekir.

Fazların anahtarlama frekansındaki artışla torkun davranışı yaklaşık olarak aşağıdaki gibidir: belirli bir kesme frekansından başlayarak tork monoton olarak azalır. Bir step motor için tipik olarak iki tork-hız eğrisi verilir (şekil 17).

Pirinç. 17. Anın hıza bağımlılığı.

İç eğri (başlangıç ​​eğrisi veya çekme eğrisi), belirli bir hız için step motorun hangi maksimum sürtünme torkunda hareket edebileceğini gösterir. Bu eğri, hız eksenini maksimum başlangıç ​​frekansı veya kısma frekansı olarak adlandırılan bir noktada keser. Yüksüz bir motorun çalışabileceği maksimum hızı belirler. Pratikte bu değer saniyede 200 - 500 tam adım aralığındadır. Yükün eylemsizliği, iç eğrinin görünümünü güçlü bir şekilde etkiler. Daha fazla atalet, eğrinin altındaki daha küçük bir alana karşılık gelir. Bu alana başlangıç ​​alanı denir. Dış eğri (hızlanma eğrisi veya çekme eğrisi), belirli bir hız için hangi maksimum sürtünme torkunda step motorun adımları atlamadan dönüşü koruyabildiğini gösterir. Bu eğri, hız eksenini maksimum hızlanma frekansı olarak adlandırılan bir noktada keser. için maksimum hızı gösterir. bu motor yük olmadan. Maksimum hızı ölçerken, rezonans fenomeni nedeniyle torkun da rezonans frekansında sıfır olduğu akılda tutulmalıdır. Eğriler arasında kalan alana ivme alanı denir.

Sürücü devresinin tork-hız eğrisinin seyrini büyük ölçüde etkilediğine dikkat edilmelidir, ancak bu konu aşağıda tartışılacaktır.

Hız aşırtma!

Hızlanma alanından yüksek hızda çalışabilmek için (Şekil 17), başlangıç ​​alanından düşük hızda başlamak ve ardından hızlanmak gerekir. Durduğunuzda, harekete geçmeniz gerekir Ters sipariş: önce fren yapın ve yalnızca başlangıç ​​alanına girdikten sonra kontrol darbeleri kesilebilir. Aksi takdirde senkronizasyon kaybı olacak ve rotor pozisyonu kaybolacaktır. Hızlanma ve yavaşlamanın kullanılması, önemli ölçüde daha yüksek hızların elde edilmesini sağlar - endüstriyel uygulamalarda, saniyede 10.000 tam adıma kadar hızlar kullanılır. Rotorun ısınması nedeniyle step motorun yüksek hızda sürekli çalışmasının her zaman kabul edilemez olduğuna dikkat edilmelidir. Ancak pozisyonlama yapılırken kısa süreliğine yüksek hız kullanılabilir.

Hızlanma sırasında motor bir dizi hızdan geçerken, hızlardan birinde hoş olmayan bir rezonans olayıyla karşılaşabilirsiniz. Normal hızlanma için, atalet momenti en azından rotorun atalet momentine eşit olan bir yükün olması arzu edilir. Yüksüz bir motorda, rezonans fenomeni en belirgindir. Bu fenomenle mücadele yöntemleri aşağıda ayrıntılı olarak açıklanacaktır.
Hızlanırken veya yavaşlarken, doğru hız değişimi ve maksimum hızlanma yasasını seçmek önemlidir. Hızlanma ne kadar az olursa, yükün ataleti o kadar yüksek olmalıdır. kriter doğru seçim Hızlanma modu, belirli bir yük için minimum sürede istenen hıza hızlanmanın uygulanmasıdır. Uygulamada, sabit hızlanma ile hızlanma ve yavaşlama en sık kullanılır.

Motorun hızlandırılacağı veya yavaşlatılacağı kanunun uygulanması genellikle yazılım kontrollü bir mikrodenetleyici tarafından gerçekleştirilir, çünkü step motor sürücüsü için genellikle saat frekansının kaynağı mikrodenetleyicidir. Daha önceleri voltaj kontrollü jeneratörler veya programlanabilir frekans bölücüler bu amaçlar için kullanılıyordu. Saat frekansını oluşturmak için, hemen hemen her mikrodenetleyicide bulunan bir donanım zamanlayıcı kullanmak uygundur. Motor sabit bir hızda döndüğünde, zamanlayıcıya adım tekrarlama süresinin (adım süresi) sabit bir değerini yüklemek yeterlidir. Motor hızlanır veya yavaşlarsa bu süre her yeni adımda değişir. Sabit hızlanma ile hızlanma veya yavaşlama sırasında adımların tekrar hızı sırasıyla lineer olarak değişmeli, zamanlayıcıya yüklenmesi gereken periyodun değeri hiperbolik yasaya göre değişmelidir.

En genel durum için, adım süresinin mevcut hıza bağımlılığının bilinmesi gerekir. t zamanında hızlanma sırasında motorun yaptığı adım sayısı şuna eşittir:

N = 1 / 2At 2 + Vt, burada N adım sayısıdır, t zamandır, V hızdır, zaman birimi başına adım olarak ifade edilir, A ivmedir, adım sayısı bölü zaman karesi olarak ifade edilir.

Bir adım N = 1 için adım süresi t 1 = T = (-V + (V 2 + 2A) 0,5) / A

Adım sonucunda hız Vnew = (V 2 + 2A) 0,5'e eşit olur.

Verilen formüllere göre hesaplamalar oldukça zahmetlidir ve önemli miktarda işlemci zamanı harcaması gerektirir. Aynı zamanda, hızlanma değerinin keyfi bir anda değiştirilmesine izin verirler. Hızlanma ve yavaşlama sırasında sabit hızlanmaya ihtiyacınız varsa, hesaplamalar büyük ölçüde basitleştirilebilir. Bu durumda, adım süresinin hızlanma süresine bağımlılığını yazabilirsiniz:
V = V 0 + At, burada V mevcut hızdır, V 0 başlangıç ​​hızıdır (hızlanmanın başladığı minimum hız), A hızlanmadır;
1 / T = 1 / T 0 + At, burada T adım süresidir, T 0 ilk adım süresidir, t mevcut zamandır;

Nereden T = T 0 / (1 + T 0 At)

Bu formülü kullanan hesaplamaların yapılması çok daha kolaydır, ancak hızlanma değerini değiştirmek için motoru durdurmanız gerekir.

Rezonans

Step motorların rezonans adı verilen istenmeyen bir etkisi vardır. Etki, belirli hızlarda torkta ani bir düşüş olarak görünür. Bu, atlanan adımlara ve senkronizasyon kaybına neden olabilir. Etki, adım frekansı motor rotorunun doğal rezonans frekansıyla çakışırsa ortaya çıkar.

Motor bir adım attığında, rotor hemen yeni bir konuma hareket etmez, ancak sönümlü salınımlar yapar. Gerçek şu ki, sistem rotoru - manyetik alan - stator, salınım frekansı rotorun atalet momentine (artı yük) ve manyetik alanın büyüklüğüne bağlı olan bir yay sarkaç olarak düşünülebilir. Manyetik alanın karmaşık konfigürasyonu nedeniyle, rotorun rezonans frekansı, titreşim genliğine bağlıdır. Genlik azaldıkça, frekans artar ve daha kolay ölçülebilen düşük genlikli frekansa yaklaşır. Bu frekans, hatve açısına ve tutma torkunun rotor atalet momentine oranına bağlıdır. Daha yüksek tutma torku ve daha düşük atalet momenti, rezonans frekansını artıracaktır.
Rezonans frekansı aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:

F 0 = (N * T H / (J R + J L)) 0,5 / 4 * pi,

nerede F 0 - rezonans frekansı,
N, devir başına tam adım sayısıdır,
TH - kullanılan kontrol yöntemi ve faz akımı için tutma momenti,
J R - rotorun atalet momenti,
J L, yükün eylemsizlik momentidir.

Rezonans frekansının, motor rotorunun kendisinin atalet momenti artı motor miline bağlı yükün atalet momenti ile belirlendiğine dikkat edilmelidir. Bu nedenle, bazen parametreler arasında verilen yüksüz bir motorun rotorunun rezonans frekansı, motora bağlı herhangi bir yük bu frekansı değiştireceğinden, pratik değeri çok azdır.
Pratikte, rezonansa yakın bir frekansta çalışırken rezonansın etkisi zorluklara yol açar. Rezonans frekansındaki an sıfırdır ve özel önlemler alınmadan step motor hızlanma sırasında rezonans frekansını geçemez. Her durumda, rezonans olayı, sürücünün doğruluğunu önemli ölçüde bozabilir.

Düşük sönümlemeli sistemlerde, motor rezonans frekansının yakınında çalıştırıldığında adım kaybı veya artan gürültü riski vardır. Bazı durumlarda, temel rezonans frekansının harmoniklerinde de sorunlar meydana gelebilir.

Mikro adımlama olmadığında, salınımın ana nedeni aralıklı rotor dönüşüdür. Adım sırasında rotora bir miktar enerji verilir. Bu dürtü titreşimleri harekete geçirir. Yarım adım modunda rotora verilen enerji, tam adımın enerjisinin yaklaşık %30'u kadardır. Bu nedenle, yarım adım modunda titreşim genliği çok daha azdır. Ana adımın 1/32'lik adımlı mikro adımlama modunda, her bir mikro adımda, tam adımın enerjisinin yalnızca yaklaşık %0,1'i rapor edilir. Bu nedenle, mikro adımlama modunda rezonans fenomeni neredeyse görünmezdir.

Rezonansla başa çıkmak için elektriksel yöntemler vardır. Salınımlı bir rotor, stator sargılarında bir EMF'ye yol açar. Bu adımda kullanılmayan kısa devre sargıları rezonansı azaltacaktır.

Ve son olarak, sürücünün algoritması düzeyinde rezonansla başa çıkma yöntemleri vardır. Örneğin, iki faz açıkken çalışırken, rezonans frekansının bir faz açıktan yaklaşık %20 daha yüksek olduğu gerçeğini kullanabilirsiniz. Rezonans frekansı tam olarak biliniyorsa, çalışma modu değiştirilerek geçilebilir.

Mümkünse rezonansın üzerindeki başlatma ve durdurma frekansları kullanılmalıdır. Rotor yük sisteminin atalet momentinin arttırılması, rezonans frekansını azaltır.

Bununla birlikte, rezonansla mücadele için en etkili önlem, bir mikro adımlama modunun kullanılmasıdır.

Onu ne ile beslemeli?

Yemek için geleneksel motor DC yalnızca bir kaynak gerektirir sabit voltaj, ve sargıların gerekli komütasyonları kollektör tarafından yapılır. Bir step motorla her şey daha karmaşıktır. Tüm komütasyon harici bir kontrolör tarafından gerçekleştirilmelidir. Şu anda, vakaların yaklaşık %95'inde step motorları kontrol etmek için mikrodenetleyiciler kullanılmaktadır. En basit durumda, tam adımlı step motor kontrolü, 90 derece faz dışı yalnızca iki sinyal gerektirir. Dönme yönü, hangi fazın önde olduğuna bağlıdır. Hız, darbe tekrarlama oranı ile belirlenir. Yarım adım modunda her şey biraz daha karmaşıktır ve en az 4 sinyal gerektirir. Tüm step motor kontrol sinyalleri yazılım tarafından üretilebilir, ancak bu mikrodenetleyici üzerinde ağır bir yüke neden olacaktır. Bu nedenle, işlemciden gereken dinamik sinyal miktarını azaltan step motor sürücülerinin özel mikro devreleri daha sık kullanılır. Tipik olarak bu çipler, adım tekrarlama oranı olan bir saat hızı ve yönü belirleyen statik bir sinyal gerektirir. Bazen yarım adım modunu açmak için hala bir sinyal vardır. Mikro adımlama modunda çalışan sürücü IC'leri daha fazla sinyal gerektirir. Yaygın bir durum, bir mikro devre kullanılarak gerekli faz kontrol sinyalleri dizilerinin oluşturulması ve gerekli faz akımlarının başka bir mikro devre tarafından sağlanmasıdır. Son zamanlarda, tüm işlevleri tek bir mikro devrede uygulayan giderek daha fazla sürücü ortaya çıktı.

