Hiện nay, hộp động cơ bước được áp dụng nhiều trong việc điều khiển robot bắt, dính các kim chỉ nam trong các khí tài quan ngay cạnh hay tinh chỉnh lập trình trong số thiết bị gia công cắt gọt,… Vậy, tinh chỉnh và điều khiển động cơ bước có khó không? làm thế nào để cho hiệu quả?
1. Quan niệm motor bước
Trước khi tìm hiểu cách tinh chỉnh và điều khiển động cơ bước hiệu quả, bạn cần nắm được động cơ bước là gì? Đây là một trong động cơ đồng điệu dùng tất cả khả năng biến đổi các tín hiệu tinh chỉnh và điều khiển động cơ bên dưới dạng các xung điện rời rạc kế tiếp nhau để vươn lên là các vận động của góc xoay hoặc các vận động của roto và đưa về khả năng cố định roto vào giữa những vị trí bắt buộc thiết.Bạn vẫn xem: Chạy motor cách không phải driver
Động cơ bước là một trong loại hộp động cơ đồng bộ
Động cơ bước là một loại động cơ điện có nguyên lý chuyển động và ứng dụng khác biệt với đại phần nhiều các loại động cơ điện còn lại. Chúng thực chất chính là một bộ động cơ đồng bộ, được dùng để biến hóa các tín hiệu điều khiển động cơ dưới dạng các xung điện.
Bạn đang xem: Chạy motor bước không cần driver
2. Nguyên tắc điều khiển và tinh chỉnh động cơ bước
Khác với các động cơ đồng điệu thông thường, trong việc điều khiển và tinh chỉnh vi bước step motor Rotor, bộ động cơ bước được khởi rượu cồn bằng phương thức đo tần số do nó không tồn tại cuộn dây nhằm khởi động. Rotor của bộ động cơ bước sẽ có được loại Rotor lành mạnh và tích cực hoặc là Rotor thụ động.
Động cơ cách sẽ làm cho việc phụ thuộc vào bộ đưa mạch năng lượng điện tử nhằm mục tiêu mục đích đưa các tín hiệu vào vào Stator theo một trang bị tự và 1 tần số tốt nhất định. Mốc giới hạn chuyển mạch của rượu cồn cơ sẽ được tính bởi tổng số góc tảo của Rotor. Lúc đó, chiều quay cũng giống như tốc độ cù của roto sẽ phụ thuộc vào sản phẩm công nghệ tự cùng tần số chuyển đổi.
Động cơ bước thao tác nhờ vào cỗ chuyển mạch điện tử
Xung năng lượng điện áp được cung cấp cho cuộn dây Stator bây giờ có thể là xung 1 rất hoặc 2 cực:
Chuyển mạch điện tử trong điều khiển step motor có thể cung cấp cho điện áp điều khiển cho các cuộn dây stator rất có thể theo từng cuộn lẻ tẻ hoặc là theo từng nhóm của các cuộn dây.Trị số của đụng cơ cũng như chiều của lực năng lượng điện từ chính là tổng F phụ thuộc vào vị trí của những lực điện từ tất cả trong nó. Vì chưng đó, vị trí Rotor của bộ động cơ bước bây giờ sẽ dựa vào hoàn toàn vào cách thức cung cấp điện cho các cuộn dây dưới đây:Sơ đồ chi tiết nguyên lý hoạt động của động cơ bước
Hình trên trình bày nguyên lý buổi giao lưu của động cơ cách m pha với Rotor gồm 2 cực 2p = 2 và khi bọn chúng không được kích thích. Nếu các cuộn dây phía bên trong của hộp động cơ bước được hỗ trợ điện riêng lẻbởi xung 1 rất thì Rotor của hộp động cơ bước lúc này sẽ tất cả m vị trí bình ổn trùng cùng với trục của những cuộn dây giống như ở hình a.
Để mạch tinh chỉnh và điều khiển động cơ bước 6 dây tăng cường lực năng lượng điện từ tổng của Stato, từ này sẽ tăng trường đoản cú thông và mô men đồng bộ, bọn họ phải cấp cho điện đồng thời cho 2, 3, cũng đều có khi là những cuộn dây. Lúc đó phần Rotor của hộp động cơ bước sẽ sở hữu được vị trí định hình và trùng cùng với vectơ của lực năng lượng điện từ tổng F. Đồng thời, lực năng lượng điện từ tổng F của nó cũng có thể có giá trị to hơn lực điện từ phân phát ra từ những cuộn dây Stator.
