الکتروموتور, مقالات
گرداننده ی موتور پله ای
دسامبر
گرداننده ی موتور پله ای
در این مقاله قصد داریم در مورد گرداننده ی موتور پله ای صحبت کنیم.
فهرست مطالب
1-گرداننده موتور پله‌ای چیست؟
2- راه‌انداز موتور پله‌ای جامع
3- الگوریتم برنامه
4- صفحه[5](برد) راه‌انداز
————————————————–
1- گرداننده ی[1] موتور پله‌ای چیست؟
گرداننده موتور پله‌ای یک مدار‌ست که برای راه‌اندازی یک موتور پله‌ای استفاده‌می‌شود.
این مدار غالبا راه‌انداز موتور پله‌ای نامیده می شود. یک گرداننده‌ی موتور پله‌ای معمولاً از یک کنترلر ، یک راه‌انداز و اتصالات موتور تشکیل شده‌است.
امروزه مدارهای راه‌انداز بسیاری در بازار موجود‌است. بسیاری از مدارها به راحتی به یک موتور متصل می‌شوند به طوریکه تقریبا می توانید بلافاصله موتور پله‌ای را به آن متصل‌کنید و موتور را آماده ی استفاده و راه‌اندازی کنید.
این مدارها در رده‌بندی متنوعی بر اساس جریان و ولتاژ قرار می گیرند و باید آنها را با توجه به نیاز موتور مورد استفاده انتخاب‌کنید.
اجزای اساسی گرداننده‌ی موتور پله‌ای
- 1- کنترل کننده (اساساً میکروکنترلر یا ریز پردازنده)
- 2- آی سی راه‌انداز برای کنترل جریان موتور
- 3- یک منبع تغذیه
- اجزای متفرقه
- 1- کلیدها، پتانسیومتر
- 2- هدایت کننده‌ی حرارتی[2]
- 3- سیم‌های اتصال
کنترل‌کننده راه‌انداز موتور پله‌ای
انتخاب یک کنترلر اولین گام برای ساختن یک راه‌انداز‌است. برای ایجاد پلههای موتور، باید حداقل 4 پین خروجی داشته‌باشد.
جدا از این، علاوه بر موارد بالا باید با توجه به کاربردی که در آن از راه‌انداز استفاده‌می‌شود، تایمر ، ADC ، درگاه[3] سریال و غیره نیز موجود باشد.
درایور (راه‌انداز)
امروزه، مردم از اجزای درایور جدا، مانند ترانزیستورها دوری می‌کنند و به سمت مدارت مجتمع به هم فشرده حرکت می‌کنند.
این آی سی های درایور با هزینه‌های مناسب در دسترس می‌باشند و از لحاظ مونتاژ راحت تر قابل اجرا هستند به نحوی که باعث بهبود زمان کلی طراحی مدار می‌شود. راه‌اندازها(درایورها) باید متناسب با جریان و ولتاژ نامی موتور انتخاب شوند.
درایور ULN2003 محبوب ترین سری در کاربردهایی‌است که بر پایه ی پل H مبتنی نیست و انتخابی مناسب برای راه‌اندازی یک موتور پله‌ای‌است.
هر جفت دارلینگتون در داخل ULN میتواند حداکثر 500 میلی آمپر را تحمل کند و مقدار حداکثر ولتاژ میتواند به اندازه 50 ولت dc باشد.
منبع تغذیه
یک موتور پله‌ای ممکن‌است در ولتاژهای متفاوت از 5 ولت تا 12 ولت عمل کند و به همین ترتیب جریان آن در محدوده 100 میلی آمپر تا 400 میلی آمپر قرار خواهد‌داشت.
مشخصات موتور توسط تأمین‌کننده ارائه می‌شود، ما بر این اساس باید منبع را طراحی کنیم.
تنظیم توان برای جلوگیری از نوسانات سرعت و گشتاور اهمیت دارد.
واحد تأمین توان
تصویر بالا یک واحد منبع تغذیه را نشان می‌دهد. از آنجا که تنظیم‌کننده ولتاژ 7812 تنها میتواند تا 1A جریان را تحمل کند، از ترانزیستور خارج از صفحه[4](برد) در اینجا استفاده‌می‌شود.
ترانزیستور می تواند 5 A جریان را تحمل کند. هدایت‌کننده‌ی گرمایی مناسب بسته به جریان کشیده‌شده باید تهیه شود.
