Teknisesti askelmoottorin ohjainpiiri on vuosikymmenen binäärilaskuripiiri. Tämän piirin etuna on, että sitä voidaan käyttää askelmoottoreiden käyttämiseen, joissa on 2-10 askelta. Ennen kuin jatkat, keskustellaan lisää askelmoottorin perusteista.
Tämän moottorin nimi annetaan siksi, että akselin pyöriminen on portaassa, joka eroaa tasavirrasta tai muusta moottorista. Muissa moottoreissa pyörimisnopeus, pysäytyskulma eivät ole täydellisessä hallinnassa, ellei tarvittavaa piiriä ole asetettu. Tämä hallitsematon toiminta johtuu hitausmomentista, joka on yksinkertaisesti merkki, joka käynnistetään ja pysäytetään komennolla viipymättä. Harkitaan tasavirtamoottoria, kun moottorin moottorin nopeus kasvaa hitaasti, kunnes se saavuttaa nimellisnopeuden. Jos moottoriin kohdistetaan kuormaa, nopeus pienenee nimellisarvoon nähden ja jos kuormaa lisätään edelleen, nopeus pienenee edelleen. Jos virta katkaistaan, moottori ei pysähdy heti, koska sillä on hitausmomentti, se pysähtyy hitaasti. Katsokaa nyt, että tämä on tapaus tulostimessa, jonka paperin ulosvirtaus ei pysähdy ajoissa,menetämme paperia joka kerta kun aloitamme ja lopetamme. Meidän on odotettava, että moottori valitsee nopeuden ja aikanaan paperi menetetään. Tätä ei voida hyväksyä useimmissa ohjausjärjestelmissä, joten tällaisten ongelmien ratkaisemiseksi käytämme askelmoottoreita.
Askelmoottori ei toimi jatkuva tarjonta. Sitä voidaan käyttää vain hallituilla ja tilatuilla tehopulsseilla. Ennen kuin jatkat, meidän on puhuttava UNIPOLAR- ja BIPOLAR-askelmoottoreista. Kuten UNIPOLAR-askelmoottorin kuvassa näkyy, voimme ottaa molempien vaihekäämien keskimmäisen napautuksen yhteiselle maalle tai yhteiselle teholle. Ensimmäisessä tapauksessa voimme käyttää mustavalkoista yhteisen perustan tai voiman saamiseksi. Jos 2 musta on yhteinen. Tapauksessa 3 oranssi musta punainen keltainen kaikki tulevat yhteen saadakseen yhteisen perustan tai voiman.
BIPOLAR-askelmoottorissa meillä on vaiheen päät ja ei keskihanoja, joten meillä on vain neljä liitintä. Tämän tyyppisen askelmoottorin käyttö on erilaista ja monimutkaista, eikä myöskään käyttöpiiriä voida suunnitella helposti ilman mikro-ohjainta.
Tässä suunnittelemaamme piiriä voidaan käyttää vain UNIPOLAR-tyyppisiin askelmoottoreihin.
UNIPOLAR-askelmoottorin tehopulssia käsitellään piirin selityksessä.
Piirikomponentit
- +9 - +12 syöttöjännite
- 555 IC
- 1KΩ, 2K2Ω vastukset
- 220KΩ potti tai muuttuva vastus
- 1µF kondensaattori, 100µF kondensaattori (ei pakollinen, kytketty rinnan virran kanssa)
- 2N3904 tai 2N2222 (kappaleiden määrä riippuu askelmoijan tyypistä, jos se on 2-vaiheinen, tarvitsemme 2, jos se on nelivaiheinen, tarvitsemme neljä)
- 1N4007 (diodien määrä on yhtä suuri kuin transistoreiden määrä)
- CD4017 IC.
Askelmoottorin kuljettajan piirikaavio ja selitys
Kuvassa on kaksivaiheisen askelmoottorin ohjaimen kytkentäkaavio. Nyt, kuten piirikaaviossa on esitetty, 555-piirin on tuotettava kello tai neliöaalto. Kellonmuodostustaajuutta ei tässä tapauksessa voida pitää vakiona, joten askelmoottorille on saatava vaihteleva nopeus. Saada tämä vaihteleva nopeus potin tai ennalta tahdistetaan sarjaan 1K vastuksen haara välillä 6 : nnen ja 7 : nnen pin. Potin vaihdellessa haaran vastus muuttuu ja siten 555: n tuottaman kellotaajuuden.