Sürücünün ihtiyaç duyduğu güç, motorun boyutuna bağlıdır ve küçük motorlar için bir watt'ın kesirleri ve büyük motorlar için 10-20 watt'a kadardır. Maksimum güç kaybı, motorun ısınmasıyla sınırlıdır. Maksimum çalışma sıcaklığı genellikle üretici tarafından belirtilir, ancak kabaca 90 derecelik bir kasa sıcaklığının normal olduğu varsayılabilir. Bu nedenle sürekli maksimum akımda çalışan step motorlara sahip cihazlar tasarlanırken bakım personelinin motor gövdesine dokunmasını engelleyecek tedbirlerin alınması gerekir. Bazı durumlarda, bir soğutma radyatörü kullanmak mümkündür. Bu bazen daha küçük bir motora ve daha iyi bir güç/maliyet oranına izin verir.

Belirli bir step motor boyutu için, sargıların kapladığı alan sınırlıdır. Bu nedenle, sürücüyü verilen sarım parametreleri için en iyi verimi sağlayacak şekilde tasarlamak çok önemlidir.

Bir sürücü devresinin üç ana görevi vardır:

• sargılardaki akımı açıp kapatabilme ve yönünü değiştirebilme
• ayarlanan akım değerini koru
• iyi hız özellikleri için akımın mümkün olduğunca hızlı yükselmesini ve düşmesini sağlayın

Akımın yönünü değiştirme yöntemleri

Step motor çalışırken manyetik alanın yönünü her faz için bağımsız olarak değiştirmek gerekir. Manyetik alanın yönünü değiştirmek yapılabilir Farklı yollar... Tek kutuplu motorlarda sargılar orta uçludur veya her faz için iki ayrı sargıya sahiptir. Manyetik alanın yönü, sargıların yarımları veya tüm sargılar değiştirilerek değiştirilir. Bu durumda, her faz için sadece iki basit A ​​ve B anahtarı gereklidir (şekil 18).

Pirinç. 18. Tek kutuplu motor sargısının güç kaynağı.

Bipolar motorlarda, sargı uçlarının polaritesi tersine çevrilerek yön tersine çevrilir. Bu polarite değişimi, tam bir H köprüsü gerektirir (Şekil 19). Her iki durumda da anahtar yönetimi, istenen işlem algoritmasını uygulayan bir mantıksal devre tarafından gerçekleştirilmelidir. Devrelerin güç kaynağının motor sargıları için derecelendirildiği varsayılır.

Pirinç. 19. Bipolar motor sargısının güç kaynağı.

o en basit yol sargıların akımının kontrolü ve daha sonra gösterileceği gibi, motorun yeteneklerini önemli ölçüde sınırlar. H-köprü transistörlerinin ayrı kontrolü ile, güç kaynağının anahtarlarla kısa devre yaptığı durumların mümkün olduğuna dikkat edilmelidir. Bu nedenle, kontrol mantık devresi, kontrol eden mikrodenetleyicinin arızalanması durumunda bile bu durumu dışlayacak şekilde oluşturulmalıdır.

Motor sargıları endüktanstır; bu, akımın sonsuz bir potansiyel fark yaratmadan sonsuz hızla yükselemeyeceği veya sonsuz hızla düşemeyeceği anlamına gelir. Sargı bir güç kaynağına bağlandığında akım belirli bir oranda artacak ve sargının bağlantısı kesildiğinde voltaj dalgalanması meydana gelecektir. Bu dalgalanma, bipolar veya alan etkili transistörler olan anahtarlara zarar verebilir. Bu sürümü sınırlamak için özel koruyucu zincirler kurulur. Şekil 2'deki diyagramlarda. 18 ve 19, bu zincirler diyotlardan oluşur, kapasitörler veya diyotlarla kombinasyonları çok daha az kullanılır. Kondansatörlerin kullanılması elektriksel rezonansa neden olur ve bu da belirli bir hızda tork artışına neden olabilir. İncirde. Tek kutuplu bir motorun sargılarının yarısının ortak bir çekirdek üzerinde bulunması ve güçlü bir şekilde birbirine bağlı olması nedeniyle 18 gerekli 4 diyot. Bir ototransformatör olarak çalışırlar ve her iki sargının terminallerinde dalgalanmalar meydana gelir. Anahtar olarak MOS transistörleri kullanılıyorsa, içlerinde zaten diyotlar bulunduğundan sadece iki harici diyot yeterlidir. Yüksek güçlü açık kollektör çıkış aşamaları içeren entegre devreler de genellikle bu tür diyotlara sahiptir. Ek olarak, ULN2003, ULN2803 ve benzerleri gibi bazı mikro devrelerin içinde her bir transistör için her iki koruyucu diyot bulunur. Yüksek hızlı anahtarların kullanılması durumunda, karşılaştırılabilir hızda diyotların gerekli olduğuna dikkat edilmelidir. Yavaş diyot kullanılması durumunda küçük kapasitörler ile şöntlenmelidir.

Akım stabilizasyonu

Torku ayarlamak için sargılardaki akımı ayarlamak gerekir. Her durumda, akım, sargıların omik direnci boyunca güç kaybını aşmayacak şekilde sınırlandırılmalıdır. Ayrıca yarım adım modunda yine belirli zamanlarda sargılarda sıfır akım değeri sağlanması, mikro adım modunda ise genellikle farklı akım değerlerinin ayarlanması gerekmektedir.

Her motor için üretici, sargıların nominal çalışma voltajını belirtir. Bu nedenle, sargılara güç vermenin en basit yolu, sabit bir voltaj kaynağı kullanmaktır. Bu durumda akım, sargıların omik direnci ve güç kaynağının voltajı ile sınırlıdır (Şekil 20a), bu nedenle bu tür güç kaynağına L / R güç kaynağı denir. Sargıdaki akım, endüktans, sargının aktif direnci ve uygulanan voltaj tarafından belirlenen bir oranda katlanarak artar. Artan frekans ile akım anma değerine ulaşmaz ve tork düşer. Bu nedenle, bu güç kaynağı yöntemi yalnızca düşük hızlarda çalışırken uygundur ve pratikte yalnızca düşük güçlü motorlar için kullanılır.

Pirinç. 20. Anma gerilimi (a) ile sargının güç kaynağı ve bir sınırlayıcı direnç (b) kullanımı.

Yüksek hızlarda çalışırken, güç kaynağının voltajını artırarak mümkün olan sargılardaki akımın yükselme oranını artırmak gerekir. Bu durumda, maksimum sargı akımı ek bir direnç kullanılarak sınırlandırılmalıdır. Örneğin, nominal voltajdan 5 kat daha yüksek bir besleme voltajı kullanılıyorsa, toplam direncin 5R olması için böyle bir ek direnç gerekir, burada R, sargının omik direncidir (L / 5R beslemesi). Bu güç kaynağı yöntemi, daha hızlı bir akım artışı ve sonuç olarak daha büyük bir tork sağlar (Şekil 20b). Bununla birlikte, önemli bir dezavantajı vardır: direnç üzerinde ek güç harcanır. Güçlü dirençlerin büyük boyutları, ısı dağılımı ihtiyacı ve güç kaynağının artan gerekli gücü - tüm bunlar bu yöntemi etkisiz kılar ve uygulamasını 1-2 watt gücünde küçük motorlarla sınırlar. Geçen yüzyılın 80'li yıllarının başına kadar, üreticiler tarafından verilen step motor parametrelerinin bu güç kaynağı yöntemiyle ilgili olduğu söylenmelidir.

Motora güç sağlamak için bir akım üreteci kullanılırsa, akımda daha da hızlı bir artış elde edilebilir. Akım artışı lineer olarak gerçekleşecektir, bu da nominal akım değerine daha hızlı ulaşılmasını sağlayacaktır. Ayrıca, bir çift güçlü direnç, radyatörlerle birlikte bir çift güçlü transistörden daha pahalıya mal olabilir. Ancak önceki durumda olduğu gibi, mevcut jeneratör ek gücü dağıtacak ve bu güç şemasını verimsiz hale getirecektir.

Yüksek dönüş hızı ve düşük güç kaybı sağlayan başka bir çözüm daha var. İki güç kaynağının kullanımına dayanmaktadır.

Pirinç. 21. Adım gerilimli motor sargısının güç beslemesi.

Her adımın başında, sargılar kısa bir süre daha yüksek bir voltaj kaynağına bağlanır, bu da akımda hızlı bir artış sağlar (Şekil 21). Daha sonra sargıların besleme gerilimi azalır (Şekil 21'de t 1 zamanı). Bu yöntemin dezavantajı, iki anahtara, iki güç kaynağına ve daha karmaşık bir kontrol devresine ihtiyaç duymasıdır. Bu tür kaynakların zaten mevcut olduğu sistemlerde yöntem oldukça ucuz olabilir. Diğer bir zorluk, genel durum için t 1 zamanını belirlemenin imkansızlığıdır. Sargıların endüktansı daha düşük olan bir motor için, akımın yükselme hızı daha yüksektir ve sabit bir t 1'de ortalama akım, motorun aşırı ısınmasıyla dolu olan nominal akımdan daha yüksek olabilir.

Motor sargılarındaki akımı stabilize etmenin başka bir yöntemi de anahtar (darbe genişliği) düzenlemesidir. Modern step motor sürücüleri bu yöntemi kullanır. Anahtar regülatör, düzenleme kolaylığı ve çok düşük kayıplar ile birlikte sargılarda yüksek bir akım hızı değişimi sağlar. Anahtar akım düzenleme devresinin bir diğer avantajı, besleme voltajı dalgalanmalarından bağımsız olarak motor torkunu sabit tutmasıdır. Bu, basit ve ucuz düzensiz güç kaynaklarının kullanılmasına izin verir.

Yüksek bir akım artışı oranı sağlamak için, nominalden birkaç kat daha yüksek bir güç kaynağı voltajı kullanılır. Görev döngüsünü ayarlayarak, ortalama voltaj ve akım, sargı için nominal seviyede tutulur. Geri bildirim sonucu bakım yapılır. Sargıya seri olarak bir direnç bağlanır - akım sensörü R (Şekil 22a). Bu direnç üzerindeki voltaj düşüşü, sargı akımıyla orantılıdır. Akım ayarlanan değere ulaştığında, anahtar kapanır ve bu da akımda bir düşüşe neden olur. Akım alt eşiğe düştüğünde anahtar tekrar açılır. Bu işlem, ortalama akım sabit tutularak periyodik olarak tekrarlanır.

Pirinç. 22. Anahtar akım stabilizasyonunun çeşitli şemaları.

Uref değerini kontrol ederek faz akımını ayarlayabilirsiniz, örneğin hızlanma ve yavaşlama sırasında arttırabilir ve sabit hızda çalışırken azaltabilirsiniz. Ayrıca sinüzoid şeklinde bir DAC kullanarak da ayarlayabilir, böylece bir mikro adım modu gerçekleştirebilirsiniz. Anahtar transistörün bu şekilde kontrol edilmesi, sargıda karşılaştırıcı histerezisi tarafından belirlenen sabit bir akım dalgalanması sağlar. Bununla birlikte, anahtarlama frekansı, sargıdaki akımın değişim hızına, özellikle endüktansına ve besleme voltajına bağlı olacaktır. Ek olarak, motorun farklı fazlarını besleyen bu tür iki devre senkronize edilemez ve bu da ek enterferansa neden olabilir.

