Bästa svaret
Stegmotorer karaktäriseras som bipolära eller unipolära . Bipolära stegmotorer har fyra ledare och kräver totalt åtta drivtransistorer (dvs. två fulla H-bryggor). Unipolar har ytterligare en mittknapp på varje fas för totalt sex ledningar. Med mittkranarna anslutna till en gemensam spänningskälla kan unipolära stegmotorer styras med fyra identiska ”omkopplare”, typiskt NPN- eller N-kanalstransistorer (Figur 1). I konventionellt fullstegsläge aktiveras en motorfas åt gången vilket resulterar i minimalt energiförbrukning och hög lägesnoggrannhet oavsett lindningsobalans. Halvstegskontroll växlar mellan att aktivera en enfas och två faser samtidigt vilket resulterar i en åtta-stegs sekvens som ger högre upplösning, lägre ljudnivåer och mindre känslighet för motorresonans.
En stegmotor har följande funktioner :
Rotation i båda riktningar
precision vinklade inkrementella förändringar
kapacitet för digital kontroll
håller vridmoment vid noll hastighet
upprepning av exakta rörelse- eller hastighetsprofiler
Stegmotor Unipolär / bipolär 57 × 56mm 7,4V 1 A per fas
Denna NEMA 23-stegs hybridstegmotor kan användas som en unipolär eller bipolär stegmotor och har en stegvinkel på 1,8 ° (200 steg / varv). Varje fas drar 1 A vid 7,4 V, vilket möjliggör ett hållmoment på 9 kg-cm (125 oz-in).
Denna hybridmotor med högt vridmoment har en stegvinkel på 1,8 ° (200 steg / rotation). Varje fas drar 1 A vid 7,4 V, vilket möjliggör ett hållmoment på 9 kg-cm (125 oz-in). Motorn har sex färgkodade ledningar avslutade med nakna ledningar som gör att den kan styras av både unipolära och bipolära stegmotordrivrutiner. När de används med en unipolär stegmotorförare används alla sex ledningarna. När den används med en bipolär stegmotordrivrutin, kan de gula och vita trådarna i mittenkranen lämnas frånkopplade (det rödblåa paret ger åtkomst till en spole och det svartgröna paret ger åtkomst till den andra spolen). Vi rekommenderar att du använder den som en bipolär stegmotor.
Bipolära stegmotorer
Med bipolära stegmotorer finns det bara en enda lindning per fas. Drivkretsen måste vara mer komplicerad för att reversera magnetpolen, detta görs för att vända den bipolära stegmotorn – kretsspecialister bloggar ström i lindningen. Detta görs med ett H-bryggarrangemang, men det finns flera drivrutiner som kan köpas för att göra detta till en enklare uppgift.
Eftersom lindningar utnyttjas bättre är de mer kraftfulla än en unipolär motor av samma vikt. Detta beror på det fysiska utrymme som upptas av lindningarna. En unipolär motor har dubbelt så mycket tråd i samma utrymme, men endast hälften används vid vilken tidpunkt som helst och är därför 50\% effektiv (eller cirka 70\% av det tillgängliga vridmomentet). Även om bipolär är mer komplicerad att köra, betyder överflödet av drivrutinschip detta är mycket mindre svårt att uppnå. En 8-ledningssteg är lindad som en unipolär steg, men ledningarna är inte förenade gemensamt internt i motorn. Denna typ av motor kan kopplas i flera konfigurationer.
Unipolära stegmotorer
Unipolära stegmotorer har en mittkran ansluten till den positiva matningen på var och en av de två lindningarna. De båda ändarna av varje lindning är växelvis jordade för att vända magnetfältets riktning. Rotorn skulle kräva proportionellt fler poler för högre vinkelupplösningar. 30 grader per stegmotor är en vanlig konstruktion med permanentmagnetmotor. Styrsekvenser i lindningarna snurrar motorn. Magneten roteras ett steg i taget och de två halvorna av varje lindning aktiveras aldrig samtidigt.
Både unipolära och bipolära stegmaskiner används i stor utsträckning i projekt. De har dock sina egna fördelar och nackdelar ur tillämpningssynpunkt. Fördelen med en unipolär motor är att vi inte behöver använda en komplex H-bryggkrets för att styra stegmotorn. Endast en enkel drivrutin som ULN2003A klarar uppgiften på ett tillfredsställande sätt. Men det finns en nackdel med unipolära motorer. Vridmomentet som genereras av dem är ganska mindre. Detta beror på att strömmen bara flyter genom halva lindningen. Därför används de i applikationer med lågt vridmoment.
