Amaliy mashg’ulot №8 Qadamli dvigatelni kontroller orqali boshqarishni dasturlash Nazariy ma’lumotlar

Amaliy mashg’ulot № 8 

Qadamli dvigatelni kontroller orqali boshqarishni dasturlash 

 

Nazariy ma’lumotlar 

Amalda ishlatiladigan barcha elektr motorlari elektrodinamik hodisalar va rotorlar va 

statorlarning magnit maydonlarida yuz beradigan jarayonlar tufayli ishlaydi. Yuqorida aytib 

o'tganimizdek, har qanday vosita kamida ikkita qismdan iborat - mobil (rotor) va harakatsiz 

(stator). Uning aylanishi uchun magnit maydoni ham aylanishi kerak. Rotor maydoni stator 

maydonidan keyin aylanadi. 

Asos sifatida, bunday asosiy ma'lumotlar elektr motorlarining ishlashining umumiy rasmini 

tushunish uchun etarli. Biroq, aslida, sanoat 

elektr motorining turli xil variantlarini

 ishlab 

chiqaradi , shu jumladan: 

1. Sincap-katak yoki o'ralgan rotorli indüksiyon motor. 

2. Sinxron vosita dala o'rashlari yoki doimiy magnitlari bilan. 

3. DC vosita. 

4. Universal kollektor motor (u to'g'ridan-to'g'ri oqimda ham, alternativada ham ishlaydi, chunki 

rotor sarımlarının o'zlari lamellar va langarlarning dizayni tufayli elektr manbaining 

kontaktlaridan ajratilgan va ajratilgan). 

5. Brushless DC motorlari (BLDC). 

6. Servoslar. 

7. Bosqich motorlari. 

So'nggi ikki tur ma'lum darajada kosmosda aniq joylashishi mumkinligi sababli alohida 

ahamiyatga ega. Keling, motor motorining dizaynini batafsil ko'rib chiqaylik. 

 

Ta'rif 

Stepper  motoriga  cho'tkasiz  sinxron  vosita  deyiladi. Statorda  ma'lum  miqdordagi 

sargilar  joylashgan  bo'lib,  ularning  ulanishi  qadamlarning  soniga  qarab  rotorning 

ma'lum  bir  burchakka  aylanishiga  olib  keladi. Boshqacha  aytganda,  stator  o'rashidagi 

oqim milning diskret burchak ostida aylanishiga olib keladi. 

Sargardagi  kuchlanishning  kutupluluğunun  bir  tekis  va  ketma-ket  o'zgarishi  va 

energiyali  sargının  kommutatsiyasi  bilan,  odatiy  elektr  motoriga  o'xshash  pog'onali 

dvigatel aylanadi, aslida esa sobit burchak ostida doimiy aylanish shunchaki ro'y beradi. 

 

Ba'zan  qadam  motoriga cheklangan  miqdordagi  rotor  joylashadigan vosita  deyiladi . Bu  unchalik  aniq 

emas,  keling  buni  aniqlaymiz. Oddiy  dvigatelni  tasavvur  qiling  -  uning  rotorining  pozitsiyasi  hech  qanday 

tarzda o'rnatilmagan, ya'ni quvvat ulanganda shunchaki aylanadi va u o'chirilganida, uning inertsiyasiga qarab 

bir muncha vaqt to'xtaydi. Rotor pozitsiyalari siz xohlaganingizcha bo'lishi mumkin, ammo ular bir darajaning 

eng kichik fraktsiyalari bilan farq qilishi mumkin. 

Stever motorida o'ralgan yoki bir nechta o'rashlarni ulash rotorni ushbu sargilar bo'yicha "magnitlash" ga olib 

keladi. Tashqi tomondan, u milni ma'lum bir burchakka (qadam) burish kabi ko'rinadi. Bosqichlar soni ushbu 

turdagi  elektr  drayverning  muhim  xususiyatlaridan  biri  bo'lganligi  sababli,  rotor  pozitsiyalari  soni  qadamlar 

soniga teng. Yangi boshlanuvchilar uchun bu qanday bo'lishi mumkinligini  va bu holatda qanday aylanishini 

tushunish qiyin - aslida hamma narsa juda oddiy, biz buni quydagi rasm va tavsiflarda ko'rsatamiz. 

