Elektromotory sú čoraz viac žiadané, medzi nimi možno vynikajú tie, ktoré pracujú s jednosmerným prúdom, najobľúbenejšie v rámci projektov výrobcov s Arduino, pretože poskytujú mobilitu. Medzi nimi zvýraznite krokové motory ktoré sa používajú na viac aplikácií, najmä na robotiku, ako napríklad akčné členy atď.
Elektrické autá, malé autonómne roboty, priemyselné aplikácie pre automatizáciu, zariadenia na opakovaný pohyb atď. Dôvod, prečo sú servomotory a krokové motory pre tieto aplikácie také dobré, je ten, že môžu vykonávať pomalé alebo rýchle pohyby, ale predovšetkým kontrolované. Pohony sú navyše nepretržité pre aplikácie, kde je potrebných veľa zastavení a štartov s vysokou presnosťou.
Typy elektrických motorov
V rámci elektrické motory možno zvýrazniť nasledujúce typy:
- DC alebo DC motor: Jednosmerné motory pracujú s týmto typom prúdu, ako to naznačuje názov. Môžu sa pohybovať od niekoľkých mW energie do niekoľkých MW v tých najvýkonnejších a veľkých, ktoré sa používajú na priemyselné aplikácie, vozidlá, výťahy, dopravné pásy, ventilátory atď. Jeho rýchlosť otáčania (RPM) a použitý krútiaci moment sa dajú regulovať podľa posuvu.
- Striedavý alebo striedavý motor (asynchrónny a vinutý rotor): pracujú so striedavým prúdom, s veľmi špecifickým rotorom, ktorý pracuje vďaka fázam, ktoré tento typ prúdu prispieva k vytváraniu rotácie pomocou magnetického odpudzovania elektromagnetu podobným spôsobom, ako to robia jednosmerné. Sú veľmi lacné a dosahujú výkon až niekoľko kW. Môžu byť regulované rýchlosťou otáčania, ale regulačné prvky sú nákladnejšie ako prvky DC. Často sa používajú pre domáce spotrebiče.
- Krokový motor- Tiež sa nazývajú steppery, v mnohom sa podobajú na DC, ale s nízkou rýchlosťou a silou odstreďovania. Tu vyniká umiestnenie osi, to znamená presnosť ich uvedenia do konkrétnej polohy. Ich uhol a rýchlosť otáčania je možné veľa ovládať, a preto sa zvyknú používať na disketových jednotkách, pevných diskoch (HDD), robotoch, automatizácii procesov atď.
- Servo motor: dá sa povedať, že ide o vývoj krokového motora pracujúceho s malými výkonmi a rýchlosťami, ktoré v niektorých prípadoch dosahujú až 7000 XNUMX ot./min. Tento motor obsahuje prevodovku a riadiaci obvod. Majú rovnakú presnosť polohovania ako steppery a sú veľmi stabilné z hľadiska použitého krútiaceho momentu, čo ich robí ideálnymi pre niektoré roboty a priemyselné aplikácie.
Krokové motory a servomotory
Už viete, čo sú tieto dva typy elektronických motorov, ale chcel by som niečo povedať viac o stepperoch. Otočenie, ktoré robia, sa nerobí nepretržite, ale malými krokmi, odtiaľ pochádza aj ich meno. Rotor (časť, ktorá sa otáča) má tvar ozubeného kolesa, zatiaľ čo stator (časť, ktorá sa neotáča) je zložený z prekladaných polarizovaných elektromagnetov. Týmto spôsobom, keď je človek „aktivovaný“, nie sú aktivované tie na jeho stranách, čo priťahuje zub rotora smerom k nemu, čo umožňuje presný posun, pre ktorý sú charakterizované.
Záležiac na zuby rotora, v zákrute bude možné postupovať viac-menej. Ak máte viac zubov, je potrebných viac krokov na dokončenie zákruty, kroky však budú kratšie, takže pôjde o presnejší motor. Ak máte málo zubov, kroky budú prudšie skoky bez väčšej presnosti. Kroky, ktoré bude musieť krokový motor podniknúť na dokončenie zákruty, budú preto závisieť od uhlových krokov.
Tie kroky uhlové sú štandardizované, aj keď môžete nájsť niektoré motory, ktoré majú neštandardné výšky tónu. Uhly sú zvyčajne: 1.8 °, 5.625 °, 7.5 °, 11.25 °, 18 °, 45 ° a 90 °. Ak chcete vypočítať, koľko krokov potrebuje krokový motor na úplné otočenie alebo otočenie (360 °), stačí rozdeliť. Napríklad, ak máte 45 ° krokový motor, mali by ste 8 krokov (360/45 = 8).