3. Sơ đồ với cách tinh chỉnh động cơ bước
Động cơ bước khi được tinh chỉnh dưới dạng những xung năng lượng điện rời rạc kế tiếp nhau thì sẽ khởi tạo thành các hoạt động góc quay cũng như các vận động của Rotor. Động cơ cách sẽ không hề quay theo cơ chế thường thì mà vẫn quay theo mỗi bước nên cũng có chính sách chính xác rất cao xét về mặt tinh chỉnh học. Chúng thao tác nhờ vào các bộ đưa mạch năng lượng điện tử đưa các tín hiệu tinh chỉnh và điều khiển động cơ bước 5 dây vào Stato theo máy tự và đều tần số duy nhất định.
Vì mỗi một loại bộ động cơ bước sẽ có được những đặc đường khác nhau, cần cách điều khiển cũng trở thành khác nhau. Tùy thuộc vào lực kéo (mô men) và tốc độ quay mà bộ động cơ yêu cầu, chúng ta cũng có thể dùng những cách tinh chỉnh dưới đây:
Với những bộ động cơ bước chỉ việc chạy ở vận tốc thấp: bạn ta vẫn sử dụng cách thức điều khiển để cung ứng điện áp trực tiếp. Lúc này, chủ yếu nội trở cuộn dây của hộp động cơ sẽ chuyển động để tạo nên một loại điện, bởi đó, số lượng giới hạn dòng điện này sẽ nhờ vào vào điện áp hỗ trợ trực tiếp cho nó.Với những hộp động cơ bước yêu cầu chạy ở vận tốc cao: fan ta không thể liên tiếp sử dụng phương pháp cấp điện áp thẳng nữa bởi vì lực kéo từ bây giờ sẽ bị bớt nghiêm trọng. Vày lẽ, đặc con đường cảm của cuộn dây trong bộ động cơ sẽ giam cầm khả năng hoạt động vui chơi của dòng điện.Với những hộp động cơ bước cần nâng cấp và nâng cao hiệu suất của motor bước và bộ tinh chỉnh ở tốc độ thấp và đề xuất tăng tốc độ cao thì chúng ta nên sử dụng cách thức điều khiển bởi băm xung. Cách tinh chỉnh và điều khiển động cơ cách này để giúp đỡ bạn duy trì tần số ko đổi, tùy theo nguyên tắc bảo trì dòng năng lượng điện thì các cuộn dây của cồn cơ cũng biến thành không thay đổi so với tất cả cấp độ. Cách tinh chỉnh này nói một cách khác là điều khiển tùy thuộc vào dòng điện.4. Phương thức điều khiển hộp động cơ bước
4.1. Điều khiển hộp động cơ bước dạng sóng (Wave Drive)
4.2. Điều khiển động cơ chạy đủ cách (Full Step Drive)
Trong mạch điều khiển động cơ cách 4 dây, thay do kích hoạt toàn bộ các stator một lần, 2 stator sẽ được kích hoạt chỉ phương pháp nhau 1 khoảng thời gian ngắn. Điều này có nghĩa là nếu stator trang bị 1 nhảy ON thì stator thứ hai sẽ ON ngay tiếp đến một khoảng thời hạn ngắn, trong những lúc đó thì stator đầu tiên vẫn ON. Phương thức này dẫn mang lại mô men xoắn đạt tới cao và đến phép chúng ta điều khiển hộp động cơ tải cao.
Xem thêm: Best Apps To Find Your Film On Apple Podcasts, The 7 Best Apps To Find What Movie To Watch Next
4.3. Điều khiển hộp động cơ chạy nửa cách (Half-Stepping Drive)
Phương pháp này cũng giống như như ổ đĩa Full bước. Ở step motor với mạch điều khiển, 2 stator được đặt cạnh nhau vẫn được thực hiện kích hoạt trước và stator đồ vật 3 sẽ được kích hoạt ngay lập tức sau đó, cơ mà 2 stator này lại bị vô hiệu hóa hóa. Chu kỳ này đã kích hoạt 2 stator trước và tiếp đến 1 stator lặp lại sẽ giúp điều khiển hộp động cơ bước. Phương thức này đã dẫn đến bức tốc độ phân giải của động cơ trong khi đó tế bào men xoắn sẽ giảm xuống.