 

Qurilish 

Elektr qo'zg'aluvchan sarımlar elektr motorining statoriga o'rnatiladi. Uning rotori yumshoq magnit yoki qattiq 

magnit  materiallardan  tayyorlangan. Rotorning  materiali  momentga  va  milning  energiyasiz  sargilar  bilan 

o'rnatilishiga bog'liq. Ushbu parametrlar tanqidiy bo'lishi mumkin. 

 

Shuning uchun magnitlangan qattiq rotorlar (ular doimiy magnitlar bilan birga) va magnit yumshoq (reaktiv) 

rotorlar ajralib turadi, ularga qo'shimcha ravishda gibrid rotorlar ham mavjud. 

Gibrid  rotor  tishli  qilingan,  tishlar  soni  qadamlar  soniga  to'g'ri  keladi. Tishlar  rotorning  o'qi  bo'ylab 

joylashgan. Bundan tashqari, bunday rotor ikki tomonga bo'linadi. Ularning orasiga doimiy magnit o'rnatilgan, 

shuning uchun rotorning har ikkala qismi magnit qutbidir. Shuni ham aytish kerakki, rotorning yarmi bir-biriga 

nisbatan tishlarning yarmigacha aylantiriladi. 

 

Yuqorida  aytib  o'tilganidek,  bunday  dvigatel  sinxrondir  va  uning  aylanish  jarayoni  magnit  rotor  qidiradigan 

rotorning  aylanadigan maydonini  yaratishdir  va bu o'z navbatida sozlagich tomonidan sargilarni almashtirish 

orqali amalga oshiriladi. 

Sariqlar  dizayni  uchun  moshinli  dvigatellarning  turlari  o'rashlarning  ulanish  sxemasiga  ko'ra  uch  asosiy 

guruhga bo'lingan: 

1. Bipolyar. 

2. Unipolar. 

3. To'rt o'rash bilan. 

 

Ko'pincha bipolyar elektr motorlar 4 ta kontaktga ega - bular ikkita sargının xulosasi. Dvigatelning ichida, ular 

bir-biriga  ulanmagan. Asosiy  muammo  shundaki,  quvvat  qutblarini  almashtirishni  ta'minlash  kerak,  ya'ni 

haydovchi va boshqarish jarayoni yanada murakkablashadi. 

Unipolar yulduz naqshiga ko'ra o'rashlarning ulanishiga o'xshaydi. Boshqacha qilib aytganda, sizda 5 ta xulosa 

bor - ulardan 4 tasi sargının uchlari va 1 tasi barcha sargilarning ulanish nuqtasidir. 

Bunday  dvigatelni  boshqarish  uchun  siz  o'rashning  har  bir  uchiga  (yoki  tanlangan  aylanish  rejimiga  qarab, 

ularning  ikkalasiga)  alternativ  quvvatni  berishingiz  kerak,  shuning  uchun  har  safar  o'rashning  yarmi 

quvvatlanadi. Agar siz kranni o'rtasidan butunlay burib bersangiz, u bipolyar rejimda ishlashi mumkin. 

4  ta  o'rashli  motorlarning  afzalligi  shundaki,  siz  sargilarni  o'zingiz  uchun  qulay  bo'lgan  tarzda  ulashingiz 

mumkin va ikkala bipolyar ham, unipolyar motorni ham olishingiz mumkin. 

₽

Oddiy va tezkor SCADA tizimi!5 daqiqadan so'ng tizimni ishga tushirish! Loyihani intuitiv sozlash! Tayyor grafika!Ko'proq 

ma'lumot oling

simpleight.ru

 

Boshqarish usullari 

4 asosiy step vosita boshqaruvi mavjud: 

1. To'lqinlarni boshqarish. 

2. To'liq qadam. 

3. Yarim qadam. 

4. Mikrosteplash 

To'lqinlarni boshqarish  bitta  o'rashni  boshqarish  deyiladi. I.e. Shu  bilan  birga,  oqim  sargılardan  biri  orqali 

oqadi,  shuning  uchun  ikkita  farq  qiluvchi  xususiyat  -  kam  quvvat  iste'moli  (bu  yaxshi)  va  past  tork  (bu 

yomon).  

