Πώς να κατανοήσετε τα διαγράμματα κινητήρα Stepper;

Πριν χρησιμοποιήσετε έναν κινητήρα stepper, είναι σημαντικό να κατανοήσετε μερικούς βασικούς όρους όπως DC motor, CNC, servo, control, controller, driver, driver IC, bipolar και steppers. Πρέπει επίσης να ξέρετε πώς να διαβάσετε και να κατανοήσετε τα διαγράμματα κινητήρα stepper για να κατανοήσετε καλύτερα πώς λειτουργούν οι stepper motor.

Λάβετε υπόψη ότι οι κανονικοί κινητήρες DC και οι κινητήρες stepper διαφέρουν κατά τη λειτουργία. Η τάση που εφαρμόζεται στους ακροδέκτες των κινητήρων DC τον κάνει να περιστρέφεται αμέσως, ενώ οι βηματικοί κινητήρες έχουν τετραφασικό, σχήμα γραναζιού, κομμάτι σιδήρου με πολλούς ηλεκτρομαγνήτες συνδεδεμένους στο κέντρο του.

Εναλλακτικά ηλεκτρικά ρεύματα

Τέσσερα πηνία σύρματος βρίσκονται μέσα σε έναν βηματικό κινητήρα, τοποθετημένο σε απόσταση 90 μοιρών, όπως ένα ρολόι στα 12, 3, 6 και 9. Έχει ένα περιστρεφόμενο ρότορα στη μέση εφοδιασμένη με μόνιμους μαγνήτες γύρω από την περιφέρεια. Σε κάθε στροφή που ο ρότορας περιστρέφεται, οι μαγνήτες περνούν, πλησιάζουν και απομακρύνονται από τα τέσσερα πηνία. Καθώς κάθε μαγνήτης περνά ένα πηνίο σύρματος, προκαλεί τη ροή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω του πηνίου. Εναλλακτικά ηλεκτρικά ρεύματα ρέουν έπειτα μέσω των πηνίων σε διάφορες ποσότητες.

Ως κινητήρας πολλαπλών φάσεων, ο κινητήρας stepper είναι ιδανικός για έργα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Ο τετραφασικός κινητήρας του και επιτρέπει στον ηλεκτρισμό να ρέει συνεχώς στη μέγιστη χωρητικότητά του στο επόμενο πηνίο, ακόμη και αν ο ηλεκτρισμός δεν ρέει σε ένα πηνίο. Η συνολική ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από τις τέσσερις φάσεις συγχωνεύτηκε και διορθώνεται για να παράγει σχεδόν σταθερή τάση και συνεχές ρεύμα (DC).

Συρματοκινητήρας

Η καλωδίωση για κινητήρες stepper διατίθεται κυρίως σε 6 καλώδια, αλλά υπάρχουν διαθέσιμοι κινητήρες stepper με 8, 5 ή 4 καλώδια. Ένα σύρμα με δύο άκρα του ίδιου μήκους, το ένα άκρο ζωντανό και το άλλο άκρο, κοινό, αποτελούν καθένα από τα τέσσερα πηνία. Ένας βηματικός κινητήρας 6 συρμάτων έχει 2 ζεύγη κοινών καλωδίων που ενώνονται μεταξύ τους. Για stepper μοτέρ 5 συρμάτων, και τα 4 κοινά συνδέονται μεταξύ τους, ενώ σε stepper κινητήρα 8 καλωδίων και τα 4 κοινά καλώδια είναι χωριστά μεταξύ τους.

Τα σχηματικά διαγράμματα συνήθως συνοδεύονται από νέους κινητήρες stepper, αλλά αν έχετε μόνο ένα παλιό διάσωμα διάγραμμα, είναι ακόμα εύκολο να κατανοήσετε και να αναγνωρίσετε τα καλώδια σε ένα stepper motor.

Πηνία κινητήρα Stepper

Χρησιμοποιήστε ένα πολύμετρο μεταξύ των διαφορετικών ζευγών καλωδίων, για να μετρήσετε την αντίσταση. Ο κινητήρας θα λειτουργεί σωστά μόνο εάν και τα τέσσερα πηνία κινητήρα stepper έχουν σχεδόν πανομοιότυπες αντιστάσεις. Ένα κοινό και ένα ζωντανό καλώδιο μαζί θα έχουν μόνο ένα πηνίο μεταξύ τους, ενώ δύο ζωντανά καλώδια θα έχουν δύο πηνία μεταξύ τους, όπως απεικονίζεται σε αυτό το διάγραμμα:

Επομένως, εάν η αντίσταση που μετράται από ένα ζεύγος καλωδίων είναι διπλάσια από αυτήν ενός άλλου ζεύγους καλωδίων, το ζεύγος με τη διπλή ποσότητα που μετριέται για την αντίσταση είναι και τα δύο ζωντανά. Το άλλο ζευγάρι έχει ένα κοινό και ένα ζωντανό. Μόλις εντοπιστούν τα κοινά καλώδια, επισημάνετε τα ανάλογα.

Επισκεφθείτε τη διεύθυνση http://doc.ic.ac.uk/~ih/doc/stepper/control2/connect.html για λεπτομερείς περιγραφές και διαγράμματα για διάφορες συνδέσεις κινητήρα stepper.

Για οικιακά έργα CNC, υπάρχουν άξονες διπολικής διπολικής PWM με ρυθμιζόμενο κινητήρα stepper, ή ελεγκτές και IC οδηγού διαθέσιμα με πιο περίπλοκα διαγράμματα κινητήρα stepper για μελέτη.