Sabit bir anahtarlama frekansına sahip bir devre bu eksikliklerden arındırılmıştır (Şekil 22b). Anahtar transistör, özel bir jeneratör tarafından ayarlanan bir flip-flop tarafından kontrol edilir. Flip-flop ayarlandığında, anahtar transistörü açılır ve faz akımı yükselmeye başlar. Bununla birlikte, akım sensöründeki voltaj düşüşü de artar. Referans voltajına ulaştığında, karşılaştırıcı, flip-flop'u temizleyerek değişir. Bu durumda anahtar transistör kapanır ve tetik jeneratör tarafından yeniden kurulana kadar faz akımı düşmeye başlar. Böyle bir devre sabit bir anahtarlama frekansı sağlar, ancak akım dalgalanması sabit olmayacaktır. Jeneratörün frekansı, motorun duyulabilir bir ses oluşturmaması için genellikle en az 20 kHz seçilir. Aynı zamanda, çok yüksek bir anahtarlama frekansı, motor çekirdeğinde artan kayıplara ve transistörlerin anahtarlama kayıplarına neden olabilir. Bununla birlikte, artan frekans ile dalgalanma akımının genliğinin azalması nedeniyle çekirdek kaybı, artan frekansla o kadar hızlı büyümez. Ortalama akımın %10'u düzeyindeki dalgalanmalar genellikle kayıp sorunlarına neden olmaz.

Benzer bir şema, kullanımı harici bileşenlerin sayısını en aza indiren SGS-Thomson L297 mikro devresi içinde uygulanmaktadır. Diğer özel mikro devreler de anahtar düzenlemeyi uygular.

Pirinç. 23. Farklı besleme yolları için motor sargılarındaki akımın şekli.

İncirde. 23, üç besleme yolu için motor sargılarındaki akımın dalga biçimini gösterir. Şu an anlamında en iyisi anahtar yöntemdir. Ayrıca yüksek verim sağlar ve akım miktarını basitçe ayarlamanıza olanak tanır.

Hızlı ve yavaş iniş

İncirde. 19, sargıdaki farklı akım yönlerini açmak için H köprüsündeki anahtarların konfigürasyonlarını gösterdi. Akımı kapatmak için H köprüsünün tüm tuşlarını kapatabilir veya bir tuşu açık bırakabilirsiniz (Şek. 24). Bu iki durum, sargıdaki akımın bozulma hızında farklılık gösterir. Endüktansı güç kaynağından ayırdıktan sonra akım anında duramaz. Güç kaynağının ters yönüne sahip bir kendi kendine endüksiyon EMF'si vardır. Anahtar olarak transistörler kullanıldığında, her iki yönde de iletimi sağlamak için şönt diyotlar kullanılmalıdır. Bir indüktördeki akımın değişim hızı, uygulanan voltajla orantılıdır. Bu hem akımın yükselişi hem de düşüşü için geçerlidir. Sadece ilk durumda, güç kaynağı güç kaynağıdır ve ikincisinde endüktansın kendisi depolanan enerjiden vazgeçer. Bu süreç farklı koşullar altında gerçekleşebilir.

Pirinç. 24. Yavaş ve hızlı akım bozunumu.

İncirde. 24a, sarım açıkken H-köprü tuşlarının durumunu gösterir. A ve D tuşları açık, akımın yönü bir okla gösteriliyor. İncirde. 24b sargı kapalı, ancak A tuşu açık. Kendinden endüksiyonlu EMF, bu anahtar ve VD3 diyotu aracılığıyla kısa devre edilir. Bu anda, diyot boyunca ileri düşüşe artı anahtar boyunca düşüşe (transistörün doyma voltajı) eşit, sargı terminalleri boyunca küçük bir voltaj olacaktır. Sargının uçlarındaki voltaj küçük olduğu için akım değişim hızı da küçük olacaktır. Buna uygun olarak, manyetik alanın bozulma hızı da küçük olacaktır. Ve bu, bir süre için motorun statorunun şu anda mevcut olmaması gereken bir manyetik alan yaratacağı anlamına gelir. Bu alan dönen rotor üzerinde fren etkisi yapacaktır. Yüksek motor devirlerinde bu etki motorun normal çalışmasına ciddi şekilde müdahale edebilir. Hızlı açılan akım eğimi, yarım adım modunda çalışan yüksek hızlı kontrolörler için çok önemlidir.

H köprüsünün tüm anahtarları açıldığında, sargı akımını kapatmanın başka bir yolu da mümkündür (Şekil 24c). Bu durumda, kendi kendine endüksiyonun EMF'si, VD2, VD3 diyotları aracılığıyla güç kaynağına kısa devre yapılır. Bu, akımın azalması sırasında, güç kaynağı voltajının toplamına ve iki diyot boyunca ileri düşüşün toplamına eşit sargı boyunca bir voltaj olacağı anlamına gelir. İlk duruma kıyasla, bu çok daha fazla stres. Buna göre, akımın ve manyetik alanın bozulması daha hızlı olacaktır. Akım düşüşünü hızlandırmak için güç kaynağı voltajını kullanan bu çözüm, en basit olanıdır, ancak tek çözüm değildir. Hangi özel damper zincirlerine ihtiyaç duyulacağını bastırmak için bazı durumlarda güç kaynağında dalgalanmalar olabileceği söylenmelidir. Akım düşüşü sırasında sargıda artan voltajın ne şekilde sağlandığı önemli değildir. Bunun için zener diyot veya varistör kullanabilirsiniz. Bununla birlikte, bu elemanlar, ilk durumda güç kaynağına geri verilen ek gücü dağıtacaktır.

Tek kutuplu bir motor için durum daha karmaşıktır. Gerçek şu ki, sargının yarısı veya aynı fazın iki ayrı sargısı güçlü bir şekilde birbirine bağlıdır. Bu bağlantının bir sonucu olarak, kapama transistöründe artan genlik aşımları meydana gelecektir. Bu nedenle transistörler özel devrelerle korunmalıdır. Bu devreler, hızlı bir akım düşüşü sağlamak için oldukça yüksek bir kırpma voltajı sağlamalıdır. Çoğu zaman diyotlar, zener diyotlar veya varistörlerle birlikte kullanılır. Devre uygulama yollarından biri Şekil 2'de gösterilmektedir. 25.

Pirinç. 25. Tek kutuplu bir motor için hızlı akım azalmasının uygulanmasına bir örnek.

Anahtar düzenleme ile, dalgalanma akımının büyüklüğü, bozunma hızına bağlıdır. Burada farklı versiyonlar mümkündür.

Sargı bir diyot tarafından kısa devre yapılırsa, yavaş bir akım düşüşü gerçekleşir. Bu, özellikle motor mikro adım modunda çalışırken oldukça arzu edilen dalgalanma akımının genliğinde bir azalmaya yol açar. Belirli bir dalgalanma seviyesi için, yavaş bir akım düşüşü, motorun ısınmasını azaltan daha düşük PWM frekanslarında çalışmaya izin verir. Bu nedenlerle yavaş akım bozunumu yaygın olarak kullanılmaktadır. Bununla birlikte, yavaş bir akım artışının her zaman optimal olmamasının birkaç nedeni vardır: ilk olarak, negatif geri EMF nedeniyle, akım düşüşü sırasında sargıdaki düşük voltaj nedeniyle, gerçek ortalama sargı akımı fazla tahmin edilebilir; ikincisi, faz akımını keskin bir şekilde azaltmak gerektiğinde (örneğin, yarım adım modunda), yavaş bir düşüş, hızlı bir şekilde yapılmasına izin vermez; üçüncü olarak, faz akımının çok düşük bir değerinin ayarlanması gerektiğinde, anahtarların minimum çalışma süresinde bir sınırlamanın varlığından dolayı regülasyon ihlal edilebilir.

Sargıyı güç kaynağına kısa devre yaparak gerçekleşen yüksek akım düşüşü hızı, dalgalanmanın artmasına neden olur. Aynı zamanda, akımın yavaş azalmasından kaynaklanan dezavantajlar ortadan kalkar. Bununla birlikte, bu durumda, ortalama akımı korumanın doğruluğu daha azdır ve kayıp da daha fazladır.

En gelişmiş sürücü IC'leri, mevcut bozulma oranını düzenleme yeteneğine sahiptir.

Sürücülerin pratik uygulaması

Step motor sürücüsünün iki ana sorunu çözmesi gerekir: gerekli sinyal zaman dizilerinin oluşturulması ve sargılarda gerekli akımın sağlanması. Entegre uygulamalarda, bazen bu görevler farklı mikro devreler tarafından gerçekleştirilir. Bir örnek, SGS-Thomson'dan L297 ve L298 yonga setidir. L297, zaman sıralama mantığı içerir ve L298, güçlü bir ikili H köprüsüdür. Ne yazık ki, bu tür mikro devrelerle ilgili terminolojide bazı karışıklıklar var. "Sürücü" terimi, işlevleri büyük ölçüde farklılık gösterse bile çoğu zaman birçok mikro devre için kullanılır. Diğer mantık mikro devrelerine "çevirmenler" denir. Bu makalede, aşağıda aşağıdaki terminoloji kullanılacaktır: "kontrolör" - zaman dizilerinin oluşumundan sorumlu bir mikro devre; "Sürücü" - motor sargılarına güç sağlamak için güçlü bir devre. Bununla birlikte, "sürücü" ve "kontrolör" terimleri, eksiksiz bir step motor kontrol cihazına da atıfta bulunabilir. Son zamanlarda giderek daha fazla kontrolör ve sürücünün tek bir mikro devrede birleştirildiğine dikkat edilmelidir.

Uygulamada, özel mikro devreler olmadan yapabilirsiniz. Örneğin, tüm denetleyici işlevleri yazılımda uygulanabilir ve sürücü olarak bir dizi ayrık transistör kullanılabilir. Ancak bu durumda mikrodenetleyici aşırı yüklenecek ve sürücü devresi hantal hale gelebilir. Buna rağmen, bazı durumlarda böyle bir çözüm uygun maliyetli olacaktır.
Tek kutuplu bir motorun sargılarını kontrol etmek için en basit sürücü gereklidir. Bunun için bipolar veya alan etkili transistörlerin kullanılabileceği en basit anahtarlar uygundur. IRLZ34, IRLZ44, IRL540 gibi bir mantık seviyesi tarafından kontrol edilen güçlü MOSFET'ler oldukça etkilidir. 0,1 ohm'dan daha düşük bir durum direncine ve 30A mertebesinde izin verilen bir akıma sahiptirler. Bu transistörlerin sırasıyla KP723G, KP727V ve KP746G yerli muadilleri vardır. İçinde birkaç güçlü transistör anahtarı içeren özel mikro devreler de vardır. Bir örnek, maksimum 0,5 A akıma sahip 7 anahtar içeren Allegro ULN2003 mikro devresidir (analoğumuz K1109KT23). Bu mikro devrenin bir hücresinin şematik bir diyagramı Şek. 26.

Pirinç. 26. ULN2003 mikro devresinin bir hücresinin şematik diyagramı.

Benzer mikro devreler birçok şirket tarafından üretilmektedir. Bu mikro devrelerin yalnızca step motorların sargılarına güç sağlamak için değil, aynı zamanda diğer yüklere güç sağlamak için de uygun olduğuna dikkat edilmelidir. Basit sürücü mikro devrelerine ek olarak, yerleşik bir denetleyiciye, PWM akım kontrolüne ve hatta mikro adımlama modu için bir DAC'ye sahip daha karmaşık mikro devreler de vardır.

Daha önce belirtildiği gibi, kontrol etmek bipolar motorlar H-köprüleri gibi daha karmaşık devreler gereklidir. Bu tür devreler, son zamanlarda giderek artan şekilde tümleşik devreler üzerinde uygulanmalarına rağmen, ayrık elemanlar üzerinde de uygulanabilir. Ayrık bir uygulamanın bir örneği Şekil 2'de gösterilmektedir. 27.

Pirinç. 27. Ayrık bileşenler üzerinde köprü sürücüsünün uygulanması.

