Trinnmotor driver prinsipp
Stepping motor, også kjent som stepping motor, er en veldig karakteristisk motor, som kan realisere forskyvningskontroll, men har også egenskapene til høy presisjon, høy responshastighet og pålitelighet, og er mye brukt i industriell kontroll, bilkontroll, medisinsk utstyr, instrumentering, robotikk og en rekke andre elektroniske produkter. Hva er dets drivende prinsipp?
1. Arbeidsprinsippet for trinnmotor:
Arbeidsprinsippet for trinnmotor er å realisere rotasjonen ved å kontrollere strømendringen til ledningsspolen, så lenge strømmen til spolen kontrolleres med en konstant frekvens, kan motoren gjøres for å realisere rotasjonen, for å realisere den nøyaktige forskyvningskontrollen.
2. Driverprinsipp for trinnmotor:
Prinsippet til driveren av trinnmotoren er å konvertere pulssignalet til strømsignalet som trengs av trinnmotoren, og deretter legge inn strømsignalet i trinnmotoren, trinnmotoren kan realisere rotasjonen.
3. Skjematisk diagram for sjåfør av trinnmotor:
Skjema for trinnmotordrift består hovedsakelig av en strømforsyning, kontroller, pulsomformer, trinnmotor og driver, der strømforsyningen hovedsakelig gir likestrøm, kontrolleren kontrollerer hovedsakelig frekvensen til pulssignalet, pulsomformeren konverterer hovedsakelig pulssignalet til et strømsignal, trinnmotoren fullfører rotasjonen gjennom strømsignalet, og driveren legger til slutt inn strømmen til trinnmotoren.
Arbeidsprinsippet for trinnmotordriver
Trinnmotor har et bredt spekter av bruksområder i kontrollsystemet. Den kan konvertere pulssignaler til vinkelforskyvninger, og kan brukes som elektromagnetiske bremsehjul, elektromagnetiske differensialer eller vinkelforskyvningsgeneratorer.
Noen ganger fjernet fra noe gammelt utstyr på trinnmotoren (denne motoren er vanligvis ikke skadet) for å brukes til andre formål, trenger generelt å designe sin egen driver. Denne artikkelen introduserer trinnmotoren fjernet fra en gammel japansk skriver og utformingen av driveren. Denne artikkelen introduserer først arbeidsprinsippet til trinnmotoren, og introduserer deretter driverens programvare og maskinvaredesign.
1. stepper motor prinsippet om drift
Trinnmotoren er en fire-trinnmotor, drevet av en unipolar likestrømforsyning. Så lenge viklingene til hver fase av trinnmotoren er energisert i henhold til passende tidssekvens, kan trinnmotoren fås til å rotere trinnvis. Figur 1 er et skjematisk diagram av driftsprinsippet til denne fire-reaktive trinnmotoren.
I begynnelsen slår bryter SB på strømforsyningen, SA, SC, SD er frakoblet, B-fase magnetiske poler og rotoren 0, 3 tenner på linje, samtidig rotorens 1, 4 tenner og C, D-faseviklingsmagnetiske poler for å produsere feil vindtenner og D, A5 magnetiske tenner, 8} poler for å produsere feil tenner.
Når bryteren SC slår på strømforsyningen og SB, SA og SD kobles fra, roterer rotoren på grunn av virkningen av de magnetiske kraftlinjene mellom de magnetiske kraftlinjene til C-faseviklingen og No. 1 og No. 4 tenner, og No. 1 og No. 4 tenner og de magnetiske polene til C-faseviklingen er justert. Mens tenner 0, 3 og A, B faseviklinger produserer feiljustering, tenner 2, 5 og A, D fasevikling magnetisk pol
og de magnetiske polene til A- og D-fasene til viklingen er feiljustert. Og så videre, A, B, C, D fire-roterende strømforsyning, vil rotoren rotere langs A, B, C, D-retningen.
