Lépésmotor interfész

Lépéses motor definíció

A lépéses motor egy DC motor, amely lépésekben mozog, és forgási sebessége függ az elektrikus jel frekvenciájától.

Alkatrészek

A motor rendelkezik egy rotorral (állandó mágnes) és egy státorkal (tekerő), ahol a rotor forog, míg a státor áll.

Működési elv

A státor tekerő középső kapcsolása lehetővé teszi az áram irányának megváltoztatását, amikor a földre kapcsolódik. Ez megváltoztatja a státor mágneses tulajdonságait, kiválasztva vonzó és visszafogó hatást gyakorol a rotort, így lépéseket hoz létre.

Lépési sorrend

A motor helyes működéséhez követni kell egy lépési sorrendet. Ez a sorrend meghatározza, hogy milyen feszültséget kell alkalmazni a státor fázisokra. Általában 4 lépéses sorrendet követünk.

Ha a sorrendet 1-től 4-ig követjük, óramutató járásával ellentétes forgást kapunk, ha pedig 4-től 1-ig, óramutató járásával megegyező forgást.

Felhasználási diagram

Az alábbi diagram a lépéses motor csatlakoztatását mutatja be egy mikrokontrollerhez. Ez általános diagram, és bármilyen mikrokontroller családra alkalmazható, mint például a PIC mikrokontroller, AVR vagy 8051 mikrokontroller.

Mivel a mikrokontroller nem tud elegendő áramot szolgáltatni, egy olyan vezérlőt, mint a ULN2003, használnak a motor meghajtásához. Egyéni tranzisztorok vagy más vezérlő IC-k is használhatók. Ha szükséges, biztosítani kell külső emelő ellenállásokat. Soha ne csatlakoztassa a motort közvetlenül a vezérlő csapataihoz. A motor feszültsége a méretétől függ.

Egy tipikus 4 fázisú unipolár lépéses motor 5 termináljal rendelkezik. 4 fázis terminál és egy közös terminál a középső kapcsolón, ami a földre van kapcsolódva. Az alábbi programozási algoritmus folyamatos forgást hoz létre óramutató járásával:

• Inicializálja a motornak használt port csapatait kimenetekként

• Írjon egy közös késleltetési programot, mondjuk 500 ms-ra

• Adja ki az első sorrendet-0 × 09 a csapatakon

• Hívja meg a késleltetési funkciót

• Adja ki a második sorrendet-0 × 0 c a csapatakon

• Hívja meg a késleltetési funkciót

• Adja ki a harmadik sorrendet-0 × 06 a csapatakon

• Hívja meg a késleltetési funkciót

• Adja ki a negyedik sorrendet-0 × 03 a csapatakon

• Hívja meg a késleltetési funkciót

• Menjen a 3. lépésre

Lépési szög

A teljes forgáshoz szükséges lépések száma függ a lépéses motor lépési szögétől. A lépési szög 0,72 foktól 15 fokig változhat. Ezen alapján 500-től 24 lépésig lehet szükség egy teljes forgáshoz. A pozíció-irányítási alkalmazásokban a motor kiválasztása a legkisebb szükséges forgási szögtől függ.

Fél lépés

A lépéses motorok fél lépésben is működhetnek, amit fél lépésnek neveznek. Például, egy 15 fokos lépést adó motor programozható 7,5 fokos lépésre egy speciális fél lépési sorrenddel.

Lépéses motor vs. szervomotor

Mind a lépéses, mind a szervomotor elsősorban pozíció-irányítási alkalmazásokban használatos. De a működésük és szerkezetükben különbségek vannak. A lépéses motor sok polust vagy fogaskereket tartalmaz a rotorán, amelyek mágneses északi és déli pólusokként viselkednek, amelyek vonzó és visszafogó hatást gyakorolnak a státor elektrikusan mágneses tekercsére. Ez segít a lépéses mozdulat előidézésében.

Másrészről, a szervomotor esetén a pozíció egy specializált áramkörrel és visszacsatolási rendszerrel irányított, amely hibajellel mozgatja a motor tengelyét.