Kuvassa tärkeä asia on vasta kolmas kaava. Voit nähdä, että taajuus liittyy käänteisesti R2: een (joka on piirissä 1K + 220k POT). Joten jos R2 kasvaa, taajuus pienenee. Ja joten jos potti säädetään haaran vastuksen lisäämiseksi, kellon taajuus pienenee.
555-ajastimen tuottama kello syötetään DECADE BINARY -laskuriin. Nyt vuosikymmenen binäärilaskuri laskee kelloon syötettyjen pulssien lukumäärän ja antaa vastaavan nastalähdön mennä korkealle. Esimerkiksi jos tapahtumien määrä on 2, Q1-laskurin tappi on korkea ja jos 6 on laskettu, tappi Q5 on korkea. Tämä on samanlainen kuin binäärilaskuri, mutta laskenta tapahtuu desimaalilukuna (ts. 1 2 3 4 __ 9), joten jos määrä on seitsemän, vain Q6-nasta on korkea. Binaarilaskurissa Q0, Q1 ja Q2 (1 + 2 + 4) nastat ovat korkeat. Nämä lähdöt syötetään transistoriin askelmoottorin ohjaamiseksi asianmukaisella tavalla.
Kuvassa näemme nelivaiheisen askelmoottorin ohjainpiirin, joka on hyvin samanlainen kuin kaksivaiheinen. Tässä piirissä voidaan havaita, että Q2: een aiemmin kytketty RESET on nyt siirretty Q4: een ja avatut Q2- ja Q3-nastat on kytketty kahteen toiseen transistoriin, jotta saadaan neljän pulssin käyttöjoukko nelivaiheisen askelmoottorin käyttämiseksi. Joten on selvää, että voimme ajaa jopa kymmenen vaiheen askelmoottoria. RESET-nasta on kuitenkin siirrettävä ylöspäin, jotta se mahtuisi käyttämään transistoreita paikallaan.
Tähän sijoitettujen diodien on suojattava transistoreita askelmoottorin käämityksen induktiivisilta piikkeiltä. Jos niitä ei ole sijoitettu, saattaa olla mahdollista, että transistorit räjäytetään. Suurempi pulssien taajuus, suurempi mahdollisuus räjähtää ilman diodeja.
Askelmoottorin ohjaimen toiminta
Askelmoottorin askelkierron ymmärtämiseksi paremmin harkitsemme nelivaiheista askelmoottoria kuvan osoittamalla tavalla.
Harkitse nyt esimerkiksi kaikkia keloja magneettisesti kerrallaan. Roottori kokee saman suuruisia voimia ympäriinsä, joten se ei liiku. Koska kaikki ovat yhtä suuria ja ilmaisevat päinvastaista suuntaa. Jos kela D vain magnetoituu, roottorin hampaat 1 kokevat houkuttelevan voiman kohti + D ja roottorin hampaat 5 kokevat vastakkaisen voiman, joka on –D: tä vastapäätä, nämä kaksi voimaa edustavat additiivista voimaa kellokohtaisesti. Joten roottori liikkuu vaiheen suorittamiseksi. Sen jälkeen se pysähtyy seuraavan kelan virran saamiseksi seuraavan vaiheen suorittamiseksi. Tätä jatketaan, kunnes neljä vaihetta on suoritettu. Jotta roottori pyörii, tämän pulssijakson on oltava käynnissä.
Kuten edellä on selitetty, esiasetus asetetaan arvoon tietylle pulssitaajuudelle. Tämä kello syötetään vuosikymmenen laskuriin saadakseen siitä säännöllisiä lähtöjä. Vuosikymmenen laskurin lähdöt annetaan transistoreille askelmoottorin suuritehoisten kelojen käyttämiseksi peräkkäisessä järjestyksessä. Haastava osa on, että kun jakso on valmis, sanotaan 1, 2, 3, 4, askelmoottori suorittaa neljä vaihetta, joten se on valmis käynnistymään uudelleen, mutta laskurilla on kyky mennä 10: een, joten se jatkuu keskeytyksettä. Jos näin tapahtuu, askelmoottorin on odotettava, kunnes laskuri suorittaa 10-jaksonsa, mikä ei ole hyväksyttävää. Tätä säännellään kytkemällä RESET Q4: een, joten kun laskuri menee viiteen lukemaan, se nollaa itsensä ja alkaa yhdestä, tämä käynnistää askelmäärän.
Joten näin askelmoottori jatkuu jatkuvasti ja niin pyöriminen tapahtuu. Kaksivaiheista varten RESET-nasta on kytkettävä Q2: een, jotta laskuri nollautuu kolmannessa pulssissa. Tällä tavalla virtapiiriä voidaan säätää kymmenivaiheisen askelmoottorin käyttämiseksi.