Bu H köprüsü iki sinyal tarafından çalıştırılır, bu nedenle tüm olası kombinasyonlara izin vermez. Giriş seviyeleri farklı olduğunda bobin enerjilenir ve seviyeler aynı olduğunda kısa devre yapar. Bu, yalnızca bir yavaş akım rampasının (DC enjeksiyon freni) elde edilmesini sağlar. İntegral köprü sürücüleri birçok firma tarafından üretilmektedir. Bir örnek, SGS-Thomson'dan L293 (KR1128KT3A) ve L298'dir.

Yakın zamana kadar, Ericsson tarafından step motor kontrolü için çok sayıda mikro devre üretildi. Ancak, 11 Haziran 1999'da endüstriyel sınıf çiplerinin üretimini New Japan Radio Company'ye (New JRC) devretti. Aynı zamanda, mikro devrelerin tanımları PBLxxxx'ten NJMxxxx'e kadar hatırlandı.

Hem basit anahtarlar hem de H-köprüler, anahtar akım sabitleyicinin bir parçasını oluşturabilir. Anahtar kontrol devresi, ayrı bileşenler üzerinde veya özel bir mikro devre şeklinde gerçekleştirilebilir. PWM akım stabilizasyonunu uygulayan oldukça popüler bir mikro devre, SGS-Thomson'dan L297'dir. L293 veya L298 köprü sürücüsü IC ile birlikte, step motor için eksiksiz bir kontrol sistemi oluştururlar (Şekil 28).

Pirinç. 28. Tipik şema L297 ve L298N mikro devrelerinin dahil edilmesi.

L297 mikro devresi, kontrol mikro denetleyicisini büyük ölçüde rahatlatır, çünkü yalnızca saat frekansı SAAT (adım tekrarlama oranı) ve birkaç statik sinyal gerektirir: YÖN - yön (sinyal dahili olarak senkronize edilir, istediğiniz zaman geçiş yapabilirsiniz), YARIM / TAM - yarım -adım / tam adım modu, RESET - fazları başlangıç ​​durumuna ayarlar (ABCD = 0101), ETKİNLEŞTİR - mikro devreyi etkinleştirir, V ref - PWM regülasyonu sırasında tepe akım değerini ayarlayan referans voltajı. Ek olarak, birkaç ek sinyal vardır. KONTROL sinyali, PWM kontrolörünün çalışma modunu ayarlar. Düşük seviyede, PWM regülasyonu INH1, INH2 çıkışlarında ve yüksek seviyede ABCD çıkışlarında gerçekleşir. SYNC - dahili PWM saat üretecinin çıkışı. Birkaç mikro devrenin çalışmasını senkronize etmeye yarar. Ayrıca harici bir osilatörden saatleme yapılırken giriş olarak da kullanılabilir. HOME - ana konum sinyali (ABCD = 0101). YARIM / TAM mod geçişini senkronize etmek için kullanılır. Tam adım moduna geçiş anına bağlı olarak, mikro devre bir faz açık veya iki faz açık bir modda çalışabilir.

Diğer birçok mikro devre de anahtar düzenlemeyi uygular. Bazı mikro devrelerin belirli özellikleri vardır, örneğin, National Semiconductor LMD18T245 sürücüsü, dahili olarak bir MOS transistör hücresi temelinde uygulandığı için harici bir akım sensörünün kullanılmasını gerektirmez.

Bazı mikro devreler, özellikle mikro adımlama modunda çalışmak üzere tasarlanmıştır. Bir örnek, Allegro A3955 yongasıdır. Sinüzoidal faz akımını ayarlamak için yerleşik bir 3-bit doğrusal olmayan DAC'ye sahiptir.

Pirinç. 29. Rotorun akım ve yer değiştirme vektörü.

Bu 3-bit DAC tarafından üretilen faz akımlarının bir fonksiyonu olarak rotor ofseti, Şekil 2'de gösterilmektedir. 29. Mikro devre A3972, yerleşik bir 6 bit doğrusal DAC'ye sahiptir.

Sürücü tipi seçimi

Bir step motorun şaft üzerinde sağlayabileceği maksimum tork ve güç, motorun boyutuna, soğutma koşullarına, çalışma moduna (çalışma/duraklatma oranı), motor sargılarının parametrelerine ve kullanılan sürücü tipine bağlıdır. Kullanılan sürücünün tipi, motor miline giden gücü büyük ölçüde etkiler. Aynı güç kaybı ile, darbe akımı stabilizasyonuna sahip sürücü, sargıların anma gerilimine sahip güç kaynağına kıyasla 5 - 6 kata kadar bazı hızlarda bir tork kazancı sağlar. Bu aynı zamanda izin verilen hız aralığını da genişletir.

Step motor sürücü teknolojisi sürekli gelişmektedir. Geliştirme, motorun minimum boyutları, geniş hız yetenekleri ile şaft üzerinde en yüksek torku elde etmeyi amaçlamaktadır. yüksek verim ve geliştirilmiş doğruluk. Bu teknolojideki önemli bir bağlantı, bir mikro adımlama modunun kullanılmasıdır.

Pratikte, bir step motora dayalı bir sürücünün geliştirme süresi de önemlidir. Her özel durum için özel bir tasarım geliştirmek zaman alıcıdır. Bu açıdan bakıldığında, yüksek maliyetlerine rağmen PWM akım stabilizasyonuna dayalı üniversal kontrol devrelerinin kullanılması tercih edilmektedir.

AVR mikrodenetleyici ailesini temel alan bir step motor kontrolörünün pratik örneği

Şu anda step motorları kontrol etmek için çok sayıda özel mikro devre olmasına rağmen, bazı durumlarda onlarsız yapmak mümkündür. Çok talepkar olmadığında, kontrolör tamamen yazılım içinde uygulanabilir. Ayrıca, böyle bir kontrolörün maliyeti çok düşüktür.

Önerilen kontrolör, her bir sargının ortalama akımı 2.5A'ya kadar olan tek kutuplu bir step motoru kontrol etmek için tasarlanmıştır. Kontrolör, DSHI-200-1, -2, -3 gibi yaygın step motorlarla kullanılabilir. Ayrıca 5 inçlik sürücülerde kafa konumlandırma için kullanılanlar gibi daha az güçlü motorları sürmek için de kullanılabilir. Bu durumda, düşük güçlü motorlar için basit bir L / R güç kaynağı yeterli olduğundan, anahtar transistörlerin paralel bağlantısı ve anahtar akım stabilizasyonu reddedilerek devre basitleştirilebilir.

Pirinç. 30. Bir step motor kontrolörünün şematik diyagramı.

Cihazın temeli (Şekil 30), Atmel'den AT90S2313 tipi bir U1 mikro denetleyicisidir. Motor sargı kontrol sinyalleri, yazılım tarafından PB4 - PB7 portlarında üretilir. Sargıları değiştirmek için, paralel bağlı KP505A tipi iki alan etkili transistör kullanılır, toplam 8 transistör (VT1 - VT8). Bu transistörler TO-92 paketine sahiptir ve 1,4A'ya kadar akımları değiştirebilir, kanal direnci yaklaşık 0,3 ohm'dur. Mikrodenetleyicinin "reset" sinyali sırasında transistörlerin kapalı kalması için (portlar bu sırada yüksek empedans durumundadır), kapılar ve kaynaklar arasına R11 - R14 dirençleri bağlanır. Kapı kapasitansının şarj akımını sınırlamak için R6 - R9 dirençleri kurulur. Bu denetleyici yüksek olduğunu iddia etmiyor hız özellikleri bu nedenle, motor sargılarının VD2 - VD5 diyotları ile şöntlenmesiyle sağlanan faz akımının yavaş azalması oldukça tatmin edicidir. Bir step motor bağlamak için, her bir sargıdan iki ayrı ucu olan bir motoru (DSHI-200 gibi) bağlamanıza izin veren 8 pinli bir XP3 konektörü vardır. Sargıları içten bağlı motorlarda, konektörün bir veya iki ortak pimi serbest kalacaktır.

Kontrolörün, yüksek ortalama faz akımına sahip bir motoru kontrol etmek için kullanılabileceğine dikkat edilmelidir. Bunu yapmak için, yalnızca VT1 - VT8 transistörlerini ve VD2 - VD5 diyotlarını daha güçlü olanlarla değiştirmek gerekir. Ayrıca bu durumda transistörlerin paralel bağlantısı ihmal edilebilir. En uygun olanı, bir mantık seviyesi tarafından kontrol edilen MOSFET'lerdir. Örneğin, bunlar KP723G, KP727V ve diğerleridir.

Akım stabilizasyonu, yazılımda da uygulanan PWM kullanılarak gerçekleştirilir. Bunun için iki akım sensörü R15 ve R16 kullanılır. Akım sensörlerinden alınan sinyaller, alçak geçiren filtre R17C8 ve R18C9 üzerinden U3A ve U3B karşılaştırıcılarının girişlerine beslenir. Alçak geçiren filtreler, parazit nedeniyle karşılaştırıcıların yanlış çalışmasını önler. Her karşılaştırıcının ikinci girişine, motor sargılarındaki tepe akımını belirleyen bir referans voltajı uygulanmalıdır. Bu voltaj, 8 bit PWM modunda çalışan yerleşik bir zamanlayıcı kullanılarak mikro denetleyici tarafından üretilir. PWM sinyalini filtrelemek için iki bağlantılı bir alçak geçiren filtre R19C10R22C11 kullanılır. Aynı zamanda, dirençler R19, R22 ve R23, faz akımlarını ayarlamak için ölçeği ayarlayan bir bölücü oluşturur. Bu durumda, 255 koduna karşılık gelen maksimum tepe akımı, akım sensörlerinde 0,511V'luk bir gerilime karşılık gelen 5,11A'dır. PWM çıkışındaki DC bileşenin 0 ile 5V arasında değiştiği göz önüne alındığında gerekli bölme oranı yaklaşık 9,7'dir. Karşılaştırıcı çıkışları, INT0 ve INT1 mikrodenetleyici kesme girişlerine bağlanır.

Motor çalışmasını kontrol etmek için iki mantık girişi vardır: XP1 konektörüne bağlı FWD (ileri) ve REW (geri). Bu girişlerden birine DÜŞÜK mantık seviyesi uygulandığında, motor belirli bir minimum hızda dönmeye başlar, belirli bir sabit ivme ile kademeli olarak hızlanır. Hızlanma, motor ayarlanan çalışma hızına ulaştığında sona erer. Dönme yönünü tersine çevirme komutu verilirse, motor aynı hızlanma ile yavaşlatılır, ardından tersine çevrilir ve tekrar hızlanır.

Komut girişlerine ek olarak, XP2 konektörüne bağlı limit anahtarları için iki giriş vardır. İlgili girişte bir DÜŞÜK mantık seviyesi mevcutsa, limit anahtarının tetiklendiği kabul edilir. Bu durumda, bu yönde dönüş yasaktır. Motor dönerken limit anahtarı tetiklendiğinde, ayarlanan hızlanmada yavaşlamaya geçer ve sonra durur.

Limit anahtarlarının komut girişleri ve girişleri, bir direnç ve bir zener diyottan oluşan R1VD6, R2VD7, R3VD8 ve R4VD9 zincirleri tarafından aşırı gerilime karşı korunur.

Mikrodenetleyici, aynı anda bir güç monitörü olarak işlev gören bir 78LR05 sabitleyici çip tarafından desteklenmektedir. Besleme voltajı ayarlanan eşiğin altına düştüğünde, bu mikro devre, mikrodenetleyici için bir "sıfırlama" sinyali üretir. Stabilizatöre giden güç, C6 kondansatörü ile birlikte, bir step motor olan nispeten güçlü bir yükün değiştirilmesinin neden olduğu dalgalanmayı azaltan VD1 diyotundan sağlanır. Kartlara güç, kontakları çoğaltılmış 4 pimli bir XP4 konektörü aracılığıyla sağlanır.

Programın demo versiyonu, motoru tam veya yarım adım modunda sabit bir hızda döndürmenin yanı sıra sabit hızlanma ile hızlandırmanıza ve yavaşlatmanıza olanak tanır. Bu program gerekli tüm fonksiyonları içerir ve özel programlar yazmak için bir temel olarak kullanılabilir. Bu nedenle, yapısını daha ayrıntılı olarak düşünmek mantıklıdır.