Fire-trinnmotorer kan deles inn i enkelt fire-takt, dobbel fire-takt og åtte-takts driftsmoduser i henhold til forskjellig rekkefølge av energi. Stegvinklene for enkelt-fire takt og dobbel-fire takt er like, men rotasjonsmomentet til enkelt-fire takt er lite. Trinnvinkelen til driftsmodusen for åtte-taktsslag er halvparten av den for enkelt-fire og dobbel-fire, derfor kan driftsmodusen for åtte-slag opprettholde et høyt roterende dreiemoment og forbedre kontrollnøyaktigheten.
Enkelt fire-takts, dobbel fire-takt og åtte-driftsmodus for strømforsyningens strøm-på timing og bølgeformer er vist i henholdsvis figur 2.a, b, c:
2. Basert på AT89C2051 trinnmotor driversystemkretsprinsipp
AT89C2051 styrepulser fra P1-porten P1.4 ~ P1.7-utgang, invertert av 74LS14 til 9014, forsterket av 9014-styringen av den fotoelektriske bryteren, fotoelektrisk isolasjon, av kraftrøret TIP122 pulssignaler for spenningen og strømforsterkningsmotorens faseforsterkning. Lag trinnmotoren med forskjellige pulssignaler for forover, revers, akselerere, retardere og stoppe og andre handlinger. L1 i figuren for trinnmotorens fasevikling. AT89C2051 valgt frekvens 22MHz krystall, hensikten med å velge en høyere krystall er å minimere innvirkningen av AT89C2051 på pulssignalsyklusen til vertsdatamaskinen på den måten 2.
RL1 ~ RL4 for viklingen indre motstand, 50Ω motstand er en ekstern motstand, spiller en rolle i strømbegrensning, men også et element for å forbedre sløyfen tidskonstanten.D1 ~ D4 for kontinuitetsdioden, slik at motorviklingen generert av den omvendte elektromotoriske kraften gjennom kontinuitetsdioden (D1 ~ D4) og dermed beskytter IP12-effekten fra røret.
I 50Ω ekstern motstand parallelt med en 200μF kondensator kan forbedre strømpulsfronten injisert inn i trinnmotorviklingen, og forbedre høyfrekvente ytelsen til trinnmotoren. 200Ω-motstanden koblet i serie med kontinuitetsdioden kan redusere utladningstidskonstanten til kretsen, slik at bakkanten av strømpulsen i viklingen blir brattere og strømfalltiden blir mindre, noe som også spiller en rolle i å forbedre den høye-ytelsen.
3. Programvaredesign
Driveren i henhold til de forskjellige kombinasjonene av dip-brytere KX, KY har tre arbeidsmoduser å velge mellom:
Modus 1 er avbruddsmodusen:P3.5 (INT1) er trinnpulsinngangen, og P3.7 er forover- og reverspulsinngangen. Den øvre datamaskinen (PC eller mikrokontroller) og driveren er kun koblet sammen med 2 linjer.
Modus 2 er seriell kommunikasjonsmodus:vertsdatamaskinen (PC eller mikrokontroller) sender kontrollkommandoen til sjåføren, og sjåføren fullfører kontrollprosessen i henhold til kontrollkommandoen.
Modus 3 er dip-bryterens kontrollmodus:trinnmotoren styres direkte av forskjellige kombinasjoner av K1 til K5.
Når strømmen er på eller reset-tasten KR trykkes, oppdager AT89C2051 statusen til dip-bryterne KX og KY først, og går inn i forskjellige arbeidsmoduser i henhold til de forskjellige kombinasjonene av KX og KY. Programflytblokkdiagrammet og kildeprogrammet for modus 1 er gitt nedenfor.
Ved utarbeidelse av programmet bør man være spesielt oppmerksom på håndteringen av trinnmotoren under kommutering. For å gjøre stepper motor i kommutering kan være jevn overgang, for ikke å produsere feil trinn, bør settes i hvert trinn av flagget bit. Blant dem er hver bit av 20H-enheten trinnmotorens fremre flaggbit; hver bit av 21H-enheten er omvendt flaggbit. I foroverrotasjonen, ikke bare til foroverflaggbitverdien, men også til reversering av flaggbitverdien; i reversering av det samme. På denne måten, når trinnmotorens retning endres, kan det være den siste posisjonen som startpunktet for den reverserte bevegelsen, for å unngå at motorretningsendringen produserer feil trinn.