نمودار بلوک بالا نحوه اتصالات و اتصالات بین اجزای مختلف در برد درایور را نشان می دهد.
————————————————–
2- راه‌انداز موتور پله‌ای جامع
راه‌انداز موتور پله‌ای یک قطعه الکترونیکی بی ارزش‌است، تا زمانی که شما یک میکروکنترلررا برنامه‌ریزی کنید تا سیگنال‌های صحیح را به موتور پله‌ای از طریق راه‌انداز ارسال کند.
یک موتور پله‌ای در بسیاری از حالات مانند پله کامل ، درایو موج یا نیمه پله میتواند عمل کند.
از این رو، ما باید راه‌انداز را به اندازه کافی به گونه‌ای تعاملی ای بسازیم تا بتواند از کاربر فرمان بگیرد و پلههای مورد نیاز را ایجاد کند.
همچنین ما باید سرعت چرخش را کنترل کنیم. فرمان شروع / توقف باید چرخش موتور را شروع یا متوقف کند.
- 1- برای ایجاد عملکردهای بالا، باید از پین‌های اضافی در میکرو کنترلر استفاده کنیم.
- 2- برای انتخاب نوع پله و شروع یا متوقف کردن موتور، دو پین مورد نیاز‌است.
- 3- برای اتصال یک دکمه که به عنوان یک کنترل‌کننده سرعت عمل می‌کند ، یک پین مورد نیاز‌است. از ADC داخل میکروکنترلر برای کنترل سرعت چرخش استفاده‌می‌شود.
————————————————–
3- الگوریتم برنامه
1- پین های درگاه را در حالت ورودی / خروجی مقدار دهی اولیه‌کنید.
2- ماژول ADC را مقدار دهی‌کنید.
۳- توابع جداگانه برای نیم پله ، پله کامل و راه‌انداز موجی و برای تأخیر ایجاد‌کنید.
4- دو پین درگاه را برای حالت عملکردی (00-توقف ، 01- راه‌انداز موج ، 10- مرحله کامل ،11- نیم پله) بررسی‌کنید.
5- به تابع عملکرد مناسب بروید.
6- مقدار پتانسیومتر را از طریق ADC بخوانید و بر این اساس مقدار تأخیر تعیین‌کنید.
7- یک چرخه دنباله را تکمیل‌کنید.
8- به مرحله 4 بروید.
————————————————–
4- صفحه[5](برد) راه‌انداز
اگر می‌خواهید با استفاده از نرم افزار CAD مانند EAGLE صفحه(برد) خود را بسازید، مطمئن شوید که ضخامت کافی برای جاری شدن جریان های الکتریکی موتور برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد تخته را فراهم می‌کنید.
همچنین، از آنجا که موتورها عناصری القایی هستند، باید مراقب باشید تا از طریق تداخل‌ها، در مسیر دیگر سیگنال‌ها اختلال ایجاد نشود.
بررسی‌های مناسب ERC و DRC باید دنبال شود.
توجه داشته‌باشید: گرداننده ی موتور پله‌ای
برای ساختن راه‌انداز موتور پله‌ای بیشتر باید در مورد انتخاب منبع تغذیه مناسب و درایور(راه‌انداز یا گرداننده) دقت شود و انتخاب میکروکنترلر در درجه بعدی قرار میگیرد.
میکروکنترلرهای زیادی می‌توانند کار ساده‌ای مانند چرخاندن موتور انجام دهند، اما ملاحظات طراحی مربوط به ولتاژ و جریان چیزی است که شما باید هنگام طراحی راه‌انداز روی آن تمرکز کنید.
همچنین، یک صفحه(برد) درایور باید قادر باشد ولتاژ و جریان را در یک سطح وسیع و نه تنها برای یک موتور واحد کنترل کند.
این امر شما را قادر می‌سازد تا هر بار به جای ساخت یک برد جدید، از همان صفحه(برد) در تعداد زیادی از پروژه‌های متفاوت استفاده کنید.
[1] drive
[2] Heat sink
[3] port
[4] board
[5] board
مقالات مرتبط :
کنترل در درایوهای الکتریکی (انواع کنترلر درایو موتورها)
تفاوت بین موتور القایی و موتور سنکرون
لینک زبان اصلی مقاله :