Bước 1: đọc và hiểu rõ cách phân loại động cơ bước
*** Phân loại theo rotor của động cơ bước
- Loại 1: động cơ bước có rotor được tác động bằng dây quấn hoặc nam châm vĩnh cữu.
- Loại 2: động cơ bước có rotor không được tác động nhưng có phần từ cảm ứng, phản kháng – còn gọi là động cơ bước thay đổi từ trở.
- Loại 3: động cơ bước có cấu tạo rotor kết hợp cả 2 loại trên.
Do đó sẽ rất quen thuộc khi các bạn được giới thiệu rằng: động cơ bước được chia làm 2 loại, đó là loại động cơ bước nam châm vĩnh cửu và loại động cơ bước biến từ trở (hoặc kết hợp cả hai gọi là loại động cơ bước hỗn hợp).
*** Phân loại theo cực của động cơ bước
- Loại 1: động cơ bước đơn cực, có thể bao gồm cả động cơ bước loại nam châm vĩnh cửu hoặc động cơ bước loại hỗn hợp. Nhưng ở các cuộn dây luôn có đầu trung tâm được nối ra từ chính giữa mỗi cuộn dây.
Hình 1: động cơ bước đơn cực
- Loại 2: động cơ bước lưỡng cực, có thể bao gồm cả động cơ bước loại nam châm vĩnh cửu hoặc động cơ bước loại biến từ trở. Nhưng ở các cuộn dây sẽ không có đầu dây nối ra từ trung tâm.
Hình 2: động cơ bước lưỡng cực
*** Phân loại theo số pha của động cơ bước
- Loại 1: động cơ bước 2 pha, là loại động cơ bước 4 dây, động cơ bước 6 dây hoặc động cơ bước 8 dây.
- Loại 2: động cơ bước 3 pha, là loại động cơ bước 3 dây hoặc động cơ bước 4 dây.
- Loại 3: động cơ bước 5 pha, là loại động cơ bước có 5 dây hoặc động cơ bước 10 dây.
Hình 3: động cơ bước 6 dây - động cơ bước loại 2 pha .
Xem các sản phẩm động cơ bước giá rẻ tại đây_Click here!
Bước 2: tìm hiểu các cách điều khiển động cơ bước từ căn bản đến nâng cao
Khi nói đến cách điều khiển động cơ bước, các bạn sẽ thường nhắc đến cách điều khiển động cơ bước 6 dây, cách điều khiển động cơ bước 4 dây hoặc cách điều khiển động cơ bước 5 dây ….
Tuy nhiên, ở đây mình sẽ chia sẻ chi tiết hơn về gốc rễ của điều khiển động cơ bước ra sao, như thế nào, phương pháp điều khiển gì ?
Các bạn có biết mỗi một loại động cơ bước sẽ có đặc tuyến khác nhau, vì vậy cách điều khiển sẽ khác nhau. Tùy thuộc vào lực kéo (moment) và tốc độ quay yêu cầu mà ta có thể dùng các cách điều khiển sau đây:
- Trường hợp động cơ bước chỉ cần chạy ở tốc độ thấp: sử dụng phương pháp điều khiển cấp điện áp trực tiếp, chính nội trở cuộn dây của động cơ sẽ tạo ra một dòng điện và giới hạn dòng điện này phụ thuộc vào điện áp cấp trực tiếp cho động cơ bước.
----------------------------------------------------------------------------------
- Trường hợp động cơ bước chạy ở tốc độ cao: nếu tiếp tục sử dụng phương pháp cấp điện áp trực tiếp thì lực kéo (moment) sẽ bị giảm nghiêm trọng vì đặc tuyến cảm của cuộn dây sẽ kìm hãm khả năng của dòng điện.
è Một thực tế ở cách điều khiển động cơ bước bằng cách cấp điện trực tiếp sẽ làm cho động cơ và mạch điều khiển động cơ bước rất nóng.
----------------------------------------------------------------------------------
- Trường hợp cần cải thiện và nâng cao hiệu suất của động cơ ở tốc độ thấp và cần tăng tốc độ cao thì nên sử dụng phương pháp điều khiển băm xung. Cách điều khiển động cơ bước dựa vào băm xung nhằm duy trì tần số không đổi, theo nguyên tắc duy trì dòng điện qua các cuộn dây của động cơ không đổi với mọi cấp độ. Cách điều khiển này còn gọi là điều khiển theo dòng điện.
è Thực tế điều khiển cho thấy, cách điều khiển động cơ bước bằng cách băm xung sẽ giúp cho động cơ bước chạy mạnh hơn, êm hơn, và ít nóng hơn.