Programın ana görevi, 4 motor sargısı için darbe dizileri oluşturmaktır. Bu diziler için zamanlama kritik olduğu için üretim timer 0 interrupt işleyicisinde gerçekleştirilir.Programın asıl işi bu işleyicide yaptığını söyleyebiliriz. İşleyicinin blok şeması Şekil 2'de gösterilmektedir. 31.

Pirinç. 31. Zamanlayıcı 0 kesme işleyicisinin blok şeması.

Zamanlayıcı 1, 16 bit olduğundan ve otomatik sıfırlama ile tesadüfen periyodik kesintilere neden olabileceğinden şüphesiz daha uygun olacaktır. Ancak, karşılaştırıcılar için PWM voltaj referansını şekillendirmekle meşgul. Bu nedenle, yüklenen değerin bir miktar ayarlanmasını gerektiren ve bir miktar titreşime neden olan, ancak uygulamada müdahale etmeyen bir kesmede zamanlayıcı 0'ı yeniden yüklemek gerekir. Ana zaman tabanı olarak, zamanlayıcı tarafından oluşturulan 25 μs'lik bir aralık seçilir. Böyle bir ayrıklıkla, fazların zaman dizileri oluşturulabilir, aynı periyotta motor fazlarındaki akımın PWM stabilizasyonu vardır.

16-bit yazılım zamanlayıcı STCNT, adım tekrarlama periyodunu oluşturmak için kullanılır. Zamanlayıcı 0'dan farklı olarak, motor devrini belirleyen o olduğundan yük değeri sabit değildir. Bu nedenle, faz değişikliği yalnızca yazılım zamanlayıcısı taştığında gerçekleşir.

Faz rotasyonunun sırası bir tabloda verilmiştir. Mikrodenetleyicinin program belleğinde faz çakışması olmayan tam adım modu, çakışan tam adım modu ve yarım adım modu için üç farklı tablo bulunmaktadır. Tüm tablolar aynı uzunlukta 8 bayttır. Çalışmanın başında istenen tablo RAM'e yüklenir, bu da aralarında geçiş yapmayı en kolay hale getirir. farklı modlar motor çalışması. Tablodan değerlerin seçimi FAZ işaretçisi kullanılarak gerçekleştirilir, bu nedenle motorun dönüş yönünü değiştirmek de çok basittir: ileri dönüş için işaretçiyi artırmanız ve geri dönüş için azaltmanız gerekir.

Programdaki en "önemli" değişken, mevcut hızın değerini içeren 24 bit işaretli değişken VC'dir. Bu değişkenin işareti dönme yönünü belirler ve değer kadanstır. Bu değişken için sıfır değeri motorun durdurulduğunu gösterir. Bu durumda, program tüm fazların akımını kapatır, ancak bu durumda birçok uygulamada mevcut fazları açık bırakmak ve akımlarını sadece biraz azaltmak, böylece motorun konumunun korunmasını sağlamak gerekir. Gerekirse programın mantığında böyle bir değişiklik yapmak çok kolay.

Böylece, program zamanlayıcı STCNT'nin taşması durumunda, VC değişkeninin değeri analiz edilir, pozitif bir değer olması durumunda FAZ göstergesi artırılır ve negatif bir değer olması durumunda azaltılır. Ardından, porta çıkış olarak verilen tablodan sonraki faz kombinasyonu seçilir. VC null ise PHASE işaretçisi değiştirilmez ve tüm null değerler porta çıkış olarak verilir.

STCNT zamanlayıcısını yüklemek için T değeri, VC değişkeninin değeriyle benzersiz bir şekilde ilişkilidir. Bununla birlikte, frekansın periyoda dönüştürülmesi oldukça uzun zaman alır, bu nedenle bu hesaplamalar ana programda yapılır ve her adımda değil, çok daha az sıklıkla yapılır. Genel olarak, bu hesaplamaların yalnızca hızlanma veya yavaşlama sırasında periyodik olarak yapılması gerekir. Diğer durumlarda, adımların hızı ve buna bağlı olarak tekrarlanma süresi değişmez.

Akımın PWM stabilizasyonunu uygulamak için fazlar periyodik olarak açılmalı ve ardından akım belirli bir seviyeye ulaştığında kapatılmalıdır. Periyodik aktivasyon, STCNT program zamanlayıcısının taşması olmasa bile, mevcut faz kombinasyonunun porta çıkış olarak verildiği, 0 zamanlayıcısının kesintisinde gerçekleştirilir. Bu, 25 μs'lik bir periyotla gerçekleşir (bu, 40 kHz'lik bir PWM frekansına karşılık gelir). Faz kapatma, çıkışları INT0 ve INT1 kesme girişlerine bağlı olan karşılaştırıcılar tarafından kontrol edilir. Faz akımı açıldıktan sonra kesintiler açılır ve karşılaştırıcılar anahtarlandıktan hemen sonra devre dışı bırakılır. Bu, yeniden işlemeyi ortadan kaldırır. Kesme işleyicilerinde sadece ilgili fazların bağlantısı kesilir (Şekil 32).

Pirinç. 32. INT0 ve INT1 kesme işleyicisinin blok şeması.

PWM akım stabilizasyonu sırasında meydana gelen süreçler Şekil 2'de gösterilmektedir. 33. Sargı akımı kesilmese bile akım sensöründeki akımın kesintili olduğuna özellikle dikkat edilmelidir. Bunun nedeni, akımın azalması sırasında yolunun akım sensöründen geçmemesi (ancak diyottan geçmesi).

Pirinç. 33. PWM akım stabilizasyonu süreci.

Motor fazlarının akımını stabilize etmek için PWM sisteminin analog kısmının oldukça "kaprisli" olduğu söylenmelidir. Gerçek şu ki, akım sensöründen alınan sinyal büyük miktarda parazit içeriyor. Girişim, esas olarak hem "kendi" hem de "yabancı" fazlar olmak üzere motor sargılarının komütasyon anlarında meydana gelir. Devrenin düzgün çalışması için, özellikle toprak iletkenleri için doğru PCB yerleşimi gereklidir. Karşılaştırıcının girişinde alçak geçiren filtrenin değerlerini seçmek veya hatta karşılaştırıcıya küçük bir histerezis eklemek gerekebilir. Yukarıda belirtildiği gibi, düşük güçlü motorları kontrol ederken, sargıların olağan L / R-güç devresi kullanılarak PWM akım stabilizasyonu tamamen terk edilebilir. PWM stabilizasyonunu hariç tutmak için, mikrodenetleyicinin INT0 ve INT1 girişlerini bağlamamak yeterlidir, elbette bu durumda karşılaştırıcı ve akım sensörlerini hiç kuramazsınız.

Bu programda yeni hız ve periyot değerlerinin hesaplanma sıklığı 15.625ms olarak seçilmiştir. Bu değer tesadüfen seçilmemiştir. Bu aralık 1 / 64s'dir ve en önemlisi, bir tamsayı zamanlayıcı 0 taşma periyodu (25μs) içerir. Hız ve ivme değerlerinin doğal birimlerde ayarlanması uygundur, yani. saniyedeki adım sayısı ve saniyenin karesine bölünen adım sayısı olarak. Anlık hızı tamsayı aritmetiğinde saniyede 64 kez hesaplayabilmek için, hızın 64 kat artan dahili temsiline gitmeniz gerekir. 64 ile çarpma ve bölme işlemi normal vardiyalara iner ve bu nedenle çok az zaman alır. Belirtilen hesaplama sıklığı, zamanlayıcı 0'ın kesintisinde (her 25 µs'de bir) azaltılan bir daha yazılım zamanlayıcı URCNT tarafından sağlanır. Bu zamanlayıcı her zaman sabit bir değerle yüklenir, bu da 15.625 ms'lik sabit bir taşma süresi sağlar. Bu zamanlayıcı aşıldığında, ana programa "hız ve periyot değerlerini güncelleme zamanının" geldiğini bildiren UPD bit bayrağı ayarlanır.

Ana program (Şekil 34) hızın anlık değerlerini ve adımların periyodunu hesaplayarak gerekli ivme eğrisini sağlar. Bu durumda hızlanma ve yavaşlama sabit hızlanma ile gerçekleştirilir, dolayısıyla hız lineer olarak değişir. Bu durumda periyot hiperbolik yasaya göre değişir ve hesaplanması programın ana işidir.

Pirinç. 34. Programın ana döngüsünün blok şeması.

Ana program, hız değerlerini ve adımların periyodik olarak takip edildiği süreyi günceller, frekans UPD bayrağı tarafından belirlenir. Program, güncellemeyi iki değişkenin değerlerinin karşılaştırmasına dayanarak yapar: anlık VC hızı ve gerekli VR hızı.

Gerekli hız da ana programda tanımlanır. Bu, kontrol sinyallerini ve limit anahtarlarından gelen sinyalleri analiz ederek yapılır. Bu sinyallere dayanarak, ana program VR değişkenini gerekli hız ile yükler. Bu programda bunlar ileri hareket için V, geri hareket için -V ve durma için 0'dır. Genel olarak, hız seti (hızlanmalar ve faz akımlarının yanı sıra) gereksinimlere bağlı olarak keyfi olarak büyük olabilir.

VC ve VR hızları eşitse, step motor sabit durumdadır ve güncelleme gerekmez. Hızlar eşit değilse, belirli bir ivme ile VC değeri VR'ye yaklaşır, yani. motor, nominal hızına ulaşana kadar hızlanır (veya yavaşlar). VR ve VC işaretlerinin bile farklı olduğu durumda motor yavaşlar, geri döner ve ardından gerekli hıza ulaşır. Programın yapısı sayesinde sanki kendi kendine oluyor.

Bir sonraki kontrol sırasında, VR ve VC hızlarının eşit olmadığı tespit edilirse, VC değerine A ivme değeri eklenir (veya çıkarılır).

Daha sonra T periyodu hesaplanır (Şekil 35).

Pirinç. 35. Periyodu hesaplamak için alt rutinin blok diyagramı.

İlk olarak, mevcut hızın modülü hesaplanır. Daha sonra minimum hız sınırlandırılır. Bu sınırlama iki nedenden dolayı gereklidir. İlk olarak, sonsuz derecede düşük bir hız, sonsuz büyüklükte bir periyoda karşılık gelir ve bu da hesaplamalarda hataya neden olur. İkincisi, step motorların hız açısından oldukça uzun bir başlangıç ​​bölgesi vardır, bu nedenle özellikle düşük hızlarda dönüş gürültü ve titreşimin artmasına neden olduğu için çok düşük bir hızda başlatmaya gerek yoktur. Minimum hız VMIN değeri, belirli göreve ve motor tipine göre seçilmelidir. Minimum hızı sınırladıktan sonra, süre T = 2560000 / | VC | formülü kullanılarak hesaplanır. İlk bakışta, formül açık değildir, ancak periyodun 25 μs aralıklarla elde edilmesi gerektiğini ve VC'nin iç temsilinin gerçek değerinin 64 ile çarpımı olduğunu dikkate alırsak, o zaman her şey yerine oturur. T'nin hesaplanması, AVR'nin 10MHz'de yaklaşık 70μs'de yaptığı 24/24 işaretsiz bir bölme gerektirir. Periyodun 15.625ms'de bir defadan daha sık hesaplanmadığı göz önüne alındığında, işlemci yükü çok düşüktür. Ana yük, zamanlayıcı 0 kesmesi tarafından gerçekleştirilir ve esas olarak, %12 işlemci yüküne karşılık gelen, yaklaşık 3 mikrosaniyelik bir süre ile kısa bir dalda (STCNT taşması olmadan) yürütülür. Bu, önemli bilgi işlem kaynakları rezervleri olduğu anlamına gelir.

Step motor kontrolörünün baskılı devre kartı Şekil 2'de gösterilmektedir. 36.

Pirinç. 36. Step motor kontrolörünün baskılı devre kartı.

