Askelmoottori on harjaton tasavirtamoottori, jota voidaan pyörittää pienissä kulmissa. Näitä kulmia kutsutaan vaiheiksi. Yleensä askelmoottori käyttää 200 astetta 360 asteen pyörimisen loppuunsaattamiseen, mikä tarkoittaa, että se pyörii 1,8 astetta per askel. Askelmoottori, jota käytetään monissa laitteissa, joka vaatii tarkkaa pyörimisliikettä, kuten robotit, antennit, kiintolevyt jne. Voimme kääntää askelmoottoria mihin tahansa kulmaan antamalla sille oikeat ohjeet.
Askelmoottoreita on periaatteessa kahta tyyppiä: Unipolar ja Bipolar. Unipolaarisessa askelmoottorissa on yleensä viisi tai kuusi johtoa, joissa neljä johtoa ovat neljän staattorikäämin toinen pää, ja kaikkien neljän kelan toinen pää on sidottu yhteen, mikä edustaa viidesä johtinta, tätä kutsutaan yhteiseksi langaksi (yhteinen piste). Yleensä on kaksi yhteistä johtoa, jotka on muodostettu yhdistämällä kahden tai kahden kelan toinen pää kuvan osoittamalla tavalla. Unipolar-askelmoottori on erittäin yleinen ja suosittu helppokäyttöisyytensä vuoksi.
Vuonna Bipolar Stepper moottori on vain neljä johdot tulevat ulos kaksi kelaa, keinoja ei ole olemassa yhteistä lanka.
Askelmoottori koostuu staattorista ja rotaattorista. Staattori edustaa neljää sähkömagneettikäämiä, jotka pysyvät paikallaan rotaattorin ympärillä, ja rotaattori edustaa pyörivää kestomagneettia. Aina kun kelat saavat virtaa virran avulla, syntyy sähkömagneettinen kenttä, mikä johtaa rotaattorin (kestomagneetti) pyörimiseen. Käämit tulisi virrata tietyssä järjestyksessä, jotta rotaattori pyörii. Tämän "jakson" perusteella voimme jakaa Unipolar-askelmoottorin työskentelytavan kolmessa tilassa: aalto-ajotila, täysvaiheinen käyttö ja puolivaiheinen käyttötila.
Aalto-ohjaustila: Tässä tilassa yksi kela kytketään päälle kerrallaan, kaikki neljä kelaa virrataan peräkkäin. Se tuottaa pienemmän vääntömomentin verrattuna täysvaiheiseen ajotilaan, mutta virrankulutus on pienempi. Seuraava taulukko tämän moodin tuottamiseksi mikrokontrollerilla tarkoittaa, että meidän on annettava logiikka 1 keloille peräkkäin.
Askeleet |
A |
B |
C |
D |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
2 |
0 |
1 |
0 |
0 |
3 |
0 |
0 |
1 |
0 |
4 |
0 |
0 |
0 |
1 |
Täyden ajon tila: Tässä kaksi kelaa virtaa samanaikaisesti tuottamaan suuren vääntömomentin. Virrankulutus on suurempi. Meidän on annettava Logic 1 kahdelle kelalle samanaikaisesti, sitten kahdelle seuraavalle kelalle ja niin edelleen.
Askeleet |
A |
B |
C |
D |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
2 |
0 |
1 |
1 |
0 |
3 |
0 |
0 |
1 |
1 |
4 |
1 |
0 |
0 |
1 |
Puoliajo-tila: Tässä tilassa yksi ja kaksi kelaa kytketään päälle vuorotellen, eli ensin yksi kela kytketään jännitteeseen, sitten kaksi kelaa kytketään jännitteeseen, sitten taas yksi kela jännitteelle, sitten taas kaksi jne. Tämä on täyden ja aallon käyttötavan yhdistelmä, ja sitä käytetään lisäämään moottorin kulmakiertoa.
Askeleet |
A |
B |
C |
D |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
2 |
1 |
1 |
0 |
0 |
3 |
0 |
1 |
0 |
0 |
4 |
0 |
1 |
1 |
0 |
5 |
0 |
0 |
1 |
0 |
6 |
0 |
0 |
1 |
1 |
7 |
0 |
0 |
0 |
1 |
8 |
1 |
0 |
0 |
1 |
Liitäntäaskelmamoottori 8051-mikrokontrollerilla
Liitäntä 8051: n kanssa on erittäin helppoa, meidän on vain annettava 0 ja 1 askelmoottorin neljälle johtimelle yllä olevien taulukoiden mukaisesti riippuen siitä, mihin tilaan haluamme käyttää askelmoottoria. Ja loput kaksi johtoa tulisi liittää oikeaan 12 V: n syöttöön (askelmoottorista riippuen). Tässä olemme käyttäneet unipolaarista askelmoottoria. Olemme liittäneet kelojen neljä päätä 8051: n portin 2 neljään ensimmäiseen tapiin ULN2003A: n kautta.
8051 ei tarjoa riittävästi virtaa kelojen ajamiseksi, joten meidän on käytettävä nykyistä ohjainpiiriä, joka on ULN2003A. ULN2003A on seitsemän NPN Darlington -transistoriparin joukko. Darlington-pari muodostetaan yhdistämällä kaksi bipolaarista transistoria korkean virran vahvistuksen saavuttamiseksi. Kohdassa ULN2003A 7 nastaa on tuloliittimiä ja 7 nastaa on nastoja, kaksi nastaa on Vcc: lle (virtalähde) ja maadoitukselle. Tässä käytämme neljää tulo- ja neljä ulostulonasta. Voimme myös käyttää L293D IC: tä ULN2003A: n sijasta virran vahvistamiseen.
Sinun on selvitettävä neljä kelajohtoa ja kaksi yleistä johtoa erittäin huolellisesti, muuten moottori ei pyöri. Voit selvittää sen mittaamalla vastuksen yleismittarilla, yleismittari ei näytä lukemia kahden vaiheen johtojen välillä. Yhteisen johdon ja kahden muun saman vaiheen johdon tulisi osoittaa saman resistanssin, ja saman vaiheen kahden kelan kaksi päätepistettä osoittavat kaksinkertaisen vastuksen verrattuna yhteisen pisteen ja yhden päätepisteen väliseen vastukseen.
Ongelmien karttoittaminen
Jos moottorisi ei pyöri TAI värisee, mutta ei pyöri, tarkista seuraava tarkistuslista:
- Tarkista ensin piiriliitännät ja koodi.
- Jos piiri ja koodi ovat kunnossa, tarkista, että askelmoottori saa oikean syöttöjännitteen (yleensä 12 V), muuten se vain värisee, mutta ei pyöri.
- Jos syöttö on kunnossa, tarkista neljä kelan päätepistettä, jotka on kytketty ULN2003A: een. Etsi ensin kaksi yhteistä päätepistettä ja liitä ne 12v: iin, kytke sitten loput neljä johtoa ULN2003A: een ja kokeile kaikkia mahdollisia yhdistelmiä, kunnes moottori käynnistyy. Jos et kytke niitä oikeaan järjestykseen, moottori vain värisee pyörimisen sijaan.
Tässä on aaltoasennustilan ja täyden aallon porrasmuodon koodi, voit helposti laskea PORT P2: n arvon puoliaaltotilalle.