Trình điều khiển động cơ bước là gì: Các loại và ứng dụng của nó

Hãy Thử Công Cụ CủA Chúng Tôi Để LoạI Bỏ Các VấN Đề





Bộ điều khiển động cơ là một thiết bị cần thiết cung cấp điện áp và dòng điện cần thiết cho động cơ bước để nó hoạt động trơn tru. Đây là loại Động cơ DC quay theo từng bước. Để thiết kế một trình điều khiển động cơ bước, việc lựa chọn Nguồn cấp , bộ vi điều khiển và trình điều khiển động cơ là rất quan trọng. Chúng ta biết rằng vi điều khiển có thể được sử dụng để quay động cơ, nhưng trong khi thiết kế trình điều khiển, chúng ta phải chú trọng đến điện áp và dòng điện. Một bảng điều khiển động cơ duy nhất có thể xử lý dòng điện và điện áp cho động cơ. Động cơ Bước quay chính xác bằng cách sử dụng bộ điều khiển bằng cách đồng bộ hóa các tín hiệu xung với sự trợ giúp của Trình điều khiển. Trình điều khiển động cơ này lấy các tín hiệu xung từ một bộ vi điều khiển và sau đó thay đổi chúng thành chuyển động của động cơ bước.

Trình điều khiển động cơ bước là gì?

Định nghĩa: Trình điều khiển động cơ được thiết kế để điều khiển động cơ giống như động cơ bước để quay liên tục bằng cách điều khiển vị trí chính xác mà không cần sử dụng hệ thống phản hồi được gọi là trình điều khiển động cơ bước. Các trình điều khiển của động cơ này chủ yếu cung cấp khả năng điều khiển dòng điện thay đổi cũng như một số độ phân giải bước. Chúng bao gồm các bộ dịch cố định để cho phép động cơ điều khiển bằng các đầu vào hướng và bước dễ dàng.




Motor-Driver-ULN2003

động cơ-trình điều khiển-ULN2003

Các trình điều khiển này bao gồm các loại IC khác nhau hoạt động ở điện áp cung cấp nhỏ hơn 20 V. Tốt nhất nên sử dụng IC điện áp thấp và điện áp bão hòa thấp cho trình điều khiển động cơ bước hai pha được sử dụng trong các thiết bị di động khác nhau như máy ảnh, máy in, v.v.



Các trình điều khiển này có sẵn trong các xếp hạng khác nhau cho điện áp cũng như dòng điện. Vì vậy, việc lựa chọn điều này có thể được thực hiện dựa trên yêu cầu của động cơ sẽ được sử dụng. Hầu hết các trình điều khiển này có sẵn ở kích thước 0,6 ″ × 0,8

Nguyên lý làm việc của trình điều khiển động cơ bước

Nguyên lý hoạt động của mạch điều khiển này là điều khiển hoạt động của động cơ bước bằng cách gửi dòng điện sử dụng nhiều pha theo xung theo hướng của động cơ. Các nhà thiết kế không thường xuyên sử dụng kỹ thuật truyền động bằng sóng vì những lý do như nó cung cấp mô-men xoắn nhỏ và không hiệu quả vì chỉ sử dụng 1 pha của động cơ tại một thời điểm.

Các thành phần thiết yếu được sử dụng để điều khiển động cơ bước là các bộ điều khiển như bộ vi xử lý / vi điều khiển, IC trình điều khiển và PSU (bộ cấp nguồn), và các thành phần khác như công tắc, chiết áp, tản nhiệt và dây kết nối.


Bộ điều khiển

Bước đầu tiên là chọn bộ vi điều khiển để thiết kế một trình điều khiển. Đối với động cơ bước, bộ vi điều khiển này phải có tối thiểu bốn chân đầu ra. Ngoài ra, nó bao gồm ADC , bộ định thời, cổng nối tiếp dựa trên ứng dụng của trình điều khiển.

Trình điều khiển động cơ

IC điều khiển động cơ có sẵn với chi phí thấp và chúng dễ thi công về mặt thiết kế để nâng cao thời gian thiết kế toàn bộ mạch. Việc lựa chọn trình điều khiển có thể được thực hiện dựa trên xếp hạng động cơ như điện áp và dòng điện. Trình điều khiển động cơ phổ biến nhất như ULN2003 được sử dụng trong Cầu H các ứng dụng dựa trên. Nó phù hợp để điều khiển động cơ bước. Trình điều khiển này bao gồm một cặp Darlington có thể xử lý dòng điện tối đa lên đến 500mA và điện áp tối đa lên đến 50VDC. Các mạch điều khiển động cơ bước được hiển thị bên dưới.