Bunday  holda,  ushbu  vosita  bitta  aylanishda  4  bosqichni  oladi. Haqiqiy  dvigatellar  bitta  inqilobda  o'nlab 

qadamlarni bajaradilar, bunga ko'p sonli magnit qutblarining almashinishi orqali erishiladi. 

 

To'liq  bosqichli  nazorat  qilish eng  keng  tarqalgan. Bu  erda  kuchlanish  bitta  o'rashga  emas,  balki  birdaniga 

ikkitaga etkazib beriladi. Agar sargılar parallel ravishda ulangan bo'lsa, u holda oqim ikki baravar, agar ketma-

ket  bo'lsa,  etkazib  berish  kuchlanishi  navbati  bilan  ikki  baravar  ko'payadi. Bir  tomondan,  ushbu  boshqarish 

usulida vosita oldingisidan farqli o'laroq, ko'proq energiya sarflaydi, boshqa tomondan, 100% moment. 

 

Yarim  bosqichli  boshqarish qiziq,  chunki  dvigatel  milini  aniqroq  joylashtirish  imkoniyati  paydo  bo'ladi, 

chunki ikkala bosqichga ikkala qism qo'shilgan, bunga oldingi ikkita ish rejimini birlashtirish orqali erishiladi 

va sargilar navbatma-navbat, juft bo'lib, so'ngra birma-bir yoqiladi. 

Shuni inobatga olish kerakki, milda moment 1 dan 2 gacha bo'lgan ikkita sargının qatnashganligiga qarab 50% 

dan 100% gacha o'zgarib turadi.  

Microsteppping yanada aniqroq . U avvalgisiga o'xshaydi, lekin shunisi bilan farq qiladiki, sargilarga quvvat 

to'liq  etkazib  berilmaydi,  lekin  asta-sekin  o'zgarib  turadi. Shunday  qilib,  har  bir  sargının  rotoriga  ta'sir  qilish 

darajasi o'zgaradi va oraliq pog'onalarda milning aylanish burchagi silliq ravishda o'zgaradi. 

 

Qattiq motorni qayerdan olish kerak 

Siz doimo motor motorini sotib olishga vaqt topasiz, ammo haqiqiy radio ishqibozlari, uy qurgan odamlar va 

elektron  muhandislar  axlatdan  foydali  narsalarni  qilishlari  mumkinligi  bilan  mashhur. Shubhasiz,  sizning 

uyingizda kamida bitta motor dvigateli bor. Keling, bunday dvigatelni topish uchun qaerga qarash kerakligini 

aniqlaylik. 

1.  Printer. Bosqich  motorlari  qog'oz  besleme  milining  aylanishida  turishi  mumkin  (ammo,  shuningdek,  joy 

almashtirish sensori bo'lgan DC vosita ham bo'lishi mumkin). 

2.  Skanerlar  va  MFPlar. Skanerlar  tez-tez  dvigatel  va  mexanik  qismni  o'rnatadilar,  ular  bo'ylab  transport 

vositasi boshqaradi, bu qismlar CNC mashinasini ishlab chiqarishda ham foydali bo'lishi mumkin. 

3.  CD  va  DVD  disklari. Shuningdek,  ular  uy  qurilishi  va  turli  xil  CNC  uchun  tayanchlar  va  vintli  vallarni 

olishlari mumkin. 

 

4.  Floppy  drayvlar. Disketada,  shuningdek,  qadam  motorlari  mavjud,  5.25  "formatli  disketlar  ayniqsa 

qadrlanadi. 

