Cel mai bun răspuns
Motoarele pas cu pas sunt caracterizate ca bipolare sau unipolare . Motoarele pas cu pas bipolare au patru fire de plumb și necesită un total de opt tranzistori de acționare (adică două punți H complete). Unipolarul are o atingere centrală suplimentară pe fiecare fază pentru un total de șase fire de plumb. Cu prizele centrale conectate la o sursă de tensiune comună, motoarele pas cu pas unipolare pot fi controlate cu patru „comutatoare” identice, de obicei NPN sau tranzistoare de acționare cu canal N (Figura 1). În modul convențional cu pas complet, o fază a motorului este alimentată simultan, rezultând un consum minim de energie și o precizie pozițională ridicată, indiferent de dezechilibrul înfășurării. Controlul în jumătate de pas alternează între alimentarea unei singure faze și a două faze simultan, rezultând o secvență în opt trepte, care oferă rezoluție mai mare, niveluri mai mici de zgomot și o sensibilitate mai mică la rezonanța motorului.
Un motor pas cu pas are următoarele caracteristici :
Rotație în ambele sensuri
modificări incrementale unghiulare de precizie
capacitate de control digital
cuplu de menținere la viteză zero
repetarea profilelor exacte de mișcare sau viteză
Motor pas cu pas Unipolar / Bipolar 57 × 56mm 7,4V 1 A pe fază
Acest motor pas cu pas hibrid de dimensiuni 23 poate fi folosit ca un motor pas cu pas unipolar sau bipolar și are un unghi de pas de 1,8 ° (200 de pași / rotație). Fiecare fază atrage 1 A la 7,4 V, permițând un cuplu de menținere de 9 kg-cm (125 oz-in).
Acest motor pas cu pas cu un cuplu ridicat are un unghi de pas de 1,8 ° (200 de trepte / revoluţie). Fiecare fază atrage 1 A la 7,4 V, permițând un cuplu de menținere de 9 kg-cm (125 oz-in). Motorul are șase fire codificate în culori, terminate cu cabluri goale, care permit controlul acestuia atât de către driverele unipolare, cât și de cele bipolare ale motorului pas cu pas. Atunci când se utilizează cu un motor unipolar pas cu pas, sunt utilizate toate cele șase conductoare. Când se utilizează cu un driver de motor bipolar pas cu pas, firele galbene și albe de la butonul central pot fi lăsate deconectate (perechea roșu-albastru oferă acces la o bobină, iar perechea negru-verde oferă acces la cealaltă bobină). Vă recomandăm să îl utilizați ca motor pas cu pas bipolar.
Motoare pas cu pas bipolare
La motoarele pas cu pas bipolare există doar o singură înfășurare pe fază. Circuitul de conducere trebuie să fie mai complicat pentru a inversa polul magnetic, acest lucru se face pentru a inversa motorul pas cu pas bipolar – specialiștii în circuitul blogului curent în înfășurare. Acest lucru se realizează cu un aranjament H-bridge, cu toate acestea există mai multe cipuri de driver care pot fi achiziționate pentru a face din aceasta o sarcină mai simplă.
Deoarece înfășurările sunt mai bine utilizate, acestea sunt mai puternice decât un motor unipolar de aceeași greutate. Acest lucru se datorează spațiului fizic ocupat de înfășurări. Un motor unipolar are de două ori cantitatea de sârmă în același spațiu, dar numai jumătate utilizat în orice moment, de aceea este 50\% eficient (sau aproximativ 70\% din cuplul de ieșire disponibil). Deși bipolarul este mai complicat de condus, abundența cipului driverului înseamnă că acest lucru este mult mai puțin dificil de realizat. Un pas cu pas cu 8 conductoare este înfășurat ca un pas cu pas unipolar, dar conductorii nu sunt uniți la comuni intern cu motorul. Acest tip de motor poate fi conectat în mai multe configurații.
Motoare pas cu pas unipolare
Motoarele pas cu pas unipolare au un robinet central conectat la sursa pozitivă pe fiecare dintre cele două înfășurări. Cele două capete ale fiecărei înfășurări sunt împământate alternativ pentru a inversa direcția câmpului magnetic. Rotorul ar necesita proporțional mai mulți poli pentru rezoluții unghiulare mai mari. Motorul cu 30 de grade pe pas este un design comun al motorului cu magnet permanent. Secvențele de control din înfășurări rotesc motorul. Magnetul este rotit un pas la rând și cele două jumătăți ale fiecărei înfășurări nu sunt niciodată energizate în același timp.
Atât treptele unipolare, cât și cele bipolare sunt utilizate pe scară largă în proiecte. Cu toate acestea, au propriile avantaje și dezavantaje din punct de vedere al aplicației. Avantajul unui motor uni-polar este că nu trebuie să folosim un circuit complex de punte H pentru a controla motorul pas cu pas. Doar un driver simplu ca ULN2003A va îndeplini sarcina în mod satisfăcător. Dar există un dezavantaj al motoarelor unipolare. Cuplul generat de acestea este destul de redus. Acest lucru se datorează faptului că curentul curge doar prin jumătatea înfășurării. Prin urmare, acestea sunt utilizate în aplicații cu cuplu redus.