V rámci týchto motorov máte unipolárny (najpopulárnejší) s 5 alebo 6 káblami alebo bipolárny so 4 káblami. Podľa toho sa bude vykonávať jedno alebo druhé polarizačné sekvencie prúd prechádzajúci jeho cievkami:
- Polarizácia pre bipolárne:
| paso | Terminál A | Terminál B | Terminál C | Terminál D |
|---|---|---|---|---|
| 1 | +V | -V | +V | -V |
| 2 | +V | -V | -V | +V |
| 3 | -V | +V | -V | +V |
| 4 | -V | +V | +V | -V |
- pre unipolárny:
| paso | Cievka A | Cievka B | Cievka C. | Cievka D |
|---|---|---|---|---|
| 1 | +V | +V | 0 | 0 |
| 2 | 0 | +V | +V | 0 |
| 3 | 0 | 0 | +V | +V |
| 4 | +V | 0 | 0 | +V |
Činnosť v oboch prípadoch je rovnaká, polarizácia cievok tak, aby prilákali rotor tam, kam chcete umiestniť os. Ak chceš udržujte ho v jednej polohe, musíte udržiavať polarizáciu pre tú pozíciu a voila. A ak chcete, aby sa posúvalo vpred, polarizujete ďalší magnet a urobí to ďalší krok atď. ...
Ak použijete a servo motor, už viete, že je to v podstate krokový motor, takže všetko povedané funguje aj pre nich. Jediná vec, ktorá zahŕňa tieto redukčné prevody, je získanie oveľa väčšieho počtu krokov za zákrutu a teda dosiahnutie oveľa vyššej presnosti. Napríklad môžete nájsť motor s 8 krokmi na otáčku, ktorý by, ak mal prevodovku 1:64, pretože to znamená, že každý krok z týchto ôsmich je rozdelený na 64 menších krokov, čo by poskytlo maximálne 512 krokov na otáčku. To znamená, že každý krok by mal byť približne 0.7 °.
Tiež dodajte, že by ste mali niektoré použiť kontrolór pomocou ktorých možno riadiť polarizáciu, rýchlosť atď., napríklad pomocou H-mosta. Niektoré modely sú L293, ULN2003, ULQ2003 atď.
Kde kúpiť
Vy kúpiť na rôznych online stránkach alebo v špecializovaných predajniach elektroniky. Ak ste začiatočníci, môžete tiež použiť súpravy, ktoré obsahujú všetko potrebné a dokonca aj tanier Arduino UNO a manuálne začať experimentovať a vytvárať svoje projekty. V týchto súpravách je obsiahnuté všetko, čo potrebujete, od samotného motora, ovládačov, dosiek, nepájivej dosky atď.
- Kúpte si štartovaciu sadu Arduino
- Nenašli sa žiadne produkty.
- Kúpte si servomotor
- Nenašli sa žiadne produkty.
Príklad krokového motora s Arduinom
Na záver ukážte a praktický príklad s Arduinompomocou radiča ULN2003 a krokového motora 28BYJ-48. Je to veľmi jednoduché, ale bude stačiť, aby ste sa začali oboznamovať s tým, ako to funguje, aby ste mohli začať robiť nejaké testy a zistiť, ako sa správa ...
Ako je vidieť na schéma zapojenia, motorové cievky A (IN1), B (IN2), C (IN3) a D (IN4) boli priradené prípojkám 8, 9, 10 a 11 na doske Arduino. Na druhej strane musí byť ovládač alebo doska radiča napájaná na jeho pinoch 5 - 12 V (na GND a 5 V pre Arduino) príslušným napätím, aby následne napájal motor pripojený k bielemu plastovému konektoru, ktorý má tento ovládač. alebo kontrolór.
toto Motor 28BYJ-48 Jedná sa o krokový motor unipolárneho typu so štyrmi cievkami. Preto, aby ste mali predstavu o tom, ako to funguje, môžete do cievok z dosky Arduino posielať hodnoty HIGH (1) alebo LOW (0) nasledovne:
| paso | Cievka A | Cievka B | Cievka C. | Cievka D |
|---|---|---|---|---|
| 1 | VYSOKÁ | VYSOKÁ | LOW | LOW |
| 2 | LOW | VYSOKÁ | VYSOKÁ | LOW |
| 3 | LOW | LOW | VYSOKÁ | VYSOKÁ |
| 4 | VYSOKÁ | LOW | LOW | VYSOKÁ |
Pokiaľ ide o náčrt alebo kód potrebný na programovanie vášho pohybu, pretože by to bolo nasledujúce použitie Arduino IDE (upravte ho a experimentujte, aby ste vyskúšali, ako je pohyb zmenený):
// Definir pines conectados a las bobinas del driver
#define IN1 8
#define IN2 9
#define IN3 10
#define IN4 11
// Secuencia de pasos a par máximo del motor. Realmente es una matriz que representa la tabla del unipolar que he mostrado antes
int paso [4][4] =
{
{1, 1, 0, 0},
{0, 1, 1, 0},
{0, 0, 1, 1},
{1, 0, 0, 1}
};
void setup()
{
// Todos los pines se configuran como salida, ya que el motor no enviará señal a Arduino
pinMode(IN1, OUTPUT);
pinMode(IN2, OUTPUT);
pinMode(IN3, OUTPUT);
pinMode(IN4, OUTPUT);
}
// Bucle para hacerlo girar
void loop()
{
for (int i = 0; i < 4; i++)
{
digitalWrite(IN1, paso[i][0]);
digitalWrite(IN2, paso[i][1]);
digitalWrite(IN3, paso[i][2]);
digitalWrite(IN4, paso[i][3]);
delay(10);
}
}