Elektromotori su sve traženiji, među njima se izdvajaju možda oni koji rade s istosmjernom strujom, najpopularniji u projektima proizvođača Arduina, budući da pružaju mobilnost. Među njima, istaknite koračni motori koji se koriste za više aplikacija, posebno za robotiku, poput aktuatora itd.
Električni automobili, mali autonomni roboti, industrijske aplikacije za automatizaciju, uređaji za ponavljanje kretanja itd. Razlog zašto su servo motori i koračni motori toliko dobri za ove primjene je taj što mogu izvodite polake ili brze pokrete, ali prije svega kontrolirane. Pored toga, pogoni su kontinuirani za aplikacije u kojima su potrebna velika zaustavljanja i pokretanja s velikom preciznošću.
Vrste elektromotora
Unutar elektromotora mogu se istaknuti slijedeće vrste:
- DC ili DC motor: Istosmjerni motori rade s ovom vrstom struje, kao što i samo ime govori. Mogu se kretati od nekoliko mW snage do nekoliko MW kod najmoćnijih i najvećih, koji se koriste za industrijske primjene, vozila, dizala, transportne trake, ventilatore itd. Njegova brzina okretanja (okretaja u minuti) i obrtni momenat mogu se regulirati prema naponu.
- AC ili AC motor (asinhroni i namotani rotor): rade sa izmjeničnom strujom, sa vrlo specifičnim rotorom koji radi zahvaljujući fazama kojima ova vrsta struje doprinosi generiranju rotacije pomoću magnetne odbojnosti elektromagneta na sličan način kao i one jednosmjerne struje. Vrlo su jeftini i dostižu i do nekoliko kW. Mogu se regulirati brzinom rotacije, ali regulacijski elementi su skuplji od jednosmjernih. Oni se često koriste za kućanske aparate.
- Koračni motor- Poznati i kao steperi, po mnogo čemu su slični istosmjernoj struji, ali sa malim brzinama centrifuge i snagom. Ovdje se ističe pozicioniranje osi, odnosno preciznost postavljanja u određeni položaj. Njihovim kutom rotacije i brzinom može se puno upravljati, zbog čega su se nekada koristili u disketnim pogonima, čvrstim diskovima (HDD), robotima, automatizaciji procesa itd.
- Servomotor: može se reći da je to evolucija koračnog motora koji radi s malim snagama i brzinama koje u nekim slučajevima dosežu i do 7000 o / min. Ovaj motor sadrži kutiju za redukciju zupčanika i upravljački krug. Imaju istu preciznost pozicioniranja kao steperi i vrlo su stabilni u pogledu primijenjenog momenta, što ih čini idealnim za neke robote i industrijske primjene.
Koračni motori i servo motori
Već znate koje su ove dvije vrste elektroničkih motora, ali želio bih nešto reći više o steperima. Zaokret koji naprave ne radi se kontinuirano, već malim koracima, otuda i njihovo ime. Rotor (dio koji se okreće) ima oblik nazubljenog kotača, dok se stator (dio koji se ne okreće) sastoji od isprepletenih polariziranih elektromagneta. Na taj način, kada se jedan aktivira, oni na bočnim stranama se ne aktiviraju, što privlači zub rotora prema sebi, omogućavajući precizno napredovanje za koje je karakteristično.
Ovisno o zubi rotora, bit će moguće napredovati više ili manje u zavoju. Ako imate više zuba, potrebno je više koraka za završetak okreta, ali koraci će biti kraći, pa će to biti precizniji motor. Ako imate malo zuba, koraci će biti nagliji skokovi, bez toliko preciznosti. Stoga će koraci koje koračni motor treba poduzeti da bi dovršio zavoj ovisiti o kutnim koracima.
Ti koraci kutni su standardizirani, iako možete pronaći neke motore koji imaju nestandardni nagib. Kutovi su obično: 1.8º, 5.625º, 7.5º, 11.25º, 18º, 45º i 90º. Da biste izračunali koliko koraka koračni motor treba da završi puni zaokret ili zaokret (360º), samo trebate podijeliti. Na primjer, ako imate koračni motor od 45º, imali biste 8 koraka (360/45 = 8).
