nejlepší odpověď
Krokové motory jsou charakterizovány jako bipolární nebo unipolární . Bipolární krokové motory mají čtyři přívodní vodiče a vyžadují celkem osm hnacích tranzistorů (tj. Dva plné H-můstky). Unipolar má na každou fázi další středový závit pro celkem šest vodičů. Se středovými odbočkami připojenými ke společnému zdroji napětí mohou být unipolární krokové motory ovládány čtyřmi stejnými „spínači“, obvykle pohony NPN nebo N-kanálovými tranzistory (obrázek 1). V konvenčním full-stepping režimu je jedna fáze motoru napájena najednou, což vede k minimální spotřebě energie a vysoké přesnosti polohy bez ohledu na nevyváženost vinutí. Půlkrokové řízení střídá napájení jedné fáze a dvou fází současně, což má za následek osmikrokovou sekvenci, která poskytuje vyšší rozlišení, nižší hladinu hluku a menší náchylnost k rezonanci motoru.
Krokový motor má následující vlastnosti :
Obousměrné otáčení
přesné úhlové přírůstkové změny
schopnost digitálního řízení
udržení točivého momentu na nulové rychlosti
opakování přesných profilů pohybu nebo rychlosti
krokový motor Unipolární / bipolární 57 × 56 mm 7,4 V 1 A na fázi
Tento hybridní krokový motor velikosti NEMA 23 lze použít jako unipolární nebo bipolární krokový motor a má úhel kroku 1,8 ° (200 kroků / otáčku). Každá fáze odebírá 1 A při 7,4 V, což umožňuje udržovací moment 9 kg-cm (125 oz-in).
Tento hybridní krokový motor s vysokým točivým momentem má úhel kroku 1,8 ° (200 kroků / revoluce). Každá fáze odebírá 1 A při 7,4 V, což umožňuje udržovací moment 9 kg-cm (125 oz-in). Motor má šest barevně odlišených vodičů zakončených holými vodiči, které umožňují jeho ovládání unipolárními i bipolárními budiči krokového motoru. Při použití s unipolárním budičem krokového motoru se používá všech šest vodičů. Při použití s bipolárním budičem krokového motoru mohou být žluté a bílé vodiče se středovým kohoutkem odpojeny (červeno-modrý pár umožňuje přístup k jedné cívce a černo-zelený pár umožňuje přístup k druhé cívce). Doporučujeme jej použít jako bipolární krokový motor.
Bipolární krokové motory
U bipolárních krokových motorů je na fázi pouze jedno vinutí. Hnací obvod musí být komplikovanější, aby zvrátil magnetický pól, to se provádí za účelem zvrácení bipolárního krokového motoru – specialisté obvodu na proud ve vinutí. To se děje s uspořádáním H-můstku, ale existuje několik ovladačů čipů, které lze zakoupit, aby se tento úkol stal jednodušším.
Protože vinutí jsou lépe využívána, jsou výkonnější než unipolární motor stejnou váhu. To je způsobeno fyzickým prostorem obsazeným vinutími. Unipolární motor má dvojnásobné množství drátu ve stejném prostoru, ale v kterémkoli okamžiku je použita pouze polovina, a proto je 50\% efektivní (nebo přibližně 70\% dostupného točivého momentu). Ačkoli je řízení bipolární soustavy komplikovanější, množství čipu řidiče znamená, že je mnohem méně obtížné jej dosáhnout. 8pólový stepper je navinut jako unipolární stepper, ale vodiče nejsou spojeny společně s motorem. Tento druh motoru lze zapojit v několika konfiguracích.
Unipolární krokové motory
Unipolární krokové motory mají středovou odbočku připojenou ke kladnému napájení na každém ze dvou vinutí. Oba konce každého vinutí jsou střídavě uzemněny, aby se obrátil směr magnetického pole. Pro vyšší úhlové rozlišení by rotor vyžadoval proporcionálně více pólů. Motor 30 stupňů na krok je běžná konstrukce motoru s permanentním magnetem. Řídicí sekvence ve vinutí roztočí motor. Magnet se otáčí jeden krok po druhém a obě poloviny každého vinutí nejsou nikdy napájeny současně.
V projektech se široce používají jednopólové i bipolární steppery. Z aplikačního hlediska však mají své vlastní výhody a nevýhody. Výhodou uni-polárního motoru je, že k ovládání krokového motoru nemusíme používat složité obvody typu H bridge. Pouze jednoduchý ovladač, jako je ULN2003A, provede úkol uspokojivě. Existuje však jedna nevýhoda uni-polárních motorů. Kroutící moment, který vytvářejí, je o dost menší. Je to proto, že proud protéká pouze polovinou vinutí. Proto se používají v aplikacích s nízkým točivým momentem.
