Kako pravilno izbrati gonilnik za koračni motor?

Ne glede na to, ali načrtujete občutljivo merilno opremo ali potrebujete natančen nadzor hitrosti in položaja za vaš naslednji elektromehanski sistem, boste morali izbrati pravi gonilnik za svoj koračni motor. Ker je na trgu ogromno izdelkov, pazite, da izberete res kakovostnega, kot je npr. Polabs gonilnik. Usklajevanje gonilnika koračnega motorja z bipolarnim ali unipolarnim motorjem je enostavno, če veste, katere specifikacije morate preveriti v podatkovnih listih komponent.

Polabs stepper motor driver

Vrste koračnih motorjev in gonilnikov

Običajne koračne motorje lahko razdelimo na unipolarne in bipolarne naprave, pri čemer se nanašajo predvsem na konfiguracijo navitij tuljave v vsakem statorju. Na najosnovnejši ravni ti motorji delujejo na enak način; elektromagneti se vklopijo zaporedno, da se gred zavrti v želeni položaj. Ti motorji so idealni za aplikacije, ki zahtevajo natančen nadzor položaja; ne smejo pa se uporabljati, če je potrebna visoka hitrost. Ti koračni motorji vključujejo spremenljivo upornost, hibridne sinhrone motorje in motorje s trajnimi magneti.

Unipolarni motorji

Unipolarni motorji so relativno preprosti v primerjavi z bipolarnimi motorji. Unipolarni motor uporablja eno navitje na vsaki fazi in vsako navitje vključuje skupen ventil. Zaradi skupnega ventila ima samo polovica navitja tok v danem trenutku, kar ustvarja nižji navor kot bipolarni motor, ki deluje pri isti napetosti/toku.

Bipolarni motorji

Dvofazni unipolarni koračni motorji običajno zahtevajo 5 do 8 kablov za povezavo z gonilnikom, odvisno od tega, kako je ventil vgrajena v navitja statorja. Bipolarni motor se vrti, ko gonilnik uporablja poseben vzorec prednjega in povratnega toka skozi dve navitje, zato se imenuje “bipolarni”. Ti motorji potrebujejo en H-most na fazo za vožnjo.

Tipični motorji imajo dve fazi, da se zmanjša število svinca. Rotor ima lahko zloženi severni in južni pol vzdolž gredi rotorja ali drobne zobe vzdolž osi gredi; kotna ločljivost med temi območji na gredi določa kotno ločljivost koračnega motorja.

Usklajevanje koračnega motorja in gonilnika

Najpomembnejši parametri v specifikacijah gonilnika za ujemanje z danim koračnim motorjem so:

Pogon s konstantnim tokom v primerjavi s konstantno napetostjo. Induktivnost in enosmerni upor navitij bosta povzročila, da bo koračni motor pokazal prehodni odziv. To bo nato vplivalo na hitrost, s katero vaš motor doseže polni navor. Pogoni s stalnim tokom zagotavljajo močan izbruh toka, ki pomaga motorju doseči polni navor v krajšem času v primerjavi s konstantno napetostnimi pogoni. Pogoni s stalnim tokom običajno vključujejo vezje sekalnika, ki zmanjša tok v navitjih, ko preseže določeno mejo.

Mikro koračenje. Nekateri gonilniki vključujejo notranje interpolacijsko vezje, ki zagotavlja korak v delčkih koraka. Ločljivost se lahko zmanjša s faktorji od 1/2 do 1/16 standardne velikosti koraka.

gonilnik za koračni motor
Primer tipične sheme povezave (VIR 1)

Število faz. Gonilniki koračnih motorjev so zasnovani za poganjanje določenega števila faz. Tipični unipolarni in bipolarni koračni motorji uporabljajo dve fazi, čeprav motor s spremenljivo upornostjo uporablja tri faze.

Bodite pozorni na resonančno frekvenco koračnega motorja in gonilnika, če nameravate motor poganjati neprekinjeno. Če se frekvenca vaših voznih impulzov ujema z resonančno frekvenco motorja, se lahko v ohišju motorja pojavijo močne vibracije. To lahko povzroči, da gred rotorja ni sinhronizirana z navitji statorja, kar dejansko povzroči zaustavitev motorja.

Čeprav najpreprostejši način za izdelavo krmilnega vezja koračnega motorja za unipolarni motor vključuje časovnik 555 in nekaj D natikačev (ali H-mostov za bipolarne motorje), obstaja veliko integriranih gonilnikov, ki v kompaktnem paketu zagotavljajo enake zmogljivosti po nizki ceni.

VIR (1) Octopart