Koračni motori

Digitalno upravljanje koračnim motorima

Definicija:

Točnost

Svojstva:

• Na srednjim brzinama nema zaustavljanja rotora na svakom koračnom položaju, ali kutna brzina oscilira ovisno o položaju.

• Što se koračna brzina više povećava, oscilacije ugaone brzine postaju sve manje, tako da na velikim koračnim brzinama kutna brzina teži konstantnoj brzini.

• Pojam “velika koračna brzina” je relativan, a ovisno o konstrukciji, kod komercijalnih motora se kreće od 102 do 104 koraka u sekundi [k/s].

• Koračni motor je električki motor bez komutatora.

• Svi namoti su smješteni na statoru, a rotor je permanentni magnet, ili, u slučaju varijabilnoreluktancijskog motora, predstavlja blok zupčanika od mekog magnetskog materijala.

kutovi

a

Zavojnica 1

1 b

6 pole rotor

a

Zavojnica 2

2 b

Unipolar stepper

2 N S N 1 S S 1 N N S 2

One step

Animacija unipolarnog stepper motora s korakom 30°

0001 0011 0010 0110 0100 1100 1000 1001 1 10 100 1000

Osnovna sekvenca

1 2 4 8 4 12 8 9 1 3 2 6

Sekvenca polukorak

11 110 3 6 1100 12 1001 9

Sekvenca za visoki moment

• LPT port- mogućnost upravljanja s PC računala • Mogućnost stvaranja fleksibilne aplikacije i sučelja • Mogućnost biranja razvojnog okruženja za aplikaciju • Ovdje je aplikacija napravljena u VBA (visual basic for application)

Upravljanje kontrolerom: • Odabran je AVR Atinny2313 • Aplikacija napravljena u BASCOM-u AVR • Sučelje između pinova kontrolera i faza motora su npn tranzistori koji rade kao sklopke • Na baze tranzistora šalju se signali iz kontrolera • Kad baza dobije signal 1 tranzistorska sklopka je aktivirana i faza dobije struju • Kontroler generira sekvence za pogon motora • Tranzistori pojačavaju te signale i čine ih prikladnima za pogon zavojnica motora • Na kolektore tranzistora stavljene su flyback poluvodičke diode za zaštitu tranzistora • Datoteka stepper.txt sadrži BASCOM kod

Zadaci: 1. Instalirati aplikaciju za upravljanje koračnim motorom preko LPT porta 2. Ispitati mogućnosti motora (korak, polukorak, smjer vrtnje, brzina) 3. Instalirati aplikaciju za upravljanje motorom preko kontrolera.

4. Kolika je najveća brzina motora(vrijeme između dva koraka ili vrijeme koračanja)?

5. Kako mijenjamo smjer vrtnje?

6. Na koji način mijenjamo brzinu?

7. Kako mijenjamo moment?

8. O čemu ovisi broj koraka motora?

PC aplikacija PC računalo LPT port Motor Mikrokontr oler Motor

Sekvenca 1248 Visoki moment –dvije zavojnice istovremeno Polukorak Mikrokorak

Uobičajena shema spajanja: U našem slučaju korišteni su tranzistori BD679A umjesto drajvera ULN2003. Pinovi 1234(baze tranzistora) drajvera vode se ili na LPT port prema shemi ili na pinove kontrolera. Masu kontrolera i masu drajvera obavezno povezati jer su napajanja različita.Kolektori tranzistora ili pinovi 16,15,14,13 vode se na zavojnice motora, zajednički izvod motora vodi se na izvor 12V DC. Emiteri(ili pin 8) tranzistora vode se na masu. Dakle drajver ili tranzistori i motor koriste 12V DC napajanje, a kontroler ili LPT port 5V DC napajanje.