Gösterilen demo program, eksiksiz bir step motor kontrolörünün sahip olması gereken özelliklerin birçoğundan yoksundur. Bu işlevlerin uygulanması, belirli bir kademeli motorun uygulama özelliklerine büyük ölçüde bağlıdır ve evrensel hale getirilmesi pek mümkün değildir. Aynı zamanda, verilen program, bir veya daha fazla yetenek kümesine sahip özel programlar yazmak için bir temel oluşturabilir. Örneğin, bu kart temelinde bir dizi özel step motor kontrolörü oluşturulmuştur. Böyle bir denetleyicinin modellerinden biri aşağıdaki yeteneklere sahiptir:

• maksimum faz anahtarlama frekansı 3 KHz
• Sabit hızlanma
• programlanabilir dönüş yönü
Yüksek Çözünürlüklü Grafik LCD Denetleyici

Er ya da geç, bir robot inşa ederken, örneğin bir manipülatör yapmak istediğinizde, hassas hareketlere ihtiyaç olacaktır. İki seçenek var - servo, akım, voltaj ve koordinat için geri bildirimler veya bir kademeli sürücü ile. Servo sürücü daha ekonomik, daha güçlü, ancak aynı zamanda çok önemsiz bir kontrol sistemine sahip ve herkes bunu yapamaz, ancak step motor bu gerçeğe daha yakın.

step motor adından da anlaşılacağı gibi dönen bir motordur. ayrık hareketler... Bu, rotorun kurnaz şekli ve iki (daha az sıklıkla dört) sargı nedeniyle elde edilir. Sonuç olarak, sargılardaki voltajın yönünü değiştirerek rotorun sırayla sabit değerler almasını sağlamak mümkündür.
Ortalama olarak, bir step motor, şaft devri başına yaklaşık yüz adım alır. Ancak bu, büyük ölçüde motor modeline ve tasarımına bağlıdır. Ek olarak, var yarım adım ve mikro adım modu motor sargılarına bir PWM voltajı uygulandığında, rotoru, sargılardaki farklı voltaj seviyeleri tarafından korunan bir denge durumunda adımlar arasında durmaya zorlar. Bu hileler, işin doğruluğunu, hızını ve gürültüsüzlüğünü keskin bir şekilde artırır, ancak tork azalır ve kontrol programının karmaşıklığı büyük ölçüde artar - sonuçta, her adım için voltajları hesaplamak gerekir.

Shagoviklerin en azından benim için dezavantajlarından biri oldukça yüksek bir akım. Sargı her zaman beslendiğinden ve içinde kollektör motorlarının aksine bir karşı EMF gibi bir fenomen olmadığından, aslında, sargıların aktif direncine yükleniriz ve küçüktür. Bu nedenle, güçlü bir sürücüyü çitle çevirmeniz gerektiği gerçeğine hazırlıklı olun. MOSFET transistörler veya özel mikro devrelerle dolu.

Step motor çeşitleri
eğer derinlemesine araştırmazsan iç yapı, adımların sayısı ve diğer incelikler, daha sonra kullanıcı açısından üç tür vardır:

• bipolar- dört çıkışa sahiptir, iki sargı içerir.
• tek kutuplu- altı çıkışı vardır. İki sarım içerir, ancak her sarım ortasından vurulur.
• dört sarma- dört bağımsız sargıya sahiptir. Aslında aynı tek kutupludur, sadece sargıları ayrılmıştır. Canlı olarak tanışmadım, sadece kitaplarda.

Step motor nereden alınır.
Genel olarak, shagovikler birçok yerde bulunur. En ekmek yer - beş inçlik disket sürücüler Ve yaşlı nokta vuruşlu yazıcılar... Tabii ki, el bu tür antikaları sakatlamak için kalkarsa, eski 40MB sabit disklerde de onlardan yararlanabilirsiniz.
Ancak üç inçlik floparlarda bir serseri olacak - gerçek şu ki, çok kusurlu bir shagovik tasarım var - sadece bir arka yatağı var ve milin ön ucu, tahrik çerçevesine sabitlenmiş bir yatağa dayanıyor. Böylece onu yalnızca yerel bineğinizde kullanabilirsiniz. Veya çit yüksek hassasiyetli sabitleme yapısı. Ancak, şanslı olabilirsiniz ve tam teşekküllü bir motora sahip atipik bir flopar bulacaksınız.

Step motor kontrol devresi
Step kontrolörleri yakaladım L297 ve güçlü bir çift köprü L298N.

Lirik arasöz, isterseniz atlayabilirsiniz

• Girişte CW / CCW dönüş yönünü - bir yönde 0, diğerinde 1 - veriyoruz.
• girişte SAAT- dürtüler. Bir dürtü - bir adım.
• giriş YARI DOLUçalışma modunu ayarlar - tam adım / yarım adım
• SIFIRLA sürücüyü ABCD = 0101 varsayılan durumuna sıfırlar.
• KONTROL PWM'nin nasıl ayarlandığını belirler, eğer sıfırdaysa, PWM, etkinleştirme çıkışları aracılığıyla üretilir INH1 ve INH2 ve 1 ise, çıkışlar aracılığıyla ABCD sürücüsüne. Bunun yerine bu kullanışlı olabilir L298 izin girişlerinin nereye bağlanacağı INH1 / INH2 transistörler üzerinde kendi kendine yapılan bir köprü veya başka bir mikro devre olacak.
• Girişte Vref maksimum aşırı yük kapasitesini belirleyecek olan potansiyometreden voltaj uygulamak gerekir. 5 volt uygulayın - buder sınırında çalışacak ve aşırı yük durumunda yanacaktır L298, daha az verirseniz, sadece sınırlayıcı akımda durur. İlk başta güç kaynağını aptalca oraya sürdüm, ama sonra fikrimi değiştirdim ve bir düzeltici direnç koydum - koruma hala faydalı bir şey, sürücü kötü olacak L298 yanacak.
  Korumaya önem vermiyorsanız, aynı zamanda algılama çıkışında asılı olan dirençleri de atabilirsiniz. Bunlar mevcut şantlar, onlardan L297 sürücüden hangi akımın geçtiğini öğrenir L298 ve öleceğine karar verir ve kesmenin ya da hala beklemenin zamanıdır. Sürücüden geçen akımın 4A'ya ulaşabileceği göz önüne alındığında, daha güçlü dirençlere ihtiyaçları vardır, daha sonra önerilen 0,5 Ohm dirençle, yaklaşık 2 voltluk bir voltaj düşüşü olacaktır, bu, serbest bırakılan gücün yaklaşık 4 * 2 = olacağı anlamına gelir. 8 W - bir ogogo direnci için! İki watt'lık olanları koydum, ancak shagovik'im de küçüktü, 4 amper sallayamadı.

Nikolay Gurylev.

Merhaba Yuri Valerievich! Şemadaki değişiklikleri anlatacağım> Şemayı değiştirmeye beni ne sevk etti? Orijinal devrede motor, her biri iki grup kontak içeren iki düğme ile kontrol edilir. Bir grup, mikro devrelerin girişine yüksek bir mantık seviyesi sağlar, diğeri ise motora güç sağlar. Bazı motorların önemli miktarda akım tükettiği gerçeği göz önüne alındığında, motoru kontrol eden kontak grubu yeterince güçlü ve dolayısıyla genel olmalıdır.

Bu elbette uygun değildir ve yüksek akım devrelerinde mekanik kontakların kullanılması nedeniyle cihazın güvenilirliğindeki azalma göz önüne alındığında arzu edilmez. Motora giden güç kaynağını, aynı düğmelerle kontrol edilen güçlü bir alan etkili transistör kullanarak kontrol etmeyi öneriyorum. SB-1 veya SB-2 düğmeleri kapatıldığında, mantıksal eleman VEYA VD-6 ve VD-7 diyotları tarafından oluşturulan yüksek bir mantık seviyesi, alan etkili transistör VT-5'in kapısına gider ve onu açar, ve böylece motor güç devresini kapatır. Bu, güç kaynağı ve kontrol devrelerinin ayrılmasını ve kontrol için incelik düğmeleri gibi minyatür düşük akım düğmelerinin kullanılmasını mümkün kılar ve ayrıca harici bir cihazdan (örneğin bir bilgisayar) kontrol etmeyi mümkün kılar. uygun mantık seviyelerinin sağlanması. Doğal olarak ek bir eşleştirme cihazı aracılığıyla. Adım adım kontrolü de uygulayabilirsiniz, ancak bunu karmaşıklaştırmayacağım. Sonuçta, bu BASİT bir cihazdır. Uygun herhangi bir diyot, silikon kullanılabilir. Alan etkili transistör, kullanılan motorun besleme gerilimine ve akım tüketimine göre seçilmelidir. Alan etkili transistörler artık yüzlerce volta kadar drenaj kaynağı gerilimleri ve onlarca ampere kadar drenaj akımları ile birçok farklı kapasitede satılmaktadır. Düşük voltajlı bir motor kullanılıyorsa, düşük voltajlı bir transistör seçilmesi tavsiye edilir, çünkü daha düşük bir akım kaynağı direncine sahiptirler, bu da daha düşük voltaj düşüşü ve daha az ısıtma ve güç kaybı anlamına gelir.

Aynı nedenle, N-kanallı saha çalışanlarının da VT1-VT5 olarak kullanılması arzu edilir. Bu durumda, taban devresindeki dirençlerin direnci azaltılabilir, bu mantık elemanlarının aşırı yüklenmesine yol açmaz. Orijinal devre kullanılan stabilizatörün tipini belirtmiyor ancak 12 voltun doğru olacağını düşünüyorum. Güçlü saha çalışanlarının, kural olarak, yaklaşık 4 voltluk bir kapı voltajında ​​​​yoğun bir şekilde açılmaya başladığı ve yaklaşık 10 voltluk bir voltajda doyurulduğu akılda tutulmalıdır. Bu kadar. Revize edilmiş şema ve revize edilmiş mühür ektedir.

Hemen hemen tüm elektrikli cihazların çalışması için özel tahrik mekanizmaları gereklidir. Bir step motorun ne olduğunu, tasarımını, çalışma prensibini ve bağlantı şemalarını düşünmeyi öneriyoruz.

step motor nedir?

Step motor, elektrik enerjisini bir ağdan mekanik enerjiye dönüştürmek için tasarlanmış bir elektrikli makinedir. Yapısal olarak stator sargılarından ve yumuşak manyetik veya sert manyetik rotordan oluşur. Bir step motorun ayırt edici bir özelliği, belirli sayıda darbenin atılan belirli sayıda adıma karşılık geldiği ayrık dönüştür. Bu tür cihazlar en çok CNC makinelerinde, robotlarda ve bilgi depolama ve okuma cihazlarında kullanılmaktadır.

Diğer makine türlerinden farklı olarak, step motor sürekli olarak değil, cihazın adının geldiği adımlarda döner. Bu tür her adım, toplam cirosunun yalnızca bir parçasıdır. Şaftı tam olarak döndürmek için gereken adım sayısı bağlantı şemasına, motor markasına ve kontrol yöntemine bağlı olarak farklılık gösterecektir.

Step Motor Avantajları ve Dezavantajları

Bir step motor çalıştırmanın avantajları şunları içerir:

• Step motorlarda dönüş açısı, sağlanan elektrik sinyallerinin sayısına karşılık gelirken, dönüşü durdurduktan sonra tam tork ve sabitleme korunur;
• Hassas konumlandırma - adımdan adıma birikmeyen ayarlanan adımın %3 - 5'ini sağlar;
• Yüksek hızda başlatma, geri alma, durdurma sağlar;
• Kolektör motorlarının aksine, akım toplama için sürtünme bileşenlerinin olmaması nedeniyle yüksek güvenilirlikte farklılık gösterir;
• Step motor, konumlandırma için geri bildirim gerektirmez;
• Dişli kutusu olmadan doğrudan uygulanan yük için düşük hız sağlayabilir;
• Aynısına göre nispeten daha düşük maliyet;
• Elektriksel darbelerin frekansı değiştirilerek çok çeşitli şaft hızı kontrolü sağlanır.

