Vaiheenmoottorin liittäminen

Askelenmoottorin määritelmä

Askelenmoottori on DC-moottori, joka liikkuu askelittain, ja sen kiertonopeus riippuu sähköisen signaalin taajuudesta.

Komponentit

Moottorilla on roteri (muuttumaton magneetti) ja stator (kierros), jossa roteri pyörii ja stator pysyy paikoillaan.

Toimintaperiaate

Statorin kierroksen keskipistekytkentä mahdollistaa virtasuunnan muutoksen, kun se kytketään maahan. Tämä muuttaa statorin magneettisiin ominaisuuksiin, valikoivasti vetäen ja hylkäämällä roterin luodakseen askelluksen.

Askeljärjestys

Oikean moottorin liikkeen saamiseksi on noudatettava askeljärjestystä. Tämä askeljärjestys antaa jännitteen, jota on kytkettävä statorin vaiheeseen. Yleensä noudatetaan 4-askelin järjestystä.

Kun järjestys noudatetaan askelista 1–4, saadaan myötäpäiväinen pyöriminen, ja kun se noudatetaan askelista 4–1, saadaan vastapäiväinen pyöriminen.

Yhdistämiskuva

Alla oleva kuva näyttää askelenmoottorin yhdistämisen mikrokontrolleriin. Tämä on yleinen kaavio, joka voidaan soveltaa mihin tahansa mikrokontrolleriperheeseen, kuten PIC-mikrokontrolleriin, AVR:iin tai 8051-mikrokontrolleriin.

Koska mikrokontrolleri ei pysty tarjoamaan riittävästi virtaa, käytetään ajuria, kuten ULN2003, moottorin ajamiseen. Voidaan käyttää myös yksittäisiä transistoritai muita ajuri-IC:tä. Varmista, että ulkopuoliset pull-up-resistorit ovat kytketty tarvittaessa. Älä koskaan kytkä moottoria suoraan ohjauskontaktien välille. Moottorin jännite riippuu sen kokoisesta.

Typillisellä 4-vaiheisella unipolaarisella askelenmoottorilla on 5 pinnia. 4 vaihepinnaa ja yksi yhteispinni keskipistekytkennälle, joka on kytketty maahan. Jatkuvan myötäpäiväisen pyörimisen ohjelmointialgoritmi on alla:

• Aseta moottoria varten käytetyt porttipinnot tulostukseksi

• Kirjoita yhteinen viiveohjelma, esimerkiksi 500 ms

• Tulosta ensimmäinen jono-0 × 09 pinnoille

• Kutsu viivefunktiota

• Tulosta toinen jono-0 × 0 c pinnoille

• Kutsu viivefunktiota

• Tulosta kolmas jono-0 × 06 pinnoille

• Kutsu viivefunktiota

• Tulosta neljäs jono-0 × 03 pinnoille

• Kutsu viivefunktiota

• Siirry kohtaan 3

Askelkulma

Kokonaisten kiertojen suorittamiseen vaadittujen askelten määrä riippuu askelenmoottorin askelkulmasta. Askelkulma voi vaihdella 0,72 astetta 15 astetta per askel. Tämän perusteella yhden kierroksen suorittamiseen voi vaadittua 500:stä 24:een astetta. Sijaintivalvonnan sovelluksissa moottorin valinta perustuu pienimpään vaadittuun kulmaan per askel.

Puoliaskelu

Askelenmoottoreita voidaan ohjata puolet niiden todellisesta askelkulmasta, mikä tunnetaan puoliaskeluna. Esimerkiksi 15 asteen per askel -moottoria voidaan ohjata 7,5 astetta per askel erityisellä puoliaskelujonolla.

Askelenmoottori vs Servomoottori

Molemmat askelenmoottori ja servomoottori käytetään pääasiassa sijaintivalvonnan sovelluksissa. Niillä on kuitenkin ero toiminnassa ja rakenteessa. Askelenmoottorilla on suuri määrä polteja tai hammasrattoja rotorillaan, ja nämä hammashampaat toimivat magneettisina pohjoisina ja etelän osina, jotka vedetään tai hylätään sähköisesti magnetisoituun statorin kierrokseen. Tämä mahdollistaa askelluksen, jonka askelenmoottori tuottaa.

Toisaalta servomoottorissa sijainti ohjataan erityisellä piirillä ja palautusmekanismilla, joka luo virhe-signaalin siirtääkseen moottorin varren.