Răspuns
Noțiuni de bază bipolare Stepper
A motorul pas cu pas bipolar are o înfășurare pentru fiecare fază statorică. Un motor pas cu pas cu două faze bipolare va avea 4 conductoare. La un pas cu pas bipolar nu avem un cablu comun ca la un motor pas cu pas uni-polar. Prin urmare, nu există o inversare naturală a direcției curent prin înfășurare.
Un motor pas cu pas bipolar are un aranjament ușor de cablare, dar funcționarea sa este mică complex.Pentru a conduce un pas cu pas bipolar, avem nevoie de un driver IC cu un circuit H bridge intern. Acest lucru se datorează faptului că, pentru a inversa polaritatea polilor statorici, curentul trebuie inversat. Acest lucru se poate face numai printr-un pod H. Există alte două motive pentru a utiliza un IC Bridge H
- Extragerea curentă a unui motor pas cu pas este destul de mare. Pinul microcontrolerului poate furniza maximum 15 mA la maximum. Stepper-ul are nevoie de curent, care este de aproximativ zece ori mai mare decât această valoare. Un IC de driver extern este capabil să gestioneze astfel de curenți mari.
- Un alt motiv pentru care se utilizează H Bridge este că bobinele statorului nu sunt altceva decât inductor . Când curentul bobinei schimbă direcția, se generează un vârf. Un pin normal de microcontroler nu poate tolera astfel de vârfuri ridicate fără a se deteriora. Prin urmare, pentru a proteja pinii microcontrolerului, este necesară o punte H.
Cel mai comun IC H Bridge utilizat în majoritatea proiectelor de interfață bipolară este L293D.
Interfața la microcontroler
Pentru controlul motorului sunt necesare 4 pini de microcontroler. Trebuie să furnizăm L293D cu o sursă de 5 V, precum și tensiunea la care motorul trebuie să funcționeze. Deoarece vom folosi ambii driverele IC-ului, vom afirma pinul de activare pentru ambele.
Diagrama de interfațare
Există trei moduri diferite în care putem conduce motorul pas cu pas bipolar-
- una dintre înfășurările de fază este alimentată la un moment dat. Adică AB sau CD este alimentat. Desigur, bobinele vor fi energizate în așa fel încât să obținem polaritatea corectă. Dar o singură fază este energizată. Acest tip de pas va oferi un cuplu de menținere mai mic, deoarece doar o singură fază este alimentată.
- În această metodă, ambele faze sunt activate în același timp. Rotorul se va alinia între doi poli. Acest aranjament va oferi un cuplu de menținere mai mare decât metoda anterioară.
- A treia metodă este utilizată pentru jumătate de pas. Această metodă este utilizată în general pentru a îmbunătăți unghiul de pas. Aici, la pasul 1, doar 1 fază este PORNITĂ, apoi la pasul 2, 2 faze sunt PORNITE, apoi din nou doar o fază este PORNITĂ și secvența continuă.
Unități bipolare pas cu pas
Multe companii au început să-și asambleze propriile unități bipolare pas cu pas. Trebuie avut grijă să conectați corect motorul pas cu pas la unitate. De asemenea, unitatea trebuie să fie capabilă să furnizeze suficient curent pentru dvs. pas cu pas. Microcontrolerul trebuie să furnizeze numai semnalul de direcție și pas către unitate. Această metodă va ocupa doar doi pini de microcontroler și este foarte utilă în proiectele care necesită un număr mare de pini de microcontroler pentru alte funcții.
Unipolar Stepper v / s Stepper bipolar
Atât stepperele unipolare, cât și cele bipolare sunt utilizate pe scară largă în proiecte. Cu toate acestea, au propriile avantaje și dezavantaje din punct de vedere al aplicației. Avantajul unui motor uni-polar este că nu trebuie să folosim un circuit complex de punte H pentru a controla motorul pas cu pas. Doar un driver simplu ca ULN2003A va îndeplini sarcina în mod satisfăcător. Dar există un dezavantaj al motoarelor unipolare. Cuplul generat de acestea este destul de redus. Acest lucru se datorează faptului că curentul curge doar prin jumătatea înfășurării. Prin urmare, acestea sunt utilizate în aplicații cu cuplu redus. Pe de altă parte, motoare pas cu pas bipolare sunt puțin complexe de conectat, deoarece trebuie să folosim un driver de punte H inversor de curent IC, ca un L293D. Dar avantajul este că curentul va curge prin bobina completă. Cuplul rezultat generat de motor este mai mare în comparație cu un motor uni-polar.
Vă mulțumim pentru lectură 🙂