 

Stepper motor haydovchisi 

Ixtisoslashtirilgan  haydovchi  chiplari  yordamida  step  motorlarini  boshqarish. Asosan  bu  tranzistorlarning  H-

ko'prigi. Ushbu  qo'shilish  tufayli  kerakli  kutupluluk  voltajını  sargıya  yoqish  mumkin  bo'ladi. Ushbu 

mikrosxemalar  aylanish  yo'nalishini  o'zgartirish  uchun  qo'llab-quvvatlanadigan  DC  motorlarini  boshqarish 

uchun ham javob beradi. 

Asos  sifatida,  juda  kichik  dvigatellarni  to'g'ridan-to'g'ri 

mikrokontrolderning  pinlaridan

 boshlash  mumkin ,  lekin 

odatda ular 20-40 mA gacha kuch  beradi, bu  ko'p  hollarda etarli emas. Shuning uchun, step motorlari uchun 

drayverlarning ba'zi misollari keltirilgan: 

1.  L293D  asosidagi  taxtalar. Ularning  ko'pi  bor,  ulardan  bittasi  mahalliy  Amperka  brendi  ostida  Troyka 

Stepper  nomi  bilan  sotiladi,  uning  haqiqiy  loyihada  ishlatilishiga  misol  quyidagi  videoda  keltirilgan. Ushbu 

o'ziga  xos  taxtaning  afzalligi  shundaki,  u  boshqarish  uchun  ishlatiladigan  pinlar  sonini  kamaytiradigan 

mantiqiy chiplarga ega.  

O'z-o'zidan, chip 4.5-36V kuchlanishida ishlaydi  va  IC  holatiga qarab 600mA-1A gacha bo'lgan oqim ishlab 

chiqaradi. 

2. A4988 asosidagi haydovchi. U 35V gacha bo'lgan kuchlanish bilan ishlaydi, radiatorsiz 1A gacha bo'lgan 

tokga  va  2A  gacha  bo'lgan  radiatorga  bardosh  beradi. Dvigatelni  butun  bosqichda  ham,  qismlarga  ham 

boshqarish  mumkin  -  1/16  bosqichdan  1  bosqichgacha,  faqat  5  imkoniyat. Ikkita  H-ko'prikni  o'z  ichiga 

oladi. Tyuning rezistoridan foydalanib (o'ngdagi rasmda), siz chiqish oqimini o'rnatishingiz mumkin. 

 

Bosqich o'lchami MS1, MS2, MS3 kirishlarida signallar bilan o'rnatiladi. 

 

Mana,  uning  ulanish  sxemasi,  STEP  kirishidagi  har  bir  yurak  urishi  dvigatelni  1  qadam  yoki  mikrostepka 

aylanishiga sozlaydi. 

 

3. ULN2003 asosida ishlaydigan haydovchi 5 va 12 V dvigatellar bilan ishlaydi va 500 mA gacha bo'lgan 

oqim ishlab chiqaradi. Aksariyat taxtalarda har bir kanalning ishlashini ko'rsatuvchi 4 ta LED mavjud. 

 

Shuningdek,  bortda  siz  motorlarni  ulash  uchun  terminal  blokini  ko'rishingiz  mumkin,  aytmoqchi,  ularning 

ko'plari ushbu ulagich bilan sotilgan. Bunday dvigatelning namunasi 5V model - 28BYJ-48 . 

 

Va bu qadam motorlari uchun barcha haydovchilar uchun imkoniyatlar emas, aslida ulardan ko'pi mavjud. 

Arduino haydovchisi va step motoriga ulanish 

Ko'pgina  hollarda,  siz  dvigatel  uchun  haydovchi  bilan  ulangan  mikrokontrolerdan  foydalanishingiz 

kerak. Ulanish diagrammasi va kod namunalarini ko'rib chiqaylik. Ruxsat etilgan oxirgi drayverga asoslangan 

ulanishni  ko'rib  chiqing  -  ULN2003 

Arduino  taxtasiga

 . Va  shuning  uchun  u  4  kirishga  ega,  ular  IN1,  IN2  va 

hokazo  sifatida  imzolangan. Ular  Arduino  platasining  raqamli  pinlariga  ulanishi  kerak  va  quyidagi  rasmda 

ko'rsatilgandek dvigatel haydovchiga ulanishi kerak. 