Unutar ovih motora imate unipolarni (najpopularniji), sa 5 ili 6 kablova, ili bipolarni, sa 4 kabla. Prema ovome će se izvršiti jedno ili drugo sekvence polarizacije prolazna struja kroz zavojnice:
- Polarizacija za bipolarni:
| paso | Terminal A | Terminal B | Terminal C | Terminal D |
|---|---|---|---|---|
| 1 | +V | -V | +V | -V |
| 2 | +V | -V | -V | +V |
| 3 | -V | +V | -V | +V |
| 4 | -V | +V | +V | -V |
- Za unipolarni:
| paso | Zavojnica A | Zavojnica B | Zavojnica C | Zavojnica D |
|---|---|---|---|---|
| 1 | +V | +V | 0 | 0 |
| 2 | 0 | +V | +V | 0 |
| 3 | 0 | 0 | +V | +V |
| 4 | +V | 0 | 0 | +V |
Operacija u oba slučaja je ista, polarizirajući zavojnice da privuku rotor tamo gdje želite da se os postavi. Ako želiš držite ga u jednom položaju, morate održavati polarizaciju za taj položaj i voila. A ako želite da se pomakne naprijed, polarizirate sljedeći magnet i on će poduzeti još jedan korak, i tako dalje ...
Ako koristite a servomotor, već znate da je to u osnovi koračni motor, pa sve rečeno vrijedi i za njih. Jedino što uključuje te reduktore za postizanje mnogo više koraka po zavoju i time mnogo veću preciznost. Na primjer, možete pronaći motor sa 8 koraka po zavoju, ako on ima mjenjač 1:64, jer to znači da je svaki korak od tih osam podijeljen na 64 manja koraka, što bi dalo najviše 512 koraka po zavoju. Odnosno, svaki korak bio bi oko 0.7º.
Takođe dodajte da biste trebali koristiti neke kontroler pomoću kojih se kontrolira polarizacija, brzina itd., na primjer, pomoću H-Bridgea. Neki modeli su L293, ULN2003, ULQ2003 itd.
Gde kupiti
Možete kupite ga na raznim internet stranicama ili u specijalizovanim prodavnicama elektronike. Također, ako ste početnik, možete koristiti komplete koji uključuju sve što vam treba, pa čak i tanjur Arduino UNO i priručnik za početak eksperimentiranja i kreiranja projekata. Ovi kompleti uključuju sve što vam treba, od samog motora, kontrolera, ploča, ploče, itd.
- Kupite Arduino početni komplet
- Nije pronađen nijedan proizvod.
- Kupite servomotor
- Nije pronađen nijedan proizvod.
Primjer koračnog motora sa Arduinom
Na kraju, pokažite a praktični primjer sa Arduinom, koristeći ULN2003 kontroler i koračni motor 28BYJ-48. Vrlo je jednostavno, ali bit će vam dovoljno da se počnete upoznavati s tim kako to funkcionira kako biste mogli početi raditi neke testove i vidjeti kako se ponaša ...
Kao što se vidi u šemu povezivanja, zavojnice motora A (IN1), B (IN2), C (IN3) i D (IN4) dodijeljene su priključcima 8, 9, 10 i 11 na ploči Arduino. S druge strane, upravljačka ili upravljačka ploča mora se napajati na svojih 5-12V pinova (na GND i 5V na Arduino) odgovarajućim naponom, tako da zauzvrat napaja motor spojen na bijelu plastičnu priključnicu koja ima ovaj upravljački program ili kontroler.
Este Motor 28BYJ-48 Radi se o unipolarnom koračnom motoru sa četiri zavojnice. Stoga, da biste dobili ideju o tome kako to funkcionira, možete poslati VISOKE (1) ili NISKE (0) vrijednosti na zavojnice s ploče Arduino kako slijedi za korake:
| paso | Zavojnica A | Zavojnica B | Zavojnica C | Zavojnica D |
|---|---|---|---|---|
| 1 | VISOKO | VISOKO | LOW | LOW |
| 2 | LOW | VISOKO | VISOKO | LOW |
| 3 | LOW | LOW | VISOKO | VISOKO |
| 4 | VISOKO | LOW | LOW | VISOKO |
Što se tiče skica ili kod potreban za programiranje vašeg kretanja, kao što bi bilo sljedeće korištenje Arduino IDE (modificirajte ga i eksperimentirajte kako biste testirali kako je promijenjeno kretanje):
// 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);
}
}