Migliore risposta
I motori passo-passo sono caratterizzati come bipolari o unipolari . I motori passo-passo bipolari hanno quattro fili conduttori e richiedono un totale di otto transistor di azionamento (cioè due ponti H completi). Unipolare ha una presa centrale aggiuntiva su ciascuna fase per un totale di sei fili conduttori. Con le prese centrali collegate a una sorgente di tensione comune, i motori passo-passo unipolari possono essere controllati con quattro “interruttori” identici, tipicamente transistor di azionamento a canale NPN o N (Figura 1). Nella modalità full-stepping convenzionale, viene eccitata una fase del motore alla volta, con un consumo energetico minimo e unelevata precisione di posizionamento indipendentemente dallo squilibrio dellavvolgimento. Il controllo a mezzo passo alterna tra leccitazione di una singola fase e due fasi simultaneamente, risultando in una sequenza di otto fasi che fornisce una risoluzione più elevata, livelli di rumore inferiori e una minore suscettibilità alla risonanza del motore.
Un motore passo-passo ha le seguenti caratteristiche :
Rotazione in entrambi i sensi
modifiche incrementali angolari di precisione
capacità di controllo digitale
mantenimento della coppia a velocità zero
ripetizione di profili di movimento o velocità accurati
Motore passo-passo unipolare / bipolare 57 × 56 mm 7,4 V 1 A per fase
Questo motore passo-passo ibrido NEMA 23 può essere utilizzato come un motore passo-passo unipolare o bipolare e ha un angolo di passo di 1,8 ° (200 passi / giro). Ogni fase assorbe 1 A a 7,4 V, consentendo una coppia di tenuta di 9 kg-cm (125 oz-in).
Questo motore passo-passo ibrido a coppia elevata ha un angolo di passo di 1,8 ° (200 passi / rivoluzione). Ogni fase assorbe 1 A a 7,4 V, consentendo una coppia di tenuta di 9 kg-cm (125 oz-in). Il motore ha sei fili codificati a colori terminati con conduttori nudi che gli consentono di essere controllato da driver di motori passo-passo sia unipolari che bipolari. Se utilizzato con un driver per motore passo-passo unipolare, vengono utilizzati tutti e sei i cavi. Se utilizzato con un driver del motore passo-passo bipolare, i fili giallo e bianco con presa centrale possono essere lasciati scollegati (la coppia rosso-blu dà accesso a una bobina e la coppia nero-verde dà accesso allaltra bobina). Si consiglia di utilizzarlo come motore passo-passo bipolare.
Motori passo-passo bipolari
Con i motori passo-passo bipolari cè un solo avvolgimento per fase. Il circuito di pilotaggio deve essere più complicato per invertire il polo magnetico, questo viene fatto per invertire il motore passo-passo bipolare – gli specialisti del circuito blogcurrent nellavvolgimento. Questo viene fatto con una disposizione a ponte H, tuttavia ci sono diversi chip driver che possono essere acquistati per rendere loperazione più semplice.
Poiché gli avvolgimenti sono utilizzati meglio, sono più potenti di un motore unipolare di lo stesso peso. Ciò è dovuto allo spazio fisico occupato dagli avvolgimenti. Un motore unipolare ha il doppio della quantità di filo nello stesso spazio, ma ne viene utilizzato solo la metà in qualsiasi momento, quindi è efficiente al 50\% (o circa il 70\% della coppia disponibile). Sebbene il bipolare sia più complicato da guidare, labbondanza di chip driver significa che questo è molto meno difficile da ottenere. Uno stepper a 8 conduttori è avvolto come uno stepper unipolare, ma i conduttori non sono uniti al comune internamente al motore. Questo tipo di motore può essere cablato in diverse configurazioni.
Motori passo-passo unipolari
I motori passo-passo unipolari hanno una presa centrale collegata allalimentazione positiva su ciascuno dei due avvolgimenti. Le due estremità di ciascun avvolgimento vengono messe a terra alternativamente per invertire la direzione del campo magnetico. Il rotore richiederebbe proporzionalmente più poli per risoluzioni angolari più elevate. Il motore a 30 gradi per passo è un comune motore a magneti permanenti. Le sequenze di controllo negli avvolgimenti fanno girare il motore. Il magnete viene ruotato di un passo alla volta e le due metà di ciascun avvolgimento non vengono mai eccitate contemporaneamente.
Entrambi gli stepper unipolari e bipolari sono ampiamente utilizzati nei progetti. Tuttavia, hanno i loro vantaggi e svantaggi dal punto di vista dellapplicazione. Il vantaggio di un motore unipolare è che non è necessario utilizzare un complesso circuito a ponte H per controllare il motore passo-passo. Solo un semplice driver come ULN2003A farà il compito in modo soddisfacente. Ma cè uno svantaggio dei motori unipolari. La coppia generata da loro è molto inferiore. Questo perché la corrente scorre solo attraverso la metà dellavvolgimento. Quindi vengono utilizzati in applicazioni a bassa coppia.