Bir step motor kullanmanın dezavantajları şunları içerir:

• Adım biriminde bir rezonans etkisi ve kayma meydana gelebilir;
• Geri bildirim eksikliği nedeniyle kontrolü kaybetme olasılığı vardır;
• Tüketilen elektrik miktarı, yükün varlığına veya yokluğuna bağlı değildir;
• Devrenin özelliği nedeniyle kontroldeki zorluklar

Cihaz ve çalışma prensibi

Şekil 1, motor statoruna ait 4 sargıyı göstermektedir ve bunların düzeni, birbirlerine göre 90 ° açı yapacak şekilde düzenlenmiştir. Bundan böyle bir makinenin 90º'lik bir adım boyutu ile karakterize edildiğini takip eder.

İlk sargıya U1 voltajı uygulandığı anda, rotor aynı 90º hareket eder. İlgili sargılara alternatif olarak U2, U3, U4 voltajı uygulanması durumunda, mil tam daire tamamlanana kadar dönmeye devam edecektir. Daha sonra döngü tekrar tekrarlanır. Dönüş yönünü değiştirmek için, darbe sırasını karşılık gelen sargılara değiştirmek yeterlidir.

Step motor çeşitleri

Çeşitli çalışma parametrelerini sağlamak için hem milin hareket edeceği adımın boyutu hem de hareket için uygulanan moment önemlidir. Bu parametrelerdeki değişiklikler, rotorun tasarımı, bağlantı yöntemi ve sargıların tasarımı nedeniyle elde edilir.

Rotor tasarımına göre

Dönen eleman, stator elektromanyetik alanı ile manyetik etkileşim sağlar. Bu nedenle tasarımı ve teknik özellikler step ünitenin çalışma modunu ve dönüş parametrelerini doğrudan belirleyin. Pratikte, enerjisiz bir ağ ile step motor tipini belirlemek için, şaftı döndürmek gerekir, eğer direnç hissederseniz, bu bir mıknatısın varlığını gösterir, aksi takdirde, bu manyetik direnci olmayan bir tasarımdır.

reaktif

Reaktif step motor, rotor üzerinde bir mıknatıs ile donatılmamıştır, ancak yumuşak manyetik alaşımlardan yapılmıştır, kural olarak, indüksiyon kayıplarını azaltmak için plakalardan toplanır. Kesit tasarımı, dişli bir dişliyi andırır. Stator sargılarının kutupları, zıt çiftler tarafından çalıştırılır ve sargı çiftlerindeki alternatif elektrik akımı akışından hareket eden rotoru hareket ettirmek için manyetik bir kuvvet oluşturur.

Kademeli sürücünün bu tasarımının önemli bir avantajı, valfe göre alan tarafından üretilen bir kilitleme torkunun olmamasıdır. Aslında bu, rotorun stator alanına göre döndüğü ile aynıdır. Dezavantajı düşük tork değeridir. için adım Jet motoru 5 ila 15 ° arasında değişir.

Kalıcı mıknatıslar ile

Bu durumda, step motorun hareketli elemanı, iki veya daha fazla kutbun bulunabileceği kalıcı bir mıknatıstan monte edilir. Rotorun dönüşü, ilgili sargılara voltaj uygulandığında manyetik kutupların bir elektrik alanı tarafından çekilmesi veya itilmesi ile sağlanır. Bu tasarım için açısal adım 45-90 ° 'dir.

hibrit

Ünitenin daha küçük bir açıya ve eğime sahip olması nedeniyle önceki iki modelin en iyi özelliklerini birleştirmek için geliştirilmiştir. Rotoru, uzunlamasına eksen boyunca mıknatıslanan silindirik bir kalıcı mıknatıs şeklinde yapılır. Yapısal olarak, yüzeyinde yumuşak manyetik malzemeden yapılmış rotor dişlerinin bulunduğu iki yuvarlak direğe benziyor. Bu çözüm, mükemmel tutuş ve tork sağladı.

Hibrit step motorun avantajları, 0,9 ila 5 ° arasında küçük adımlarla yüksek doğruluğu, pürüzsüzlüğü ve hareket hızıdır. Üst düzey CNC makineleri, bilgisayar ve ofis cihazları ve modern robotik için kullanılırlar. Tek dezavantajı nispeten yüksek maliyettir.

Örnek olarak, 200 kademeli şaft konumlandırma için hibrit step motorların varyantını analiz edelim. Buna göre, silindirlerin her biri 50 dişe sahip olacak, bunlardan biri pozitif kutup, ikincisi negatif. Bu durumda, her pozitif diş, negatif silindirdeki oluğun karşısında bulunur ve bunun tersi de geçerlidir. Yapısal olarak şöyle görünür:

Bu, step motor şaftında mükemmel polariteye sahip 100 alternatif kutup ile sonuçlanır. Stator ayrıca, bileşenleri arasındaki boşluklardan ayrı olarak, aşağıda Şekil 6'da gösterildiği gibi dişlere sahiptir.

Bu tasarımla, statora göre aynı güney kutbunun 50 farklı pozisyonda bir ofseti elde etmek mümkündür. Kuzey ve güney kutupları arasındaki yarı konumdaki konum farkı nedeniyle 100 konumda hareket etmek mümkündür ve çeyrek bölme ile faz kayması, sıralı uyarma nedeniyle adım sayısını iki katına çıkarmayı mümkün kılar, yani, 1 devir başına açısal şaftın 200 adımına kadar.

Şekil 6'ya dikkat edin, böyle bir step motorun çalışma prensibi, çiftler halinde zıt sargılara akım verildiğinde, stator dişlerinin arkasında bulunan zıt rotor kutuplarının aynı adı taşıyanlar tarafından çekilmesi ve itilmesidir. önlerinde dönme yönünde.

Sargı tipine göre

Pratikte bir step motor, çok fazlı bir motordur. Doğrudan sargı sayısına bağlı olan işin düzgünlüğü - ne kadar fazla olursa, dönüş o kadar düzgün olur, ancak aynı zamanda maliyet de o kadar yüksek olur. Bu durumda, tork faz sayısından artmaz, ancak normal çalışma için elektrik motorunun statorundaki minimum sayıları en az iki olmalıdır. Faz sayısı, sargı sayısını belirlemez, bu nedenle iki fazlı bir step motorun dört veya daha fazla sargısı olabilir.

tek kutuplu

Tek kutuplu step motor, sargı bağlantı şemasının orta noktadan bir kola sahip olması bakımından farklılık gösterir. Bu, manyetik kutupları değiştirmeyi kolaylaştırır. Bu tasarımın dezavantajı, mevcut dönüşlerin yalnızca yarısının kullanılmasıdır, bu da daha az tork ile sonuçlanır. Bu nedenle boyutları büyüktür.

Bobinin tam gücünü kullanmak için orta terminal bağlantısız bırakılır. Tek kutuplu ünitelerin tasarımını düşünün, 5 ve 6 pin içerebilirler. Numaraları, orta telin her motor sargısından ayrı mı yoksa birbirine bağlı mı olduğuna bağlı olacaktır.

bipolar

Bipolar step motor, kontrolöre 4 pin ile bağlanır. Bu durumda sargılar dahili olarak hem seri hem de paralel bağlanabilir. Şekildeki çalışmasının bir örneğini düşünün.

Böyle bir motorun tasarımında, her fazda bir alan sargısı görüyorsunuz. Bu nedenle, akımın yönündeki bir değişiklik, elektronik devreözel sürücüler (kontrol amaçlı elektronik çipler). H köprüsünü açarak da benzer bir etki elde edilebilir. Bipolar cihaz bir öncekine göre çok daha küçük boyutta aynı torku sağlıyor.

Step motor bağlantısı

Sargılara güç sağlamak için, belirli bir sırada bir kontrol darbesi veya bir dizi darbe gönderebilen bir cihaza ihtiyacınız vardır. Bu tür bloklar, bir step motoru, mikroişlemci sürücülerini bağlamak için yarı iletken cihazlardır. Bir dizi çıkış terminalinin bulunduğu, her biri güç kaynağı yöntemini ve çalışma modunu belirler.

Bağlantı şemasına bağlı olarak, adım ünitesinin bir veya diğer sonuçları kullanılmalıdır. Belirli terminalleri DC çıkış sinyaline getirmek için çeşitli seçeneklerle, düzlemde belirli bir dönüş hızı, adım veya mikro adım doğrusal hareket elde edilir. Bazı görevler düşük frekans, bazıları ise yüksek frekans gerektirdiğinden, aynı motor sürücü üzerinden parametreyi ayarlayabilir.

Tipik step motor bağlantı şemaları

Belirli bir step motorda kaç tane pin bulunduğuna bağlı olarak: 4, 6 veya 8 pin, bağlantıları için bir veya başka bir şema kullanma olasılığı farklı olacaktır.Resimlere bakın, burada bir step mekanizmasını bağlamak için tipik seçenekler gösterilmektedir:

Step makinesinin ana direklerinin aynı sürücüden beslenmesi şartıyla, bu şemalara göre, işin aşağıdaki ayırt edici özellikleri not edilebilir:

• Çıkışlar, cihazın ilgili terminallerine açık bir şekilde bağlanır. Sargılar seri bağlandığında sargıların endüktansını arttırır, ancak akımı azaltır.
• Pasaport değeri sağlar elektriksel özellikler... Paralel bir devrede akım artar ve endüktans azalır.
• Sargı başına bir faz bağlandığında, tork azalır düşük devir ve akımların büyüklüğünü azaltır.
• Bağlandığında, tüm elektrik ve dinamik özellikler pasaporta göre, anma akımları. Kontrol şeması büyük ölçüde basitleştirilmiştir.
• Çok daha fazla tork verir ve yüksek hızlar için kullanılır;
• Bir önceki gibi, torku artırmak için tasarlanmıştır, ancak düşük hızlar için kullanılır.

step motor kontrolü

Adımlama ünitesi ile işlemler birkaç yöntem kullanılarak gerçekleştirilebilir. Bunların her biri, sinyallerin kutup çiftlerine uygulanma biçiminde farklılık gösterir. Toplamda, sarma aktivasyon yönteminin atış menzili ayırt edilir.

Dalga- bu modda, rotor kutuplarının çekildiği sadece bir sargı uyarılır. Aynı zamanda, step motor, torkun sadece yarısını verdiği için ağır yükleri çekemez.

Tam adım- bu modda, fazlar aynı anda değiştirilir, yani her ikisi de aynı anda uyarılır. Bundan dolayı maksimum tork sağlanır, sargıların paralel bağlanması veya seri bağlanması durumunda maksimum gerilim veya akım oluşur.

Yarım adım- sargıları değiştirmek için önceki iki yöntemin birleşimidir. Uygulanması sırasında, bir step motorda, önce bir bobine, sonra hemen ikiye, dönüşümlü olarak voltaj verilir. Bu, daha iyi sabitleme sağlar maksimum hızlar ve daha fazla adım.

Daha düzgün kontrol ve rotor ataletinin üstesinden gelmek için, sinyalin sinüs dalgası mikro adım darbeleri ile gerçekleştirildiğinde mikro adımlama kontrolü kullanılır. Bu nedenle, step motordaki manyetik devrelerin etkileşim kuvvetleri daha yumuşak bir değişim ve bunun sonucunda rotorun kutuplar arasındaki hareketi alır. Step motorun sarsıntısını büyük ölçüde azaltabilir.

Kontrolör olmadan

H-köprü sistemi fırçasız motorları kontrol etmek için kullanılır. Bu, step motoru tersine çevirmek için polariteyi değiştirmenize izin verir. Anahtarları taşımak için mantıksal bir zincir oluşturan transistörler veya mikro devreler üzerinde gerçekleştirilebilir.

Gördüğünüz gibi, V güç kaynağından köprüye voltaj uygulanır. S1 - S4 veya S3 - S2 kontakları çift olarak bağlandığında, motor sargılarından akım akacaktır. Bu, bir yönde veya diğerinde dönüşü belirleyecektir.

