최상 답변
스테퍼 모터는 바이폴라 또는 유니 폴라로 특성화됩니다. . 바이폴라 스테퍼 모터에는 4 개의 리드선이 있으며 총 8 개의 드라이브 트랜지스터 (즉, 2 개의 풀 H 브리지)가 필요합니다. 유니 폴라에는 총 6 개의 리드선에 대해 각 위상에 추가 센터 탭이 있습니다. 중앙 탭을 공통 전압 소스에 연결하면 유니 폴라 스테퍼 모터를 4 개의 동일한 “스위치”(일반적으로 NPN 또는 N 채널 드라이브 트랜지스터)로 제어 할 수 있습니다 (그림 1). 기존의 풀 스테핑 모드에서는 한 번에 하나의 모터 위상에 전원이 공급되어 권선 불균형에 관계없이 최소 전력 소비와 높은 위치 정확도를 제공합니다. 하프 스테핑 제어는 단일 위상과 두 위상을 동시에 활성화하는 과정을 번갈아 가며 결과적으로 더 높은 분해능, 더 낮은 소음 수준 및 모터 공진에 대한 취약성을 제공하는 8 단계 시퀀스를 제공합니다.
스테퍼 모터에는 다음과 같은 기능이 있습니다. :
양방향 회전
정밀 각도 증분 변경
디지털 제어 기능
제로 속도에서 토크 유지
정확한 동작 또는 속도 프로파일의 반복
스테퍼 모터 단극 / 양극 57 × 56mm 7.4V 위 상당 1A
이 NEMA 23 크기 하이브리드 스테핑 모터는 다음과 같이 사용할 수 있습니다. 단극 또는 양극 스테퍼 모터이며 1.8 ° 스텝 각도 (200 스텝 / 회전)를가집니다. 각 위상은 7.4V에서 1A를 소비하여 9kg-cm (125oz-in)의 유지 토크를 허용합니다.
이 고 토크 하이브리드 스테핑 모터는 1.8 ° 스텝 각도 (200 스텝 / 혁명). 각 위상은 7.4V에서 1A를 끌어와 9kg-cm (125oz-in)의 유지 토크를 허용합니다. 모터에는 단극 및 양극 스테퍼 모터 드라이버 모두에서 제어 할 수 있도록 베어 리드로 종단 처리 된 6 개의 색상 코드 와이어가 있습니다. 단극 스테퍼 모터 드라이버와 함께 사용할 경우 6 개의 리드가 모두 사용됩니다. 바이폴라 스테퍼 모터 드라이버와 함께 사용하는 경우 중앙 탭 노란색 및 흰색 와이어는 분리 된 상태로 둘 수 있습니다 (빨간색-파란색 쌍은 하나의 코일에 액세스하고 검은 색-녹색 쌍은 다른 코일에 대한 액세스를 제공함). 바이폴라 스테퍼 모터로 사용하는 것이 좋습니다.
바이폴라 스테퍼 모터
바이폴라 스테퍼 모터에는 위 상당 하나의 권선 만 있습니다. 구동 회로는 자극을 역전시키기 위해 더 복잡 할 필요가 있습니다. 이것은 바이폴라 스테퍼 모터를 역전시키기 위해 수행됩니다-회로 전문가 블로그 전류의 권선. 이것은 H- 브리지 배열로 이루어 지지만, 이것을 더 간단한 작업으로 만들기 위해 구매할 수있는 몇 가지 드라이버 칩이 있습니다.
권선이 더 잘 활용되기 때문에 그들은 단극 모터보다 더 강력합니다. 같은 무게. 이것은 권선이 차지하는 물리적 공간 때문입니다. 유니 폴라 모터는 동일한 공간에서 두 배의 와이어 양을 가지지 만 어느 시점에서든 절반 만 사용되므로 50 \% 효율적입니다 (또는 사용 가능한 토크 출력의 약 70 \%). 바이폴라는 구동하기가 더 복잡하지만 드라이버 칩이 풍부하기 때문에 달성하기가 훨씬 더 어렵습니다. 8 리드 스테퍼는 단극 스테퍼처럼 감겨 있지만 리드는 모터 내부에서 공통으로 연결되지 않습니다. 이러한 종류의 모터는 여러 구성으로 배선 할 수 있습니다.
유니 폴라 스테퍼 모터
유니 폴라 스테핑 모터에는 두 권선 각각의 양극 전원에 연결된 중앙 탭이 있습니다. 각 권선의 두 끝은 교대로 접지되어 자기장의 방향을 반대로합니다. 회전자는 더 높은 각도 분해능을 위해 비례 적으로 더 많은 극을 필요로합니다. 스텝 당 30도 모터는 일반적인 영구 자석 모터 설계입니다. 권선의 제어 시퀀스는 모터를 회전시킵니다. 자석은 한 번에 한 단계 씩 회전하고 각 권선의 두 절반은 동시에 전원이 공급되지 않습니다.
단극 및 양극 스테퍼는 모두 프로젝트에서 널리 사용됩니다. 그러나 응용 프로그램의 관점에서 볼 때 고유 한 장점과 단점이 있습니다. 단극 모터의 장점은 스테퍼 모터를 제어하기 위해 복잡한 H 브리지 회로를 사용할 필요가 없다는 것입니다. ULN2003A와 같은 간단한 드라이버 만이 작업을 만족스럽게 수행합니다. 그러나 단극 모터에는 한 가지 단점이 있습니다. 그들에 의해 생성되는 토크는 상당히 적습니다. 이것은 전류가 권선의 절반을 통해서만 흐르기 때문입니다. 따라서 저 토크 애플리케이션에 사용됩니다.
