پیوند دادن موتور پله ای
تعریف موتور پلهای
موتور پلهای یک موتور DC است که با حرکت در پلهها، سرعت چرخش آن به نرخ سیگنال الکتریکی بستگی دارد.
اجزاء
موتور شامل یک روتور (مغناطیس دائمی) و یک استاتور (پیچش) است، که روتور میچرخد و استاتور ثابت است.
اصل عملکرد
پین مرکزی روی پیچش استاتور اجازه تغییر جهت جریان را هنگامی که به زمین متصل شود، میدهد. این تغییر خصوصیات مغناطیسی استاتور را تغییر میدهد و به صورت انتخابی روتور را جذب و دفع میکند تا حرکت پلهای ایجاد شود.
دنباله پلهای
برای دریافت حرکت صحیح موتور، باید یک دنباله پلهای رعایت شود. این دنباله پلهای ولتاژی را مشخص میکند که باید به فاز استاتور اعمال شود. معمولاً یک دنباله چهار پلهای دنبال میشود.
هنگامی که دنباله از پله ۱ تا ۴ دنبال میشود، چرخش ساعتگرد و هنگامی که از پله ۴ تا ۱ دنبال میشود، چرخش ضدساعتگرد حاصل میشود.
نمودار رابط
نمودار زیر نشاندهنده رابط موتور پلهای با یک میکروکنترلر است. این نمودار عمومی است و میتواند به هر خانوادهای از میکروکنترلرهای مانند میکروکنترلرهای PIC، AVR یا 8051 اعمال شود.
از آنجا که میکروکنترلر نمیتواند جریان کافی را ارائه دهد، یک درایور مانند ULN2003 برای اجرا موتور استفاده میشود. ترانزیستورهای انفرادی یا ICهای درایور دیگر نیز میتوانند استفاده شوند. اطمینان حاصل کنید که مقاومتهای بالاپیوند خارجی در صورت نیاز متصل شدهاند. هرگز موتور را مستقیماً به پینهای کنترلر متصل نکنید. ولتاژ موتور بستگی به اندازه آن دارد.
یک موتور پلهای چهار فاز یونیپولار معمولی ۵ ترمینال دارد. ۴ ترمینال فاز و یک ترمینال مشترک پین مرکزی که به زمین متصل است. الگوریتم برنامهنویسی برای چرخش مداوم در حالت ساعتگرد در زیر آمده است-
پینهای مورد استفاده برای موتور را به عنوان خروجی مقداردهی کنید
یک برنامه تأخیر مشترک مانند ۵۰۰ میلیثانیه بنویسید
دنباله اول-0 × 09 را روی پینها خروجی کنید
تابع تأخیر را فراخوانی کنید
دنباله دوم-0 × 0 c را روی پینها خروجی کنید
تابع تأخیر را فراخوانی کنید
دنباله سوم-0 × 06 را روی پینها خروجی کنید
تابع تأخیر را فراخوانی کنید
دنباله چهارم-0 × 03 را روی پینها خروجی کنید
تابع تأخیر را فراخوانی کنید
به مرحله ۳ برگردید
زاویه پله
تعداد پلههای لازم برای اتمام یک دور کامل بستگی به زاویه پله موتور پلهای دارد. زاویه پله میتواند از ۰.۷۲ درجه تا ۱۵ درجه در هر پله متغیر باشد. بسته به این ۵۰۰ تا ۲۴ پله ممکن است برای اتمام یک دور نیاز باشد. در کاربردهای کنترل موقعیت، انتخاب موتور باید بر اساس حداقل درجه چرخش مورد نیاز در هر پله باشد.
پلهای نیمهمرحلهای
موتورهای پلهای میتوانند با نصف زاویه پله واقعی، به نام پلهای نیمهمرحلهای، عمل کنند. به عنوان مثال، یک موتور با ۱۵ درجه در هر پله میتواند با یک دنباله پلهای نیمهمرحلهای خاص به ۷.۵ درجه در هر پله برنامهریزی شود.
موتور پلهای در مقابل موتور سرو
هر دو موتور پلهای و موتور سرو عمدتاً در کاربردهای کنترل موقعیت استفاده میشوند. اما تفاوتی در عملکرد و ساختار آنها وجود دارد. موتور پلهای تعداد زیادی قطب یا دندانه روی روتور خود دارد و این دندانهها به عنوان قطبهای مغناطیسی شمال و جنوب عمل میکنند که به پیچش الکتریکی مغناطیسی استاتور جذب یا دفع میشوند. این کمک میکند به حرکت پلهای که یک موتور پلهای ایجاد میکند.
از طرف دیگر، در یک موتور سرو، موقعیت توسط مدار تخصصی و مکانیسم بازخورد کنترل میشود که سیگنال خطایی را تولید میکند تا محور موتور حرکت کند.