Risposta
Nozioni di base sullo stepper bipolare
A motore passo-passo bipolare ha un avvolgimento per fase dello statore. Un motore passo-passo bipolare bifase avrà 4 conduttori. In uno stepper bipolare non abbiamo un cavo comune come in un motore passo-passo unipolare. Pertanto, non vi è alcuna inversione naturale della direzione della corrente attraverso lavvolgimento.
Un motore passo-passo bipolare ha una disposizione di cablaggio semplice ma il suo funzionamento è minimo complesso.Per pilotare uno stepper bipolare, abbiamo bisogno di un driver IC con un circuito a ponte H interno. Questo perché, per invertire la polarità dei poli dello statore, è necessario invertire la corrente. Questo può essere fatto solo attraverso un ponte H. Ci sono altri due motivi per utilizzare un IC Bridge H
- Lassorbimento di corrente di un motore passo-passo è piuttosto alto. Il pin del microcontrollore può fornire solo fino a 15 mA al massimo. Lo stepper necessita di una corrente che è circa dieci volte questo valore. Un driver IC esterno è in grado di gestire correnti così elevate.
- Un altro motivo per cui viene utilizzato lH Bridge è perché le bobine dello statore non sono altro che induttore . Quando la corrente della bobina cambia direzione, viene generato un picco. Un normale pin del microcontrollore non può tollerare picchi così elevati senza danneggiarsi. Quindi, per proteggere i pin del microcontrollore, è necessario il bridge H.
LIC Bridge H più comune utilizzato nella maggior parte dei progetti di interfacciamento stepper bipolare è L293D.
Interfacciamento al microcontrollore
Per controllare il motore sono necessari 4 pin del microcontrollore. Dobbiamo fornire allL293D unalimentazione a 5 V oltre alla tensione alla quale il motore deve funzionare. Poiché utilizzeremo entrambi i driver dellIC, imposteremo il pin di abilitazione per entrambi.
Diagramma di interfacciamento
Ci sono tre diversi modi in cui possiamo pilotare il motore passo-passo bipolare-
- Solo uno degli avvolgimenti di fase sono eccitati alla volta. Cioè, AB o CD sono eccitati. Ovviamente le bobine saranno eccitate in modo tale da ottenere la corretta polarità. Ma solo una fase è eccitata. Questo tipo di passo darà meno coppia di tenuta perché solo una fase è eccitata.
- In questo metodo, entrambe le fasi sono attivate contemporaneamente. Il rotore si allineerà tra due poli. Questa disposizione fornirà una coppia di tenuta maggiore rispetto al metodo precedente.
- Il terzo metodo è utilizzato per il mezzo passo. Questo metodo viene utilizzato generalmente per migliorare langolo di passo. Qui, nel passaggio 1 solo 1 fase è ON, poi nel passaggio 2, 2 fasi sono ON, quindi di nuovo solo una fase è ON e la sequenza continua.
Azionamenti passo-passo bipolari
Molte aziende hanno iniziato ad assemblare i propri azionamenti passo-passo bipolari. È necessario prestare attenzione a collegare correttamente il motore passo-passo allazionamento. Anche lazionamento deve essere in grado di fornire corrente sufficiente per il tuo stepper. Il microcontrollore deve fornire solo il segnale di passo e di direzione allazionamento. Questo metodo occuperà solo due pin del microcontrollore ed è molto utile nei progetti che richiedono un numero elevato di pin del microcontrollore per altre funzioni.
Stepper unipolare Stepper bipolare v / s
Sia gli stepper unipolari che quelli bipolari sono ampiamente utilizzati nei progetti. Tuttavia, hanno i loro vantaggi e svantaggi dal punto di vista dellapplicazione. Il vantaggio di un motore unipolare è che non è necessario utilizzare un complesso circuito a ponte H per controllare il motore passo-passo. Solo un semplice driver come ULN2003A farà il compito in modo soddisfacente. Ma cè uno svantaggio dei motori unipolari. La coppia generata da loro è molto inferiore. Questo perché la corrente scorre solo attraverso la metà dellavvolgimento. Quindi vengono utilizzati in applicazioni a bassa coppia. Daltra parte, i motori passo-passo bipolari sono un po complessi da cablare in quanto dobbiamo utilizzare un circuito integrato driver a ponte H con inversione di corrente come un L293D. Ma il vantaggio è che la corrente scorrerà attraverso lintera bobina. La coppia risultante generata dal motore è maggiore rispetto a un motore unipolare.
Grazie per la lettura 🙂