Hình 4: phương pháp điều khiển động cơ bước bằng cách băm xung
Bước 3: cùng xem một vài mạch điều khiển động cơ bước thông dụng
- Mạch điều khiển động cơ bước theo cách đặt điện áp trực tiếp
Hình 5: mạch điều khiển động cơ bước 2 pha, theo cách đặt điện áp trực tiếp
----------------------------------------------------------------------------------
Mạch điều khiển động cơ bước theo cách băm xung
Bước 4: tìm hiểu và trả lời câu hỏi: lập trình động cơ bước có khó không?
Để lập trình động cơ bước chúng ta cần xác định loại động cơ bước đang sử dụng và cách điều khiển động cơ bước nào chúng ta áp dụng.
----------------------------------------------------------------------------------
Ví dụ 1: chúng ta cần lập trình cho động cơ bước 6 dây, và áp dụng cách điều khiển cấp điện áp trực tiếp.
Các việc cần làm như sau:
- Xác định thứ tự các cặp dây mỗi pha của động cơ bước 6 dây
- Tự gia công mạch điều khiển động cơ bước hoặc mua ngoài cửa hàng khoảng 300k/ mạch.
Cùng xem chi tiết mô tả cách lập trình để điều khiển động cơ bước như sau:
Hình 7: hướng dẫn xác định ký hiệu tên cực điều khiển cho động cơ bước 6 dây loại 2 pha
Xung cấp cho cuộn dây 1a, 1b, 2a, 2b để động cơ có thể quay được như sau:
Hình 8: bảng mã hướng dẫn lập trình cấp tín hiệu logic điều khiển động cơ bước 6 dây, loại 2 pha
Thời gian: ta phải delay (trì hoãn) 1 thời gian giữa mỗi lần cấp xung cho mấu 1a,1b,2a,2b
Thông thường với vi xử lý và PLC ta delay khoảng thời gian t= 2 ms sẽ cho tốc độ phù hợp.
Cứ như vậy ta di chuyển khung màu đỏ sang bên phải một dãy để được chuỗi tín hiệu điều khiển cấp cho các mấu 1a, 1b, 2a, 2b. Cứ di chuyển tuần tự cho đến khi hết khung màu xanh nó sẽ lặp lại. Lập trình tuần hoàn như vậy động cơ bước sẽ xoay vòng.
----------------------------------------------------------------------------------
Ví dụ 2: chúng ta cần lập trình cho động cơ bước 6 dây, và áp dụng cách điều khiển băm xung – điều khiển theo dòng điện không đổi.
Các việc cần làm như sau:
- Xác định thứ tự các cặp dây mỗi pha của động cơ bước 6 dây, bỏ dây chung của mỗi cuộn, nghĩa là dây 1 và dây 2 theo hình 7 ở trên.
- Tự gia công hoặc mua mạch điều khiển băm xung, còn gọi là mạch điều khiển vi bước tại các cửa hàng uy tín, mức giá dao động từ 350k đến 3000k / mạch tùy theo công suất.
Hình 9: mạch điều khiển động cơ bước loại băm xung, điều khiển chế độ vi bước
Xem thêm chi tiết sản phẩm tại đây_Click here!
Nguyên tắc điều khiển như sau:
- Nguồn cấp động lực: 10 đến 40 VDC
- Tín hiệu điều khiển chân Pul (xung) và Dir (chiều quay): tín hiệu điện áp từ 5V đến 24 VDC như trong hình.
- Cài đặt dòng điện cần điều khiển ở công tắc S1 S2 S3 theo bảng như trong hình
- Cài đặt vi bước, chế độ băm xung ở công tắc M1 M2 M3 theo bảng như trong hình
- Mạch điều khiển trung tâm: vi xử lý bất kỳ: PIC, Arduino, hoặc mạch phát xung vuông.
----------------------------------------------------------------------------------
Bước 5: chương trình điều khiển động cơ bước tải ở đâu?
Hiện này, toàn bộ các vi xử lý đều có hỗ trợ thư viện cho lập trình động cơ bước. Tôi khuyên các bạn nên sử dụng bộ vi xử lý Arduino và các thư viện hỗ trợ chuẩn lập trình động cơ bước. Arduino là vi xử lý ổn định và dễ dàng kết nối cũng như lập trình. Chi phí hợp lý, bộ Arduino UNO R3 khoảng tầm 290k/ mạch.
----------------------------------------------------------------------------------
Hiện tại có thể mua động cơ bước ở bước ở đâu có giả rẻ, uy tín và được hỗ trợ kỹ thuật tận tình? Click here!
----------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------
.jpg&&w=194&zc=0)