 

Bundan  tashqari,  boshqarish  usuliga  qarab, ushbu  pinlardan  1  yoki  0  kirishlariga  murojaat  qilishingiz  kerak, 

ular  kerakli  ketma-ketlikda  1  yoki  2  o'rashni  o'z  ichiga  oladi. To'liq  bosqichli  boshqaruv  dasturining  kodi 

quyidagicha ko'rinadi: 

int in1 = 2;

 

int in2 = 3;

 

int in3 = 4;

 

int in4 = 5;

 

const int dl = 5;

 

void setup() {

 

    pinMode(in1, OUTPUT);

 

    pinMode(in2, OUTPUT);

 

    pinMode(in3, OUTPUT);

 

    pinMode(in4, OUTPUT);

 

}

 

void loop() {

 

    digitalWrite( in1, HIGH );

 

    digitalWrite( in2, HIGH );

 

    digitalWrite( in3, LOW );

 

    digitalWrite( in4, LOW ); 

    delay(dl); 

    digitalWrite( in1, LOW ); 

    digitalWrite( in2, HIGH ); 

    digitalWrite( in3, HIGH ); 

    digitalWrite( in4, LOW ); 

    delay(dl); 

    digitalWrite( in1, LOW ); 

    digitalWrite( in2, LOW ); 

    digitalWrite( in3, HIGH ); 

    digitalWrite( in4, HIGH ); 

    delay(dl); 

    digitalWrite( in1, HIGH ); 

    digitalWrite( in2, LOW ); 

    digitalWrite( in3, LOW ); 

    digitalWrite( in4, HIGH ); 

    delay(dl); 

} 

  

U quyidagi ketma-ketlikni o'z ichiga oladi. 

 

Mana, yarim bosqichli rejim uchun kod, siz ko'rib turganingizdek, u ancha katta hajmga 

ega, chunki u ko'p sonli kommutatsion sargilarni o'z ichiga oladi. 

int in1 = 2;

 

int in2 = 3;

 

int in3 = 4;

 

int in4 = 5;

 

const int dl = 5;

 

void setup() {

 

  pinMode(in1, OUTPUT);

 

  pinMode(in2, OUTPUT);

 

  pinMode(in3, OUTPUT);

 

  pinMode(in4, OUTPUT);

 

}

 

void loop() {

 

  digitalWrite( in1, HIGH );

 

  digitalWrite( in2, LOW );

 

  digitalWrite( in3, LOW );

 

  digitalWrite( in4, LOW );

 

  delay(dl); 

  digitalWrite( in1, HIGH ); 

  digitalWrite( in2, HIGH ); 

  digitalWrite( in3, LOW ); 

  digitalWrite( in4, LOW ); 

  delay(dl); 

  digitalWrite( in1, LOW ); 

  digitalWrite( in2, HIGH ); 

  digitalWrite( in3, LOW ); 

  digitalWrite( in4, LOW ); 

  delay(dl); 

  digitalWrite( in1, LOW ); 

  digitalWrite( in2, HIGH ); 

  digitalWrite( in3, HIGH ); 

  digitalWrite( in4, LOW ); 

  delay(dl); 

  digitalWrite( in1, LOW ); 

  digitalWrite( in2, LOW ); 

  digitalWrite( in3, HIGH ); 

  digitalWrite( in4, LOW ); 

  delay(dl); 

  digitalWrite( in1, LOW ); 

  digitalWrite( in2, LOW ); 

  digitalWrite( in3, HIGH ); 

  digitalWrite( in4, HIGH ); 

  delay(dl); 

  digitalWrite( in1, LOW ); 

  digitalWrite( in2, LOW ); 

  digitalWrite( in3, LOW ); 

  digitalWrite( in4, HIGH ); 

  delay(dl); 

  digitalWrite( in1, HIGH ); 

  digitalWrite( in2, LOW ); 

  digitalWrite( in3, LOW ); 

  digitalWrite( in4, HIGH ); 

  delay(dl); 

} 

 Ushbu dastur o'rashni quyidagilardan iborat:  

 

Olingan ma'lumotlarni birlashtirish uchun foydali videoni tomosha qiling: