Tehnično koračni motor voznik vezje je desetletje binarni števec krog. Prednost tega vezja je, da se lahko uporablja za pogon koračnih motorjev z 2-10 koraki. Pred nadaljevanjem se pogovorimo o osnovah koračnega motorja.
Ime tega motorja je podano tako, ker je vrtenje gredi v koraku, ki se razlikuje od enosmernega ali katerega koli drugega motorja. Pri drugih motorjih hitrost vrtenja, kot zaustavitve ne nadzorujeta popolnoma, razen če ni vstavljeno potrebno vezje. Ta neobvladljivost je prisotna zaradi vztrajnostnega trenutka, ki je preprosto znak, ki se na ukaz nemudoma zažene in ustavi. Razmislite o enosmernem motorju, ko se hitrost motorja počasi povečuje, dokler ne doseže nazivne hitrosti. Zdaj, če je na motor obremenjena obremenitev, se število vrtljajev zmanjša glede na nazivno vrednost in če se obremenitev še poveča, se hitrost še zmanjša. Če se izklopi napajanje, se motor ne ustavi takoj, ker ima vztrajnostni trenutek, se počasi ustavi. Zdaj upoštevajte, da je to v primeru tiskalnika, da se odtok papirja ne ustavi pravočasno,papir izgubimo vsakič, ko zaženemo in ustavimo. Počakati moramo, da motor izbere hitrost in čas papirja se izgubi. To je za večino krmilnih sistemov nesprejemljivo, zato za reševanje tovrstnih težav uporabljamo koračne motorje.
Koračni motor ne deluje na stalni oskrbi. Deluje lahko samo na nadzorovanih in urejenih impulzih moči. Pred nadaljevanjem se moramo pogovoriti o koračnih motorjih UNIPOLAR in BIPOLAR. Kot je prikazano na sliki v koračnem motorju UNIPOLAR, lahko vzamemo osrednji navoj obeh faznih navitij za skupno ozemljitev ali skupno moč. V prvem primeru lahko za skupno podlago ali moč vzamemo črno-belo. V primeru, da sta dve črni barvi za skupno. V primeru3 oranžne črne rdeče rumene se vsi zberejo za skupno podlago ali moč.
V koračnem motorju BIPOLAR imamo fazne konce in brez sredinskih pip, zato bomo imeli le štiri sponke. Pogon te vrste koračnega motorja je drugačen in zapleten, prav tako pa pogonskega kroga ni mogoče enostavno oblikovati brez mikrokrmilnika.
Vezje, ki smo ga tukaj zasnovali, se lahko uporablja samo za koračne motorje tipa UNIPOLAR.
V razlagi vezja bo razloženo pulziranje moči koračnega motorja UNIPOLAR.
Komponente vezja
- +9 do +12 napajalne napetosti
- 555 IK
- Upori 1KΩ, 2K2Ω
- 220KΩ lonec ali spremenljivi upor
- 1µF kondenzator, 100µF kondenzator (ni obvezen, vzporedno priključen na napajanje)
- 2N3904 ali 2N2222 (število kosov je odvisno od vrste koraka, če gre za dvostopenjsko, potrebujemo 2, če gre za štiristopenjsko, potrebujemo štiri)
- 1N4007 (število diod je enako številu tranzistorjev)
- CD4017 IC,.
Shema in obrazložitev gonilnika koračnega motorja
Slika prikazuje diagram vezja dvostopenjskega gonilnika koračnega motorja. Kot je prikazano na vezju, 555 vezje tukaj ustvarja uro ali kvadratni val. Pogostosti generiranja ure v tem primeru ni mogoče vzdrževati konstantno, zato moramo za koračni motor dobiti spremenljivo hitrost. Da bi dobili ta spremenljivo hitrostjo lonec ali prednastavitev tempu v seriji z 1K upor v panogi med 6 th in 7 th pin. Ko se lonec spreminja, se upor v veji spreminja in s tem tudi frekvenca ure, ki jo ustvari 555.
