Elektromotori su sve traženiji, među njima se možda ističu 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 spore ili brze pokrete, ali prije svega kontrolirane. Uz to, pogoni su kontinuirani za aplikacije u kojima su potrebna velika zaustavljanja i pokretanja s velikom preciznošću.
Vrste elektromotora
Unutar elektromotori mogu se istaknuti sljedeće vrste:
- Istosmjerni ili istosmjerni motor: Istosmjerni motori rade s ovom vrstom struje, kao što i samo ime govori. Mogu se kretati od nekoliko mW snage do nekoliko MW u najsnažnijim i najvećim, koji se koriste za industrijsku primjenu, vozila, dizala, transportne trake, ventilatore itd. Njegova brzina okretanja (okretaja u minuti) i primijenjeni zakretni moment mogu se regulirati prema hranjenju.
- AC ili AC motor (asinkroni i namotani rotor): rade s izmjeničnom strujom, sa vrlo specifičnim rotorom koji radi zahvaljujući fazama kojima ova vrsta struje doprinosi generiranju rotacije magnetskom odbijanjem elektromagneta na sličan način kao i one istosmjerne struje. Vrlo su jeftini i dosežu i do nekoliko kW. Mogu se regulirati brzinom vrtnje, ali regulacijski su elementi skuplji od istosmjernih. Oni se često koriste za kućanske aparate.
- Koračni motor- Poznati i kao steperi, u mnogočemu su slični istosmjernoj struji, ali s niskim brzinama i moćima centrifuge. Ovdje se ističe pozicioniranje osi, odnosno preciznost postavljanja u određeni položaj. Njihovim kutom rotacije i brzinom može se puno kontrolirati, zbog čega su se nekada koristili u disketnim pogonima, tvrdim diskovima (HDD), robotima, automatizaciji procesa itd.
- servo motor: 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 smanjenje stupnja prijenosa i upravljački krug. Imaju istu preciznost pozicioniranja kao steperi i vrlo su stabilni u smislu 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 čine 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 netko "aktivira", oni na bočnim stranama se ne aktiviraju, što privlači zub rotora prema sebi, omogućujući precizno napredovanje po kojem su karakterizirani.
Ovisno o zubi rotora, bit će moguće napredovati više ili manje u zavoju. Ako imate više zuba, potrebno je više koraka da biste izvršili zavoj, ali koraci će biti kraći, pa će to biti točniji motor. Ako imate malo zuba, koraci će biti nagliji skokovi, bez toliko preciznosti. Stoga će koraci koje će koračni motor morati poduzeti da bi dovršio zavoj ovisiti o kutnim koracima.
Ti koraci kutne su standardizirane, 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 izvršiti puni zaokret ili zaokret (360º), samo trebate podijeliti. Na primjer, ako imate koračni motor od 45 °, imali biste 8 koraka (360/45 = 8).
Unutar ovih motora imate unipolarni (najpopularniji), s 5 ili 6 kabela, ili bipolarni, s 4 kabela. Prema ovome će se provesti 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 jednopolarni:
| 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 |
Postupak u oba slučaja je isti, polarizirajući zavojnice kako bi privukli 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 servo motor, već znate da je to u osnovi koračni motor, pa sve rečeno djeluje i njima. Jedino što uključuje te reduktore za postizanje puno više koraka po zavoju i time puno veću preciznost. Na primjer, možete pronaći motor s 8 koraka po zavoju, ako on ima mjenjač 1:64, jer to znači da je svaki korak od tih osam podijeljen na 64 manja stupnja, što bi dalo najviše 512 koraka po zavoju. Odnosno, svaki korak bio bi oko 0.7º.
Također dodajte da biste trebali koristiti neke kontrolor pomoću kojih se kontrolira polarizacija, brzina itd., na primjer s H-Bridgeom. Neki su modeli L293, ULN2003, ULQ2003 itd.
Gdje kupiti
Vi kupite ga na raznim internetskim stranicama ili u specijaliziranim trgovinama elektronikom. Također, ako ste početnik, možete koristiti setove koji uključuju sve što vam treba, pa čak i tanjur Arduino UNO i priručnik za početak eksperimentiranja i izrade projekata. U ove komplete uključeno je sve što vam treba, od samog motora, kontrolera, ploča, ploče, itd.
- Kupite Arduino Starter Kit
- Nije pronađen nijedan proizvod.
- Kupite servomotor
- Nije pronađen nijedan proizvod.
Primjer koračnog motora s Arduinom
Napokon, pokažite a praktični primjer s 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 shema povezivanja, zavojnice motora A (IN1), B (IN2), C (IN3) i D (IN4) dodijeljene su priključcima 8, 9, 10 i 11 ploče Arduino. S druge strane, upravljačka ploča ili upravljačka ploča moraju se napajati na svojih 5-12V pinova (na GND i 5V Arduina) s odgovarajućim naponom, tako da zauzvrat napaja motor spojen na bijelu plastičnu priključnicu koja ima ovaj upravljački program ili kontrolor.
ovo Motor 28BYJ-48 To je stepeni motor unipolarnog tipa s 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 | HIGH | HIGH | NISKA | NISKA |
| 2 | NISKA | HIGH | HIGH | NISKA |
| 3 | NISKA | NISKA | HIGH | HIGH |
| 4 | HIGH | NISKA | NISKA | HIGH |
Kao skica ili kod potreban za programiranje vašeg kretanja, kao što bi bilo sljedeće korištenje Arduino IDE (izmijenite 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);
}
}