Động cơ-Trình điều khiển-Mạch-Sơ đồ

động cơ-điều khiển-mạch-sơ đồ

Nguồn cấp

Dải điện áp hoạt động của động cơ bước từ 5 vôn đến 12 vôn. Nguồn cung cấp hiện tại được lấy từ nguồn này sẽ nằm trong khoảng từ 100 mA đến 400 mA. Việc thiết kế bộ nguồn có thể được thực hiện dựa trên các thông số kỹ thuật của động cơ. Nguồn điện nên được điều chỉnh để tránh những dao động trong mô-men xoắn và tốc độ.

Các loại trình điều khiển động cơ bước

Trình điều khiển chủ yếu làm việc ở hai chế độ như chế độ đầu vào xung cũng như chế độ bộ điều khiển tích hợp. Dựa trên hệ điều hành yêu cầu, người ta có thể chọn kết hợp mong muốn.

Trình điều khiển đầu vào xung

Việc điều khiển động cơ bước có thể được thực hiện với sự trợ giúp của xung máy phát điện được cung cấp thông qua người tiêu dùng. Trước đó, i / p của bộ tạo xung là Dữ liệu hoạt động. Khách hàng chọn đầu vào này trên bộ điều khiển lập trình máy chủ, sau đó nhập lệnh vận hành.

Trình điều khiển loại bộ điều khiển tích hợp

Loại trình điều khiển này cho phép động cơ bước được điều khiển thông qua một máy tính được kết nối trực tiếp với bộ điều khiển có thể lập trình được. Vì không cần bộ tạo xung riêng biệt, do đó trình điều khiển của động cơ này có thể tiết kiệm không gian và đơn giản hóa việc đấu dây.

Các loại chip điều khiển động cơ khác nhau cùng với các tính năng của nó được liệt kê dưới đây.

Trình điều khiển động cơ

Điện áp hoạt động tối thiểu Điện áp hoạt động tối đa Dòng điện liên tục tối đa cho mỗi pha Dòng điện cao nhất cho mỗi pha

Đặc trưng

A49888 V35 V1 A2 A-
DRV88258,2 V45 V1,5 A2,2 AĐiện áp cao tối đa,

Dòng điện cao

DRV88342,5 V10,8V1,5 A2 AHoạt động với điện áp thấp, dòng điện cao
DRV88806,5 V45 V1 A1,6 AAutoTune,

Giảm dòng điện kỹ thuật số, điện áp cao tối đa

MP65004,5 V35 V1,5 A2,5AĐiều khiển hiện tại cao, điều khiển kỹ thuật số
TB67S279FTG10 V45 V1.1 A2 ATHÊM,

Tự động kiểm soát được,

Tối đa cao

Vôn

TB67S249FTG10 V47 V1,6 A4,5 ATự động kiểm soát được,

THÊM,

điện áp tối đa cao,

dòng điện cao

STSPIN8207 V45 V0,9 A1,5 A128 & 256

Các bước vi mô,

Cao tối đa

Vôn

STSPIN2201.8V10 V1.1 A1,3 A64, 128 &

256 bước Micro,

Điện áp thấp

Hoạt động

Ưu điểm và nhược điểm

Những ưu điểm và nhược điểm của trình điều khiển động cơ bước bao gồm những điều sau đây.

  • Ổ pin
  • Thiết kế an toàn
  • Bảo vệ tia lửa
  • Bảo vệ nhiệt
  • Gắn kết không gian nhỏ
  • Trình điều khiển động cơ này được sử dụng để lái Động cơ bước đơn cực.
  • Bằng cách sử dụng điều này, chúng tôi có thể tránh các bảng trình điều khiển đắt tiền.

Những bất lợi là

  • Thiết kế của trình điều khiển này không phải là một thiết kế hiệu quả.
  • Nó cần rất nhiều dây cho một ứng dụng nhỏ.

Các ứng dụng

Các ứng dụng là

  • Công nghiệp
  • Bàn chải DC / Động cơ bước

Câu hỏi thường gặp

1). Chức năng của trình điều khiển bước là gì?

Nó được sử dụng để điều khiển hoạt động của động cơ bước

2). Trình điều khiển động cơ bước nào tốt nhất?

ULN2003 là trình điều khiển động cơ tốt nhất.

3). Ưu điểm của động cơ bước là gì?

Đó là độ tin cậy cao, đơn giản, chi phí thấp, mô-men xoắn cao, v.v.

4). Là một động cơ bước AC / DC?

Động cơ bước là động cơ xoay chiều.

Vì vậy, đây là tất cả về tổng quan về động cơ bước người lái xe. Nó là một cơ cấu chấp hành dùng để thay đổi tín hiệu từ dạng xung sang dạng dịch chuyển góc. Một trình điều khiển động cơ điều khiển động cơ bước quay theo một góc theo hướng cố định sau khi nhận được tín hiệu xung. Hiệu suất của động cơ này chủ yếu phụ thuộc vào trình điều khiển động cơ. Đây là một câu hỏi dành cho bạn, thuật toán chương trình là gì?