Hiện nay, động cơ bước được áp dụng nhiều vào việc tinh chỉnh và điều khiển robot bắt, bám các mục tiêu trong những khí tài quan sát hay tinh chỉnh và điều khiển lập trình trong những thiết bị tối ưu cắt gọt,… Vậy, tinh chỉnh động cơ bước bao gồm khó không? thế nào cho hiệu quả?
1. định nghĩa 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 những động cơ nhất quán dùng bao gồm khả năng biến hóa các tín hiệu tinh chỉnh và điều khiển động cơ dưới dạng các xung điện rời rạc tiếp nối nhau để phát triển thành các vận động của góc cù hoặc các chuyển động của roto và mang về khả năng cố định và thắt chặt roto vào trong những vị trí đề xuất thiết.Bạn sẽ xem: Chạy motor cách không đề xuất driver
Động cơ bước là một trong những loại hộp động cơ đồng bộ
Động cơ bước là một trong những loại hộp động cơ điện gồm nguyên lý vận động và ứng dụng biệt lập với đại nhiều phần các loại bộ động cơ điện còn lại. Bọn chúng thực chất chính là một hộp động cơ đồng bộ, được sử dụng để biến hóa các tín hiệu điều khiển và tinh chỉnh động cơ bên dưới dạng những xung điện.
Bạn đang xem: Chạy motor bước không cần driver
2. Nguyên tắc tinh chỉnh động cơ bước
Khác với những động cơ đồng bộ thông thường, trong việc điều khiển vi cách step motor Rotor, bộ động cơ bước được khởi đụng bằng phương pháp đo tần số do nó không có cuộn dây để khởi động. Rotor của động cơ bước sẽ sở hữu được loại Rotor lành mạnh và tích cực hoặc là Rotor thụ động.
Động cơ cách sẽ làm việc phụ thuộc vào bộ chuyển mạch điện tử nhằm mục đích mục đích đưa các tín hiệu vào trong Stator theo một thứ tự với 1 tần số nhất định. Tần số chuyển mạch của đụng cơ sẽ được tính bằng tổng số góc cù của Rotor. Khi đó, chiều quay cũng giống như tốc độ con quay của roto sẽ dựa vào vào sản phẩm công nghệ tự với tần số đưa đổi.
Động cơ bước thao tác làm việc nhờ vào bộ chuyển mạch năng lượng điện tử
Xung điện áp được cấp cho cuộn dây Stator hôm nay có thể là xung 1 cực hoặc 2 cực:
Chuyển mạch năng lượng điện tử trong tinh chỉnh và điều khiển step motor có thể cung cấp điện áp điều khiển cho những cuộn dây stator hoàn toàn có thể theo từng cuộn biệt lập hoặc là theo từng nhóm của các cuộn dây.Trị số của cồn cơ cũng tương tự chiều của lực điện từ chính là tổng F phụ thuộc vào vào vị trí của các lực năng lượng điện từ gồm trong nó. Vị đó, vị trí Rotor của bộ động cơ bước lúc này sẽ phụ thuộc vào hoàn toàn vào cách thức cung cấp điện cho các cuộn dây bên dưới đây:
Sơ đồ cụ thể nguyên lý hoạt động của động cơ bước
Hình trên thể hiện nguyên lý hoạt động vui chơi của động cơ cách m trộn với Rotor bao gồm 2 rất 2p = 2 và khi bọn chúng không được kích thích. Nếu những cuộn dây bên phía trong của bộ động cơ bước được hỗ trợ điện riêng biệt lẻbởi xung 1 cực thì Rotor của động cơ bước từ bây giờ sẽ bao gồm m vị trí ổn định trùng cùng với trục của những cuộn dây y hệt như ở hình a.
Để mạch điều khiển động cơ cách 6 dây tăng tốc lực năng lượng điện từ tổng của Stato, từ đó sẽ tăng từ bỏ thông cùng mô men đồng bộ, chúng ta phải cấp điện đồng thời mang lại 2, 3, cũng có khi là các cuộn dây. Dịp đó phần Rotor của động cơ bước sẽ có được vị trí bất biến 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 giá trị lớn hơn lực điện từ vạc ra từ các cuộn dây Stator.
