Động cơ bước chủ yếu làcác thứ điện, hiện đang rất được sử dụng rộng rãi trong các nghành nghề dịch vụ công nghiệp bao gồm dùng tinh chỉnh vị trí. Vậy, tinh chỉnh động cơ bước có khó không, làm nuốm nào mới đúng chuẩn? dưới đây, mời chúng ta cùng tìm hiểu về khái niệm, nguyên lý hoạt động, những đặc tính cũng như cách tinh chỉnh và điều khiển động cơ bước sao cho công dụng nhất.

Bạn đang xem: Điều khiển động cơ bước dùng arduino


1. Tìm hiểu khái niệm motor bước

Trước khi tìm hiểu về cách điều khiển động cơ bước, chúng ta cần nắm vững khái niệm bộ động cơ bước là gì? Đâylà 1 một số loại động cơ bao gồm khả năng biến đổi các tín hiệu tinh chỉnh và điều khiển ở dưới dạng những xung điện rời rạc trở nên thiên tiếp đến nhau vươn lên là các hoạt động ở góc tảo hoặc các hoạt động của roto. Loại hộp động cơ này có tác dụng cố định roto của máy vào đúng những vị trí buộc phải thiết.

*

Động cơ bước giúp thắt chặt và cố định roto của máy vào đúng những vị trí buộc phải thiết

Các thông số cơ phiên bản để tuyển chọn được một mạch tinh chỉnh động cơ cách 4 dây thích hợp gồm có:

Loại motor bao gồm: loại trục, loại lỗ,..Momen xoắn dùng để giữ max.Dòng điện định nút có những thông số: 0.75A/ pha, 1.4A/ pha, 2.8A/ phaSố lượng pha: 2p, 5pKích thước của form motor bước: 2 (24mm), 4 (42mm), 6 (60mm) cùng 9 (85mm).Chiều dài của motor bước: 3 (33mm), 5 (46.5 - 47mm), 6 (59.5mm) và 9 (98mm).

2. Những đặc tính cơ bạn dạng cần ghi nhớ của động cơ bước

a) Đặc tính cồn của bộ động cơ bước

Đặc tính tốc độ – mô men: Đặc tính này được khẳng định bởi động cơ cùng với bộ điều khiển, với nó cũng bị ảnh hưởng rất nhiều vì chưng loại thiết bị tinh chỉnh và điều khiển mà chúng ta sử dụng.

Đặc tính thiết lập theo cửa hàng tính cùng tần số bắt đầu: Điều này cho thấy thêm tần số khởi động được cho phép của động cơ sẽ bớt khi download quán tính của chính nó tăng lên. Các giá trị này còn được biến hóa theo tốc độ xung, nhưng động cơ bước vẫn quan trọng tuân theo vận tốc xung trường hợp nó vượt vượt một điểm độc nhất định, vì như vậy sẽ dẫn tới sự việc đi sai bước.

Đặc tính có độ rung: Khi điều khiển vi bước step motor, bộ động cơ bước quay mà lại trên thực tế là thực hiện không hề ít bước tất cả phản hồi, từng bước còn được biểu đạt bởi các giai đoạn gắng thể, bỏ ra tiết.

b) Đặc tính tĩnh của hộp động cơ bước

Đặc tính mômen cùng góc: Khi tinh chỉnh step motor, mối quan hệ giữa nút độ dịch rời góc của rôto và mômen sẽ tạo ra lực chức năng lên trục rượu cồn cơ, trong những lúc đó, hộp động cơ còn được kích thích vày một mẫu điện định mức.

Độ chính xác của góc: Trong điều kiện động cơ chạy không tải, nó sẽ sở hữu độ đúng mực của góc trong vào khoảng 0,05˚. Độ chính xác góc của hộp động cơ bước thường thì được thể hiện bằng độ chính xác của địa điểm dừng.

Độ đúng chuẩn của vị trí dừng: điều này thể hiện sự biệt lập giữa địa điểm dừng hộp động cơ theo ước muốn và địa điểm dừng theo thực tế.

Trong điều kiện thực tế của mạch tinh chỉnh động cơ cách 6 dây, động cơ bước luôn tồn tại ma sát. Nếu cài đặt trọng của ma cạnh bên không thay đổi thì góc dịch rời sẽ không đổi với tất cả mọi hoạt động một chiều. Tuy nhiên, vào khi vận động hai chiều, sai số góc hoàn toàn có thể tăng lên cấp đôi.