4.4. Điều khiển hộp động cơ chạy bước nhỏ tuổi (MicroStepping Drive)
Đây là cách thức điều khiển hộp động cơ bước được sử dụng phổ biến nhất vì chưng nó gồm tính chính xác rất cao. Mạch điều khiển cung ứng ngay 1 cái bước biến hóa cho cuộn dây stato sẽ tồn tại làm việc dạng sóng hình sin. Những cách đi bé dại xíu này hiện thời dùng để tăng cường độ chính xác tuyệt đối của mỗi bước một. Phương pháp này cũng rất được sử dụng rộng rãi do nó có thể giảm ồn ào của chuyển động ở mức độ lớn.
Có nhiều cách thức để tinh chỉnh và điều khiển động cơ bước
5. Điều khiển động cơ bước dùng Code Arduino như thế nào?
Module Driver A4988 là một trong những con IC có trong thiết bị in 3d, một điểm khá ngạc nhiên là hầu như các thiết bị in 3 chiều đều áp dụng con IC này để điều khiển, vì máy in 3d có cài đặt trọng nhỏ dại và kích cỡ của nhỏ IC này lại khá tương thích, nó nhỏ hơn 10 lần so với tb6560 hoặc 20 lần so với MA860H. Thậm chí, nó chỉ to nhiều hơn móng tay fan một chút.
Quá trình điều khiển động cơ cách Arduino bao gồm tính năng:
Điều khiển rất 1-1 giản.Điều khiển được cả mọi động cơ chuyển động với điện áp vừa, thậm chí lên đến mức 35V và có dòng lên đến 2A.Có 5 chế độ: full bước, 1/ 2 bước, 1/ 4 bước, 1/ 8 bước, 1/ 16 bước.Điều chỉnh mẫu ra bằng phương pháp sử dụng tách áp (siêu nhỏ) nằm trên Current Limit = VREF × 2.5Tự động bật Shutdown thì thừa nóng,...Khi các bạn lựa chọn chính sách full hay 50% hoặc 1/4 thì vẫn được thông qua 3 pin là MS1, MS2, MS3. Rất có thể nối thẳng 3 pin sạc này vào công tắc bit 3p để dễ dàng tùy chỉnh thiết lập từ bên trên phần cứng. để ý thêm, nếu thả nổi 3 sạc này thì tức là mode full step.
Bảng thông số kỹ thuật điều khiển bộ động cơ bước Arduino
Nếu muốn bật/ tắt bộ động cơ thì các bạn phải trải qua pin ENABLE, bật mức LOW tức là bật module, nấc HIGH có nghĩa là đang tắt module. Điều khiển chiều quay mang đến động cơ hoàn toàn có thể thông qua pin DIR.
Thực hiện tại cách điều khiển và tinh chỉnh step motor trải qua pin STEP, chú ý mỗi xung vẫn tương ứng với cùng một bước (hoặc 1 vi bước). Nhị chân Sleep cùng với Reset đang nối cùng nhau luôn. Dưới đây là cụ thể cách điều khiển động cơ bước source code:
#include:
AccelStepper stepper (1,5,4); // pin sạc 5 step, sạc pin 4 dir void cài đặt () Serial.begin (9600); pinMode (6,OUTPUT); // Enable; digital Write(6, LOW); // Đặt Enable xuống LOW nhằm khởi rượu cồn động cơ void loop() {if (stepper.distanceToGo() == 0)// kiểm tra thử động cơ bước bao gồm còn đang chuyển động hay không, nếu không còn chạy thì chọn:
delay(1000); stepper.moveTo(rand() % 400); //chuyển cho tọa độ 0 399 (Random) stepper.setMaxSpeed((rand () % 400) 200); //chỉnh tốc độ. Stepper. Đặt setAcceleration((rand() % 200) 100); // chỉnh gia tốc
Serial.println(stepper.distanceToGo());
stepper.run (); //
Chú ý phải tất cả hàm này nghỉ ngơi hàm loop vị với mỗi biến đổi stepper thì yêu cầu làm như vậy new chạy được.
Kết luận
Trong quá trình điều khiển hoạt động kỹ thuật, tinh chỉnh và điều khiển động cơ bước là một trong cơ cấu chấp hành đặc biệt hữu hiệu đến máy móc, bởi vì nó có thể thực hiện trung thành được những lệnh mà chúng ta đưa ra dưới dạng số. Cùng rất sự trở nên tân tiến của ngành khoa học chế tạo, bộ động cơ bước hiện giờ được áp dụng nhiều trong các ngành tự động hóa hóa, đặc biệt là trong những thiết bị tinh chỉnh và điều khiển từ xa cần có độ đúng mực cao.