3. Sơ đồ và cách điều khiển và tinh chỉnh động cơ bước
Động cơ cách khi được tinh chỉnh dưới dạng các xung điện rời rạc tiếp đến nhau thì sẽ khởi tạo thành các vận động góc quay cũng như các hoạt động của Rotor. Động cơ cách sẽ không thể quay theo cơ chế thông thường mà đã quay theo từng bước một nên cũng có cơ chế chính xác không hề nhỏ xét về mặt điều khiển học. Chúng làm việc nhờ vào những bộ chuyển mạch điện tử đưa những tín hiệu tinh chỉnh động cơ cách 5 dây vào Stato theo sản phẩm tự và phần đông tần số duy nhất định.
Vì từng một loại bộ động cơ bước sẽ sở hữu được những đặc tuyến khác nhau, đề xuất cách điều khiển cũng biến thành khác nhau. Tùy thuộc vào khả năng kéo (mô men) và tốc độ quay mà động cơ yêu cầu, bạn cũng có thể dùng những cách tinh chỉnh và điều khiển dưới đây:
Với những hộp động cơ bước chỉ cần chạy ở vận tốc thấp: bạn ta vẫn sử dụng phương thức điều khiển để cung cấp điện áp trực tiếp. Cơ hội này, thiết yếu nội trở cuộn dây của hộp động cơ sẽ vận động để tạo nên một cái điện, vị đó, giới hạn dòng điện này sẽ dựa vào vào năng lượng điện áp cung cấp trực tiếp cho nó.Với những hộp động cơ bước yêu cầu chạy ở tốc độ cao: người ta không thể tiếp tục sử dụng cách thức cấp năng lượng điện áp trực tiếp nữa bởi vì lực kéo lúc này sẽ bị giảm nghiêm trọng. Vì lẽ, đặc đường cảm của cuộn dây trong động cơ sẽ nhốt khả năng hoạt động vui chơi của dòng điện.Với những hộp động cơ bước cần nâng cấp và cải thiện hiệu suất của motor bước và bộ điều khiển và tinh chỉnh ở vận tốc thấp và đề xuất tăng tốc độ cao thì họ nên sử dụng phương thức điều khiển bởi băm xung. Cách tinh chỉnh 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 những cuộn dây của hễ cơ cũng biến thành không thay đổi so với đa số cấp độ. Cách điều khiển và tinh chỉnh này còn được gọi là điều khiển tùy theo dòng điện.4. Cách thức điều khiển động cơ bước
4.1. Điều khiển hộp động cơ bước dạng sóng (Wave Drive)
4.2. Điều khiển hộp động cơ chạy đủ cách (Full Step Drive)
Trong mạch tinh chỉnh và điều khiển động cơ bước 4 dây, thay vày kích hoạt tất cả các stator một lần, 2 stator sẽ được kích hoạt chỉ cách nhau 1 khoảng thời gian ngắn. Điều này có nghĩa là nếu stator thiết bị 1 bật ON thì stator thứ 2 sẽ ON ngay tiếp nối một khoảng thời hạn ngắn, trong khi đó thì stator đầu tiên vẫn ON. Cách thức này dẫn mang đến mô men xoắn đạt mức cao và cho phép bọn họ điều khiển động cơ tải cao.
Xem thêm: Cách Bóp Lưng Quần Tây - Cách Thu Nhỏ Lưng Quần Tây
4.3. Điều khiển hộp động cơ chạy nửa bước (Half-Stepping Drive)
Phương pháp này cũng như như ổ đĩa Full bước. Ở step motor và mạch điều khiển, 2 stator được đặt cạnh nhau đang được triển khai kích hoạt trước cùng stator đồ vật 3 sẽ được kích hoạt tức thì sau đó, nhưng mà 2 stator này lại bị vô hiệu hóa hóa. Chu kỳ này sẽ kích hoạt 2 stator trước và kế tiếp 1 stator lặp lại sẽ giúp điều khiển hộp động cơ bước. Cách thức này sẽ dẫn đến bức tốc độ phân giải của cồn cơ trong lúc đó mô men xoắn sẽ giảm xuống.
4.4. Điều khiển động cơ chạy bước nhỏ dại (MicroStepping Drive)
Đây là phương pháp điều khiển hộp động cơ bước được sử dụng phổ cập nhất do nó gồm tính đúng mực rất cao. Mạch điều khiển cung ứng ngay 1 mẫu bước chuyển đổi cho cuộn dây stato đang tồn tại nghỉ ngơi dạng sóng hình sin. Những cách đi nhỏ dại xíu này hiện thời dùng để tăng cường độ chính xác tuyệt đối của từng bước một. Cách thức này cũng khá được sử dụng thoáng rộng do nó hoàn toàn có thể giảm tiếng ồn của chuyển động ở mức độ lớn.
Có nhiều phương pháp để điều khiển động cơ bước
5. Điều khiển bộ động cơ bước dùng Code Arduino như vậy nào?
Module Driver A4988 là một trong con IC tất cả trong trang bị in 3d, một điểm khá kinh ngạc là hầu như các lắp thêm in 3d đều thực hiện con IC này nhằm điều khiển, vì chưng máy in 3d có thiết lập trọng nhỏ dại và size của nhỏ IC này lại khá tương thích, nó bé dại hơn 10 lần so với tb6560 hoặc trăng tròn lần so với MA860H. Thậm chí, nó chỉ to thêm móng tay người một chút.
Quá trình điều khiển động cơ bước Arduino có tính năng:
Điều khiển rất đối kháng giản.Điều khiển được cả đều động cơ vận động với năng lượng điện áp vừa, thậm chí lên tới mức 35V và có dòng lên đến mức 2A.Có 5 chế độ: full bước, 1/ 2 bước, 1/ 4 bước, 1/ 8 bước, 1/ 16 bước.Điều chỉnh loại ra bằng cách sử dụng chiết áp (siêu nhỏ) nằm bên trên Current Limit = VREF × 2.5Tự động bật Shutdown thì thừa nóng,...Khi bạn lựa chọn chính sách full hay 50% hoặc 1/4 thì vẫn được trải qua 3 pin sạc là MS1, MS2, MS3. Rất có thể nối trực tiếp 3 sạc pin này vào công tắc nguồn bit 3p để dễ dàng thiết lập cấu hình từ bên trên phần cứng. Chú 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 ý muốn bật/ tắt hộp động cơ thì chúng ta phải trải qua pin ENABLE, nhảy mức LOW có nghĩa là bật module, nút HIGH có nghĩa là đang tắt module. Điều khiển chiều quay đến động cơ hoàn toàn có thể thông qua pin sạc DIR.
Thực hiện cách điều khiển và tinh chỉnh step motor thông qua pin STEP, chú ý mỗi xung sẽ tương ứng với một bước (hoặc 1 vi bước). Hai chân Sleep cùng với Reset sẽ nối cùng nhau luôn. Sau đây là chi tiết cách tinh chỉnh và điều khiển động cơ bước source code:
#include:
AccelStepper stepper (1,5,4); // pin sạc 5 step, sạc 4 dir void thiết lập () Serial.begin (9600); pinMode (6,OUTPUT); // Enable; digital Write(6, LOW); // Đặt Enable xuống LOW nhằm khởi cồn động cơ void loop() {if (stepper.distanceToGo() == 0)// soát sổ thử bộ động cơ bước gồm còn đang chuyển động hay không, nếu không hề 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 vày với mỗi thay đổi stepper thì yêu cầu làm như vậy mới chạy được.
Kết luận
Trong quá trình điều khiển vận động kỹ thuật, tinh chỉnh động cơ bước là một trong cơ cấu chấp hành đặc biệt hữu hiệu đến máy móc, bởi nó có thể thực hiện trung thành được những lệnh mà bọn họ đưa ra bên dưới dạng số. Cùng với sự cải tiến và phát triển của ngành khoa học chế tạo, động cơ bước hiện thời được ứng dụng nhiều trong những ngành auto hóa, đặc biệt là trong các thiết bị điều khiển từ xa cần có độ đúng đắn cao.