답변
바이폴라 스테퍼 기본 사항
A 바이폴라 스테퍼 모터 에는 고정자 위 상당 하나의 권선이 있습니다. 2 상 바이폴라 스테퍼 모터에는 4 개의 리드가 있습니다. 바이폴라 스테퍼에는 단극 스테퍼 모터와 같은 공통 리드가 없습니다. 따라서 권선을 통해 전류 방향이 자연스럽게 반전되지 않습니다.
바이폴라 스테퍼 모터는 배선 배열이 쉽지만 작동이 거의 없습니다. 복잡한.바이폴라 스테퍼를 구동하려면 내부 H 브리지 회로가있는 드라이버 IC 가 필요합니다. 고정자 극의 극성을 반전하려면 전류를 반전시켜야하기 때문입니다. 이것은 H 브리지를 통해서만 가능합니다. H 브리지 IC를 사용하는 다른 두 가지 이유가 있습니다.
- 스테퍼 모터의 전류 소모량은 상당히 높습니다. 마이크로 컨트롤러 핀은 최대 15mA까지만 제공 할 수 있습니다. 스테퍼에는이 값의 약 10 배에 해당하는 전류가 필요합니다. 외부 드라이버 IC는 이러한 고전류를 처리 할 수 있습니다.
- H 브리지가 사용되는 또 다른 이유는 고정자 코일이 인덕터 . 코일 전류가 방향을 바꾸면 스파이크가 생성됩니다. 일반적인 마이크로 컨트롤러 핀은 자체 손상없이 이러한 높은 스파이크를 견딜 수 없습니다. 따라서 마이크로 컨트롤러 핀을 보호하려면 H 브리지가 필요합니다.
대부분의 바이폴라 스테퍼 인터페이스 프로젝트에 사용되는 가장 일반적인 H 브리지 IC는 L293D입니다.
마이크로 컨트롤러와의 인터페이스
모터를 제어하려면 4 개의 마이크로 컨트롤러 핀이 필요합니다. L293D에 5V 공급과 모터 작동에 필요한 전압 을 제공해야합니다. IC의 두 드라이버를 모두 사용할 것이므로 두 드라이버 모두에 대해 활성화 핀을 지정합니다.
인터페이싱 다이어그램
바이폴라 스테퍼 모터를 구동 할 수있는 세 가지 방법이 있습니다.
- 위상 권선 중 하나는 한 번에 전원이 공급됩니다. 즉, AB 또는 CD에 전원이 공급됩니다. 물론 코일은 우리가 올바른 극성을 얻을 수 있도록 에너지를 공급받습니다. 그러나 한 단계 만 활성화됩니다. 이 유형의 스테핑은 하나의 위상에만 전원이 공급되기 때문에 유지 토크가 적습니다.
- 이 방법에서는 두 위상이 동시에 활성화됩니다. 로터는 두 극 사이에서 스스로 정렬됩니다. 이 배열은 이전 방법보다 높은 유지 토크를 제공합니다.
- 세 번째 방법은 하프 스텝핑에 사용됩니다. 이 방법은 일반적으로 스테핑 각도를 개선하는 데 사용됩니다. 여기서 1 단계에서는 1 단계 만 ON이고 2 단계에서는 2 단계가 ON 된 다음 다시 한 단계 만 ON되고 시퀀스가 계속됩니다.
바이폴라 스테퍼 드라이브
많은 회사가 자체 바이폴라 스테퍼 드라이브를 조립하기 시작했습니다. 스테퍼 모터를 드라이브에 올바르게 연결하도록주의해야합니다. 또한 드라이브는 스테퍼에 충분한 전류를 공급할 수 있어야합니다. 마이크로 컨트롤러는 드라이브에 단계 및 방향 신호 만 제공해야합니다. 이 방법은 2 개의 마이크로 컨트롤러 핀만 차지하며 다른 기능을 위해 많은 수의 마이크로 컨트롤러 핀이 필요한 프로젝트에서 매우 유용합니다.
Unipolar Stepper v / s 바이폴라 스테퍼
단극 및 바이폴라 스테퍼는 모두 프로젝트에서 널리 사용됩니다. 그러나 응용 프로그램의 관점에서 볼 때 고유 한 장점과 단점이 있습니다. 단극 모터의 장점은 스테퍼 모터를 제어하기 위해 복잡한 H 브리지 회로를 사용할 필요가 없다는 것입니다. ULN2003A와 같은 간단한 드라이버 만이 작업을 만족스럽게 수행합니다. 그러나 단극 모터에는 한 가지 단점이 있습니다. 그들에 의해 생성되는 토크는 상당히 적습니다. 이것은 전류가 권선의 절반을 통해서만 흐르기 때문입니다. 따라서 저 토크 애플리케이션에 사용됩니다. 반면에 바이폴라 스테퍼 모터 는 L293D와 같은 전류 반전 H 브리지 드라이버 IC를 사용해야하므로 배선하기가 약간 복잡합니다. 그러나 장점은 전류가 전체 코일을 통해 흐를 것이라는 것입니다. 모터에 의해 생성되는 결과 토크는 단극 모터에 비해 더 큽니다.
읽어 주셔서 감사합니다 🙂