השתלבות מנוע צעדים

הגדרת מנוע צעידה

מנוע צעידה הוא מנוע ישר גל עם תנועה בצעדיים, כאשר מהירות הסיבוב תלויה בתדירות של האות החשמלי.

רכיבים

המנוע כולל רוטור (מגנט קבוע) וסטטור (פתיל), כאשר הרוטור מסתובב והסטטור נותר במקום.

עקרון פעולה

התפירה המרכזית על פתיל הסטטור מאפשרת שינוי כיוון הזרם כאשר היא מחוברת לאדמה. זה משנה את התכונות המגנטיות של הסטטור, ומושך ומדחה באופן סלקטיבי את הרוטור כדי ליצור תנועה בצעדיים.

סדר צעדים

כדי לקבל תנועה נכונה של המנוע, יש לעקוב אחרי סדר צעדים. סדר הצעדים נותן אתряץ שנדרש להפעיל על פאזה הסטטור. בדרך כלל עוקבים אחרי סדר של 4 צעדים.

כאשר הסדר מתבצע מהצעד הראשון עד הרביעי, מקבלים סיבוב בכיוון השעון, וכאשר הסדר מתבצע מהצעד הרביעי עד הראשון, מקבלים סיבוב נגד כיוון השעון.

תרשים חיבור

התרשים שלהלן מראה את החיבור של מנוע צעידה למיקרו-בקר. זהו תרשים כללי וניתן ליישמו על כל משפחת מיקרו-בקרים כמו מיקרו-בקרים PIC, AVR או 8051.

מאחר שמיקרו-הבקר אינו מסוגל לספק זרם מספיק, משתמשים בנהג כמו ULN2003 כדי להפעיל את המנוע. ניתן גם להשתמש בטרנזיסטורים בודדים או באיצרים אחרים. יש לוודא שהמחסומים החיצוניים מחוברים אם נדרשים. לעולם אל תחברו את המנוע ישירות לפינים של הבקר. מתח המנוע תלוי בגודלו.

מנוע צעידה אוניפולרי טיפוסי בעל 4 פאזות מכיל 5 קצוות. 4 קצוות של הפאזה ואחד משותף לקצה המרכזי המחובר לאדמה. האלגוריתם לתכנות לסיבוב מתמשך בכיוון השעון נתון להלן-

• הכנה של פיני המנוע כפליטים

• כתיבה של תוכנית דליית זמן משותפת שאורכה למשל 500 מ"ש

• פלט סדרה ראשונה-0 × 09 על הפינים

• קריאה לפונקציית דליית זמן

• פלט סדרה שנייה-0 × 0 c על הפינים

• קריאה לפונקציית דליית זמן

• פלט סדרה שלישית-0 × 06 על הפינים

• קריאה לפונקציית דליית זמן

• פלט סדרה רביעית-0 × 03 על הפינים

• קריאה לפונקציית דליית זמן

• מעבר לצעד 3

זוית צעד

מספר הצעדים הנדרש להשלמת סיבוב מלא תלוי בזוית הצעד של מנוע הצעד. זוית הצעד יכולה להשתנות בין 0.72 מעלות ל-15 מעלות לכל צעד. בהתאם לכך, עשויים להיות נחוצים 500 עד 24 צעדים להשלמת סיבוב אחד. בהישגים של בקרה מיקומית, בחירת המנוע צריכה להתבסס על המינימום מעלות סיבוב הנדרשות לכל צעד.

חצי צעד

מנועי צעידה יכולים לפעול ברבע מזוית הצעד האמיתית, המכונה חצי צעד. לדוגמה, מנוע שמיועד ל-15 מעלות לכל צעד יכול לתכנת לסיבוב של 7.5 מעלות לכל צעד באמצעות סדרת חצי צעד מיוחדת.

מנוע צעידה לעומת מנוע סרוו

שני סוגי המנועים, מנוע צעידה ומנוע סרוו, משמשים בעיקר ביישומי בקרה מיקומית. אך קיימת הבדלה בעבודתם ובבנינם. מנוע הצעד מכיל מספר גדול של קטבים או שיניים על הרוטור, ושיניים אלו פועלות כקטבי צפון ומגנטים דרום שמשכו או מדחים את הקואיל המגנטי חשמלית של הסטטור. זה עוזר בתנועת הצעד שמפיק מנוע הצעד.

מצד שני, במנוע סרוו, הבקרה במיקום מתבצעת על ידי מעגל מיוחד וกลаниз้อน משוב, המפיק אות שגיאה כדי להזיז את ציר המנוע.