Odpověď
Základy bipolárního krokování
A bipolární krokový motor má jedno vinutí na fázi statoru. Dvoufázový bipolární krokový motor bude mít 4 vodiče. V bipolárním krokovém motoru nemáme společné vedení jako v jednopólovém krokovém motoru. Proto nedochází k přirozenému obrácení proudu směru vinutím.
Bipolární krokový motor má snadné zapojení, ale jeho provoz je malý komplex.Abychom mohli řídit bipolární krokový motor, potřebujeme ovladač IC s vnitřním obvodem H můstku. Důvodem je to, že aby se změnila polarita statorových pólů, je třeba obrátit proud. To lze provést pouze pomocí H můstku. Existují dva další důvody, proč použít H Bridge IC
- Aktuální odběr krokového motoru je poměrně vysoký. Pin mikrokontroléru může poskytovat maximálně pouze 15 mA. Krokovač potřebuje proud, který je zhruba desetinásobek této hodnoty. Externí integrovaný obvod ovladače je schopen zpracovat takové vysoké proudy.
- Dalším důvodem, proč se používá H Bridge, je to, že statorové cívky nejsou nic jiného než induktor . Když proud cívky změní směr, vytvoří se hrot. Normální kolík mikrokontroléru nemůže tolerovat takové vysoké hroty, aniž by se poškodil. Proto je nutné chránit piny mikrokontroléru, můstek H.
Nejběžnějším IC mostu H Bridge používaným ve většině projektů bipolárních krokových rozhraní je L293D.
Propojení s mikrokontrolérem
K ovládání motoru jsou potřeba 4 piny mikrokontroléru. Musíme poskytnout L293D napájení 5 V a také napětí , při kterém musí motor fungovat. Protože budeme používat oba ovladače IC, prosadíme aktivační kolík pro oba.
Schéma propojení
Existují tři různé způsoby, jak můžeme řídit bipolární krokový motor –
- Pouze jedno z fázových vinutí je napájeno najednou. To znamená, že AB nebo CD jsou pod napětím. Cívky budou samozřejmě napájeny takovým způsobem, abychom získali správnou polaritu. Ale pouze jedna fáze je pod napětím. Tento typ krokování poskytne menší přídržný moment, protože pouze jedna fáze je napájena.
- U této metody jsou aktivovány obě fáze současně. Rotor se vyrovná mezi dvěma póly. Toto uspořádání poskytne vyšší přídržný moment než předchozí metoda.
- Třetí metoda se používá pro poloviční krokování. Tato metoda se obecně používá ke zlepšení úhlu kroku. Zde je v kroku 1 zapnuta pouze 1 fáze, poté v kroku 2 jsou zapnuty 2 fáze, poté je zapnuta pouze jedna fáze a sekvence pokračuje.
Bipolární krokové pohony
Mnoho společností začalo sestavovat vlastní bipolární krokové pohony. Je třeba dbát na to, abyste krokový motor správně připojili k pohonu. Měnič také musí být schopen dodávat dostatečný proud pro váš krokový motor. Mikrokontrolér smí pohonu poskytovat pouze krokový a směrový signál. Tato metoda zabírá pouze dva piny mikrokontroléru a je velmi užitečná v projektech, které vyžadují velké množství kolíků mikrokontroléru pro další funkce.
Unipolar Stepper v / s bipolární stepper
Uni-polar a bipolární stepper jsou v projektech široce používány. Z aplikačního hlediska však mají své vlastní výhody a nevýhody. Výhodou uni-polárního motoru je, že k ovládání krokového motoru nemusíme používat složité obvody typu H bridge. Pouze jednoduchý ovladač, jako je ULN2003A, provede úkol uspokojivě. Existuje však jedna nevýhoda uni-polárních motorů. Kroutící moment, který vytvářejí, je o dost menší. Je to proto, že proud protéká pouze polovinou vinutí. Proto se používají v aplikacích s nízkým točivým momentem. Na druhou stranu bipolární krokové motory jsou na zapojení trochu složité, protože musíme použít integrovaný integrovaný obvod můstku H jako L293D. Výhodou však je, že proud protéká plnou cívkou. Výsledný točivý moment generovaný motorem je větší ve srovnání s jednopolárním motorem.
Díky za čtení 🙂