Xem thêm: Tất Cả Các Bài Hát Của Bts Từ Khi Debut, Âm Nhạc Chữa Lành Mang Tên Bts

3. Nguyên tắc điều khiển và tinh chỉnh động cơ bước hoạt động như thế nào

Có thể áp dụng quy tắc bàn tay buộc phải để tinh chỉnh và điều khiển động cơ bước như sau: chũm bàn tay phải, rồi đặt bàn tay làm sao để cho bốn ngón tay phía theo chiều của loại điện chạy qua các vòng dây. Lúc đó, ngón tay loại choãi ra vẫn chỉ chiều của mặt đường sức từ phía bên trong lòng ống dây.

Nguyên lý vận động cơ bản của motor bước: khi bạn cấp năng lượng điện vào trong cuộn dây của stato, cuộn dây này sẽ đóng vai trò chính là một nam châm từ điện. Nó sẽ gây ra lực tác động, tự đó làm cho quay roto.

Khi điều khiển động cơ cách 5 dây, vượt trình biến đổi thứ tự cung cấp điện cho những cuộn dây của stato sẽ làm cho trình tự con quay của roto bị thế đổi. Việc chuyển đổi thứ trường đoản cú của quy trình chuyển mạch sẽ địa thế căn cứ vào mạch điện tử.

*

Có thể vận dụng quy tắc bàn tay nên để tinh chỉnh động cơ bước

4. Sơ đồ với cách tinh chỉnh động cơ bước

Khi nói đến cách tinh chỉnh động cơ bước, các bạn sẽ thường nhắc tới cách mạch tinh chỉnh và điều khiển động cơ bước 6 dây, 4 dây hoặc 5 dây,… mặc dù nhiên, ngơi nghỉ đây họ sẽ đi tìm hiểu cụ thể hơn về nền tảng của quy trình điều khiển hộp động cơ bước ra sao, làm như thế nào, sử dụng phương thức điều khiển gì hiệu quả nhất?

Cần biết rằng, mỗi một loại hộp động cơ bước thông thường sẽ sở hữu được các đặc đường khác nhau, vì chưng vậy cách tinh chỉnh và điều khiển của từng loại cũng trở thành khác nhau. Tùy nằm trong vào lực kéo (mô men lực) và tốc độ quay yêu cầu của motor bước mà bạn có thể thiết lập chương trình tinh chỉnh và điều khiển động cơ cách sau đây:

Trường hợp so với những bộ động cơ bước chỉ việc chạy ở tốc độ thấp thì chúng ta sử dụng phương thức điều khiển bằng cách cấp năng lượng điện áp trực tiếp. Bao gồm nội trở trong cuộn dây của bộ động cơ sẽ sản sinh ra một mẫu điện mà ở đó số lượng giới hạn dòng điện này sẽ phụ thuộc vào vào năng lượng điện áp được cấp trực tiếp vào bộ động cơ bước.Trường hợp step motor với mạch điều khiển chạy ở vận tốc cao: nếu các bạn muốn tiếp tục sử dụng phương thức cung cấp điện áp thẳng vào hộp động cơ bước thì sức lực kéo (mô men lực) sẽ ảnh hưởng giảm bớt nghiêm trọng. Cũng chính vì đặc đường cảm của cuộn dây sẽ tạo ra một lực để giam giữ khả năng, tác dụng của mẫu điện.Một thực tế cho thấy là trong cách tinh chỉnh và điều khiển động cơ bước bằng cách cấp điện trực tiếp sẽ làm cho động cơ với mạch tinh chỉnh động cơ bước rất nóng.Trường hợp bọn họ cần nâng cấp và nâng cao hiệu suất làm việc của mạch tinh chỉnh motor cách ở tốc độ thấp, đồng thời yêu cầu tăng tốc độ cao lên thì nên sử dụng phương thức điều khiển bằng cách băm xung. Khi tinh chỉnh động cơ bước nhờ vào băm xung nhằm duy trì được tần số không đổi. Tùy theo nguyên tắc gia hạn dòng điện chạy qua những cuộn dây của hễ cơ cũng trở thành không đổi mặc dầu ở mọi cấp độ. Cách tinh chỉnh và điều khiển này có cách gọi khác là cách thức điều khiển theo mẫu điện.Thực tế còn cho thấy, cách điều khiển động cơ bước bằng phương pháp băm xung để giúp cho động cơ bước chuyển động mạnh mẽ hơn, êm hơn và nhất là ít nóng hơn.

*

Sơ đồ và cách tinh chỉnh động cơ bước

5. Điều khiển bộ động cơ bước sử dụng Code Arduino và A4988

Để điều khiển và tinh chỉnh động cơ bước Arduino, các bạn cần chuẩn chỉnh bị:

Động cơ Arduino UNOĐộng cơ NEMA17 Stepper MotorA4988 Driver ModuleTụ năng lượng điện 47µf (giúp bảo đảm board điều khiển, tránh khỏi các xung năng lượng điện áp)Biến trởĐộng cơ cách NEMA17 có 6 dâyĐộng cơ hoạt động ở 12V (Góc bước vào khoảng 1.8 độ cùng 10 - 40 °C.