Svar
Grunderna för tvåpoliga steg
A bipolär stegmotor har en lindning per statorfas. En tvåfas bipolär stegmotor kommer att ha fyra ledningar. I en bipolär stegmaskin har vi ingen gemensam ledning som i en unipolär stegmotor. Det finns alltså ingen naturlig återföring av ström riktning genom lindningen.
En bipolär stegmotor har ett enkelt ledningsarrangemang men dess funktion är liten komplex.För att köra en bipolär stegmaskin behöver vi en drivrutin IC med en intern H-bryggkrets. Detta beror på att strömmen måste vändas för att vända polariteten hos statorpolerna. Detta kan bara göras via en H-bro. Det finns två andra skäl att använda en H Bridge IC
- Stegmotorns nuvarande dragning är ganska hög. Micro-controller-stiftet kan bara ge upp till 15 mA maximalt. Steppen behöver ström, vilket är ungefär tio gånger detta värde. En extern drivrutin IC kan hantera så höga strömmar.
- En annan anledning till att H Bridge används är att statorspolarna inte är annat än induktor . När spolströmmen ändrar riktning genereras en spik. En vanlig mikrokontrollstift kan inte tolerera så höga toppar utan att skada sig själv. Därför är H-bryggan nödvändig för att skydda mikrocontrollerstift.
Den vanligaste H Bridge IC som används i de flesta bipolära steggränssnittsprojekt är L293D.
Gränssnitt till mikrostyrenhet
4 mikrokontrollstift behövs för att styra motorn. Vi måste förse L293D med 5 V-matning samt spänningen som motorn behöver arbeta med. Eftersom vi kommer att använda båda drivrutinerna för IC, kommer vi att hävda aktiveringsstiftet för dem båda.
Gränssnittsdiagram
Det finns tre olika sätt på vilka vi kan köra den bipolära stegmotorn-
- Endast en av faslindningarna aktiveras åt gången. Det vill säga antingen AB eller CD är energisk. Naturligtvis kommer spolarna att aktiveras på ett sådant sätt att vi får korrekt polaritet. Men bara en fas är aktiverad. Denna typ av stegning ger mindre hållmoment eftersom endast en fas är aktiverad.
- I denna metod aktiveras båda faserna samtidigt. Rotorn kommer att rikta sig mellan två poler. Detta arrangemang ger högre hållmoment än den tidigare metoden.
- Den tredje metoden används för halvtrappning. Denna metod används generellt för att förbättra stegvinkeln. Här, i steg 1 är endast 1 fas PÅ, sedan i steg 2 är 2 faser PÅ, sedan är bara en fas PÅ och sekvensen fortsätter.
Bipolära stegdrivare
Många företag har börjat montera sina egna bipolära stegdrivare. Var noga med att du ansluter stegmotorn korrekt till drivenheten. Enheten måste också kunna leverera tillräckligt med ström för din steg. Mikrokontrollern får endast ge steg- och riktningssignalen till enheten. Den här metoden upptar endast två mikrokontrollerstift och är till stor hjälp i projekt som kräver ett stort antal mikrokontrollerstift för andra funktioner.
Enpoligt steg v / s bipolär stepper
Både uni-polära och bipolära stepper används i stor utsträckning i projekt. De har dock sina egna fördelar och nackdelar ur tillämpningssynpunkt. Fördelen med en unipolär motor är att vi inte behöver använda en komplex H-bryggkrets för att styra stegmotorn. Endast en enkel drivrutin som ULN2003A klarar uppgiften på ett tillfredsställande sätt. Men det finns en nackdel med unipolära motorer. Vridmomentet som genereras av dem är ganska mindre. Detta beror på att strömmen bara flyter genom halva lindningen. Därför används de i applikationer med lågt vridmoment. Å andra sidan är bipolära stegmotorer lite komplicerade att ansluta eftersom vi måste använda en strömvändande H-bryggdrivenhet IC som en L293D. Men fördelen är att strömmen kommer att strömma genom hela spolen. Det resulterande vridmomentet som genereras av motorn är större jämfört med en unipolär motor.
Tack för läsningen 🙂