Na sliki je pomembna le tretja formula. Vidite lahko, da je frekvenca obratno povezana z R2 (kar je 1K + 220k POT v vezju). Torej, če se R2 poveča, se frekvenca zmanjša. In če se lonec prilagodi za povečanje upora v veji, se frekvenca ure zmanjša.
Ura, ki jo generira 555 timer, se poda na števec DECADE BINARY. Zdaj desetletni binarni števec šteje število impulzov, ki se napajajo ob uri, in pusti, da gre ustrezen izhod pin visoko. Na primer, če je število dogodkov 2, bo števec Q1 števca visok, če je štetje 6, bo pin Q5 visok. To je podobno binarnemu števcu, vendar bo štetje v decimalkah (tj. 1 2 3 4 __ 9), tako da če je štetje sedem, bo visok le Q6 pin. V binarnem števcu Q0, Q1 in Q2 (1 + 2 + 4) bodo zatiči visoki. Ti izhodi se napajajo na tranzistor, da pravilno vodi koračni motor.
Na sliki vidimo štiristopenjsko vezje koračnega motorja, ki je zelo podobno dvostopenjskemu. V tem vezju lahko opazimo, da je RESET, ki je bil prej povezan s Q2, zdaj premaknjen na Q4, odprti zatiči Q2 in Q3 pa so povezani z dvema tranzistorjema, da dobimo štiri impulzni pogonski sklop za zagon štiristopenjskega koračnega motorja. Jasno je torej, da lahko vozimo do desetstopenjski koračni motor. Vendar je treba premakniti zatič RESET navzgor, da se prilega pogonskim tranzistorjem.
Tu nameščene diode ščitijo tranzistorje pred induktivnim zaviranjem navitja koračnega motorja. Če jih ne postavite, lahko tvegate, da bodo pihali tranzistorje. Večja je frekvenca impulzov, večja je možnost razstrelitve brez diod.
Delo gonilnika koračnega motorja
Za boljše razumevanje koračnega vrtenja koračnega motorja upoštevamo štiristopenjski koračni motor, kot je prikazano na sliki.
Zdaj razmislite, na primer, da so vse tuljave namagnjene hkrati. Rotor doživlja sile enake velikosti od vsega sebe in se tako ne premika. Ker so vsi enake velikosti in izražajo nasprotno smer. Če je tuljava D samo magnetizirana, imajo zobje 1 na rotorju privlačno silo proti + D, zobje 5 rotorja pa odbijajočo silo, ki nasprotuje –D, te dve sili predstavljata aditivno silo v smeri ure. Torej se rotor premakne, da zaključi korak. Nato se zaustavi, da se naslednja tuljava aktivira, da zaključi naslednji korak. To traja, dokler niso zaključeni štirje koraki. Za vrtenje rotorja se mora ta cikel pulziranja nadaljevati.
Kot smo že pojasnili, je prednastavitev nastavljena na vrednost za določeno frekvenco impulzov. Ta ura se napaja na števec desetletij, da dobi iz nje redne izhode. Izhodi iz števca desetletja so namenjeni tranzistorjem za zaporedni pogon močnih tuljav koračnega motorja. Težaven del je, da ko je zaporedje končano, recimo 1, 2, 3, 4, koračni motor zaključi štiri korake, zato je pripravljen za ponovni zagon, vendar števec lahko deluje za 10 in tako nadaljuje brez prekinitve. V tem primeru mora koračni motor počakati, da števec zaključi svoj cikel 10, kar ni sprejemljivo. To se regulira tako, da se RESET priklopi na Q4, tako da se števec, ko gre za pet štetja, ponastavi in začne z enega, s čimer se začne zaporedje koraka.
Torej, tako koračni korak neprekinjeno koraka in tako se vrti. Dvostopenjski zatič RESET mora biti priključen na Q2, da se števec ponastavi v tretjem impulzu. Na ta način lahko prilagodite vezje za pogon deset korakov.