Sơ thứ chân của hộp động cơ bước NEMA 17:

Module tinh chỉnh và điều khiển động cơ cách A4988A4988 đó là driver tinh chỉnh động cơ cách có kích cỡ cực kỳ nhỏ gọn, cung cấp được nhiều chế độ làm việc, đồng thời nó còn kiểm soát và điều chỉnh được mẫu điện ra mang đến động cơ, sệt biệt tự động ngắt năng lượng điện khi hộp động cơ quá nóng.Công suất điện của ngõ ra: 8 – 35V, 2ACó 5 chính sách bao gồm: 1/2, 1/4, 1/8, 1/16 bướcĐiều chỉnh dòng điện đi ra bằng chiết ápTự cồn ngắt năng lượng điện khi động cơ bị thừa nhiệt

Cách điều khiển và tinh chỉnh động cơ bước:

Có 5 chính sách cho chúng ta lựa chọn, nếu như bạn không hy vọng mạch tinh chỉnh và điều khiển động cơ cách chạy không thiếu 200 bước/ vòng. Tốt nhất, chúng ta nên chạy cho không thiếu thốn mà không cần xem xét 3 chân này, kế tiếp sẽ kiểm soát và điều chỉnh bước của thiết yếu động cơ trong khối hệ thống code.

MS1

MS2

MS3

Microstep Resolution

Low

Low

Low

Full Step

High

Low

Low

½ Step (Half Step)

Low

High

Low

¼ Step (Quarter Step)

High

High

Low

1/8 Step (Eighth Step)

High

High

High

1/16 Step (Sixteenth Step)

Lựa chọn chính sách full, chế độ 1/ 2 hay 1/ 4 thì vẫn được trải qua 3 pin chính là MS1, MS2, MS3. Chú ý là nếu các bạn thả nổi 3 pin này có nghĩa là bạn lựa chọn chạy theo cơ chế full step.Bật - tắt bộ động cơ thì bạn chỉ việc thông qua sạc pin ENABLE, nếu lọc mức LOW là bật module, còn nút HIGH có nghĩa là tắt module.Điều khiển chiều cù của bộ động cơ bước thông qua pin DIR.Điều khiển cách của cồn cơ bằng pin STEP, từng xung lại tương ứng với một bước hoặc 1 vi bước.Chú ý, nhì chân Sleep với Reset luôn phải nối cùng với nhau.Cụ thể hơn, cách tinh chỉnh step motor đó là kết nối giữa bộ động cơ Nema 17 và A4988, khi đó chúng ta sẽ thực hiện kết nối theo cặp trộn của hộp động cơ bước mang lại 2 cặp 1A - 1B và cặp 2A - 2B.Giữa Arduino với A4988 thì chúng ta cần liên kết chúng lại theo đúng sơ vật dụng chân.

*

Kết nối theo cặp pha của động cơ bước đến 2 cặp 1A - 1B cùng cặp 2A - 2B

Code:Các các bạn hãy tiến hành nạp code này vào Arduino IDE nhằm thử nghiệm (nhưng hãy nhớ thiết đặt cho thư viện động cơ bước nhé)Tiếp theo, trong vòng loop, bọn họ hãy tiến hành đọc chân của đổi mới trở để biến hóa sao đến mức căn vặn của biến trở rơi vào trong khoảng từ 0 - 500 là được. đối chiếu giá trị của bọn chúng khi chỉnh biến chuyển trở, trường phù hợp nếu nó to hơn giá trị trước kia (vặn theo hướng kim đồng hồ) thì động cơ sẽ nhanh chóng dịch rời 10 bước, tảo theo chiều kim đồng hồ. Nếu giá trị nhận được nhỏ dại hơn giá trị trước đó (vặn cù ngược kim đồng hồ) thì hộp động cơ sẽ lập tức dịch chuyển 10 bước theo phía ngược chiều kim đồng hồ.

Kết luận

Thông qua bài viết trên đây, công ty chúng tôi đã giới thiệu đến chúng ta nguyên lý cũng giống như cách tinh chỉnh và điều khiển động cơ bước dùng Arduino và A4988 driver. Các bạn cần lựa chọn mua thành phầm tại showroom uy tín cũng như để ý đọc thật kỹ các thông số kỹ thuật của chúng trước lúc sử dụng nhé.