Kontrolör ile

Kontrol cihazı, step motoru çeşitli modlarda kontrol etmenizi sağlar. Kontrolör dayanmaktadır elektronik birim, stator bobinlerine gönderilen sinyal grupları ve sıraları oluşturur. Motorun kendisinde bir kısa devre veya başka bir acil durumda motora zarar verme olasılığını önlemek için her terminal, ters yönde darbe geçmeyen bir diyot ile korunur.

Popüler step motor kontrol şemaları

Çalışmanın en anti-sıkışma yöntemlerinden biridir. Bu durumda, doğrudan ve ters sinyal doğrudan ilgili kutuplara bağlanır. Böyle bir devrede sinyal iletkeninin blendajı kullanılmalıdır. Düşük güç yükleri için idealdir.

Bu devrede kontrolörün pozitif kutbuna bağlı olan pozitif girişleri birleştirilir. 9V üzerinde güç kaynağı olması durumunda devreye özel bir akım sınırlama direnci dahil edilmelidir. Kesin olarak ayarlanmış bir hızda gerekli adım sayısını ayarlamanıza, ivmeyi belirlemenize vb.

En basit kendin yap step motor sürücüsü

Evde bir sürücü devresi kurmak için eski yazıcılardan, bilgisayarlardan ve diğer ekipmanlardan bazı öğeler kullanışlı olabilir. Transistörlere, diyotlara, dirençlere (R) ve bir IC'ye (RG) ihtiyacınız olacak.

Bir program oluşturmak için aşağıdaki prensibe rehberlik edin: D pinlerinden birine (geri kalan sinyal sıfır) mantıksal bir birim uygulandığında, transistör açılır ve sinyal motor bobinine geçer. Böylece bir adım gerçekleştirilir.

Şemaya dayanarak, kendiniz yapmaya veya sipariş vermeye çalışabileceğiniz bir baskılı devre kartı çizilir. Bundan sonra, ilgili parçalar tahtaya lehimlenir. Cihaz, normal bir USB bağlantı noktasına bağlanarak bir ev bilgisayarından bir step cihazı kontrol edebilir.

faydalı video

Son zamanlarda Çin'de ARDUINO satın aldı. Çeşitli cihazların üretimi üzerine düşünceler - deniz. Kart üzerindeki LED'i çok hızlı yanıp sönmekten bıktım, daha anlamlı bir şey istedim. Tabii ki, bir set sipariş etmek gerekli olurdu, ancak fiyatı biraz fazla tahmin edildi ve kendim bir şeyler bulmak için İnternette bir şeyler aramak zorunda kaldım. Sonuç olarak, aynı Çin'de hala çeşitli sensörler, röleler, göstergeler sipariş ettim ... Biraz sonra, ünlü gösterge 1602 geldi, onunla çalışmayı öğrendim, ayrıca çabucak alıştım. Bir CD-DVD sürücüsünden bir step motoru kontrol etmek istedim. 1-2 ay doğudan kargo beklemek istemedim ve şoförü kendim yapmaya karar verdim. Bipolar step motoru açmak için aşağıdaki devreyi buldum:

Vahşi doğamızda mikro devreler bulamadım veya 1 mikro devre için 2-3 hazır sürücü pahasına Rus çevrimiçi mağazalarında mikro devreler sipariş etmedim. Mikro devre, transistörlerden yapılmış bir H köprüsüdür. Bu arada, köprüye kompozit bipolar transistörler (Darlington tertibatları olarak adlandırılır) veya alan etkili transistörler dahil etmek gerekir. Tekli bipolar transistörler, denetleyicinin veremeyeceği iyi bir birikime ihtiyaç duyar, aksi takdirde transistör açamadığı için transistör boyunca çok yüksek bir voltaj düşüşü elde edilir. Çünkü iyi bir arkadaş bilgisayarların tamiriyle uğraşıyor, o zaman saha çalışanları ile sorun yoktu. İlk başta bipolar cihazlarda yapmak istedim, ancak sürücünün boyutları için çok iyi olmayan 2 kat daha fazla transistör çıkıyor ve çok daha az akıma dayanacaklar. Bir düzine alan etkili transistörü lehimledikten ve üzerlerindeki veri sayfalarını okuduktan sonra tekrar umutsuzluğa düştüm - İnternette sadece n- ve p-tipi alan etkili transistör çiftlerinde devreler var. Ve aynı tip transistörlerde herhangi bir devre bulamadım. Bilgisayarlar n-tipi transistörler kullanır. Saha çalışanlarında küçük bir cihazda bir prototip panosunda akıllı olmak zorundaydım, LED'leri kontrol etmeye çalıştım, işe yaradı ve bitmiş bir cihaz monte etmeye karar verdim. Sürücünün ayarlanmasına gerek yoktur çünkü burada ayarlanacak neredeyse hiçbir şey yoktur. Tek sorun yazılımdaydı. Benzer bir motor için bir veri sayfası buldum ve çıktı durumlarını çalışma programlarına göre ayarladım. Bundan sonra, sadece gecikmeyi almak için kalır ve tüm cihaz hazır! L293D mikro devresini değiştirmek için gerçek devre.

Transistörlerin verileri aynen böyle verilmiştir - multisyme'de onları hiçbir şekilde değiştiremedim. TO-252 paketinde P60N03LDG transistörleri kullandım. İçindeki her şey oldukça basittir: U1 veya U2 girişlerinden birine voltaj uygulandığında, üst ve alt kollardaki 2 transistör açılır ve çapraz olarak. Bu, motordaki voltajın polaritesini değiştirir. Ve böylece 2 girişe aynı anda voltaj uygulanmaz (bu güç devresinde kısa devreye neden olur) ve L293D anahtarlama devresi kullanılır. Bu dahil etme ile NPN transistörü, 4 H-köprü transistörünün tamamının bir kerede açılmasına izin vermez. Bu arada 1 motor Arduino'nun 2 çıkışı tarafından kontrol edilecek, bu da mikrodenetleyicinin çıkış ve girişlerini kaydetmek için son derece önemli. Diğer bir koşul, transistör anahtarlarının negatif kablosunun kontrol panosunun negatif terminaline bağlanması gerektiğidir. Kontrol panosuna Arduino'dan, tuşlara - harici bir güç kaynağı ünitesinden güç verilir. Bu, yeterince güçlü motorları bağlamanıza izin verir. Her şey transistörlerin özelliklerine bağlıdır. Yani bir sürücü için 8 alan etkili transistöre (P60N03LDG veya başka herhangi bir n-kanal), herhangi bir 2 NPN SMD bipolar transistöre (t04'üm var), 0805 boyutlu smd dirençlerine ve aynı boyutta 4 aynı jumper'a ihtiyacınız var ( 000 veya sadece 0 derler). Tüm bu parçalar eski ve kullanılamaz durumda anakartlar... Kurulumdan önce ayrıntıları kontrol ettiğinizden emin olun.

Tahtayı Layout6 formatında yayınlıyorum. ... Tam olarak bu türden almanız gerektiğini not ediyorum - yazılar okunaklı olmalı ve baş aşağı olmamalıdır, tahta yazdırırken bunu dikkate alın, çünkü detaylar rayların yanından kurulacaktır. Ayrıca anakarttaki konektörleri bir saç kurutma makinesi ile lehimliyoruz, gerektiği kadar pimi kesip kartımıza lehimliyoruz - bu, telleri panoya lehimlemekten çok daha uygun ve güvenilir. Pimlerin amacını anlayalım: Out1 ve Out2- step motor sargılarını bağlayan pinler, Arduino'dan In1,2- girişi, Arduino'dan ± 5V- kontrol gücü (bir döngü ile gücü bağlayabildiğiniz için çift konektör yapılmıştır). aynı anda birkaç blok), kartın diğer tarafında bulunan 2 jumper, tuşlara voltaj sağlar. Tahtanın boyutu 43x33 mm'dir. Dileyen bunu daha da azaltabilir.

Şimdi step motor yazılımına bir göz atalım. Herhangi bir step motor için, bir veri sayfası veya en kötü ihtimalle çalışmasının bir şemasını bulmanız gerekir. Sadece bir diyagram buldum, şuna benziyor:

Rakamlar adım numaralarını gösterir. Kontrolör tarafından geçiş yapılırken yüksek seviye sürücü gerekli tuşları düşük olarak değiştirecek, sonra örneğin her sargının sadece üst grafikleri için durumlar yazacağız. İlk adım: İlk sargı ilk tel + (YÜKSEK), diğeri sürücü tarafından otomatik olarak eksi (DÜŞÜK) olarak değiştirilir, her sargının ilk telini tarif ettiğimizi hatırlatırım. İkinci sargı: ilk tel (DÜŞÜK), ikincisi + (YÜKSEK), ikinci tel sürücü tarafından otomatik olarak değiştirilecektir. Gelelim grafikteki ilk değişikliğe. Bu 2. adımdır. Sadece ilk tellerin durumunu açıklıyoruz. İlk sargının 1 teli YÜKSEK kaldı, ikincinin 1 teli DÜŞÜK'ten YÜKSEK'e değişti. Üçüncü adım, ilk sargının 1 telinin YÜKSEK'ten DÜŞÜK'e değiştirilmesi, ikincinin 1 telinin YÜKSEK kalmasıdır. Dördüncü adım: İlk sargının 1 teli DÜŞÜK olarak kaldı, ikinci sargının 1 teli YÜKSEK'ten DÜŞÜK'e değişti. Herhangi bir adımdan tanımlayabilirsiniz, asıl şey tutarlılığı korumaktır. Motorun diğer yönde dönmesi için, şemadaki herhangi bir sargının değerlerini her iki yönde de yarım devir kaydırmanız yeterlidir. Bu şekilde sürücü yazılımı yazabilirsiniz. Sadece diyagramı bilmeniz ve durumunu çıkış pinlerinde doğru bir şekilde tanımlamanız gerekir.

Şimdi kartı Arduino'ya, yani motora bağlıyoruz. Aşağıdaki taslağı atıyoruz:

// arduino'nun 8.9 pinine bağlanıyoruz
int girdi1 = 8;
int girdi2 = 9;
int stepCount = 5; // adımlar arasındaki gecikme motor hızını ayarlar

geçersiz kurulum ()
{
pinMode (giriş1, ÇIKIŞ);
pinMode (giriş2, ÇIKIŞ);
}

boşluk döngüsü ()
{
// 1. adım
digitalWrite (giriş1, DÜŞÜK);
digitalWrite (giriş2, YÜKSEK);
gecikme (stepCount);

// 2. adım
digitalWrite (giriş1, YÜKSEK);
digitalWrite (giriş2, YÜKSEK);
gecikme (stepCount);

// 3. adım
digitalWrite (giriş1, YÜKSEK);
digitalWrite (giriş2, DÜŞÜK);
gecikme (stepCount);

digitalWrite (giriş1, DÜŞÜK);
digitalWrite (giriş2, DÜŞÜK);
gecikme (stepCount);

Sürücüye güç sağlıyoruz, gerekirse bir sargının sonuçlarını değiştiriyoruz ve bu cihazın nereye uyarlanacağını düşünüyoruz (seradaki pencereleri zaman ve sıcaklıkta açabilir, panjurları kontrol edebilir ve çok daha fazlasını yapabilirsiniz). Bu taslağa göre motorun durmadan döneceğine, gerekirse bir döngüye alıp gerekli değere döndüreceğine veya daha da iyisi bir kitaplık yazıp doğrudan bağlayacağına dikkatinizi çekiyorum. Tabii ki, bu bir mikro devredeki kadar havalı bir sürücü değil, ancak deneyler için Çin'den normal sürücüler olduğu sürece, fazlasıyla yeterli. Mikrodenetleyicilerde ustalaşmada herkese iyi şanslar ve başarılar. ARDUINO mikrodenetleyicileri hakkında daha fazlasını okuyun.