Động cơ bước (tiếp theo)

B. ĐỘNG CƠ BƯỚC : ( Tiếp theo ) I .Động cơ bước :

Động cơ bước là một loại động cơ điện có nguyên lý và ứng dụng khác biệt với đa số các động cơ điện thông thường. Chúng thực chất là một động cơ không đồng bộ dùng để biến đổi các tín hiệu điều khiển dưới dạng các xung điện rời rạc kế tiếp nhau thành các chuyển động góc quay hoặc các chuyển động của rôto có khả năng cố định rôto vào các vị trí cần thiết.

Về cấu tạo, động cơ bước có thể được coi là tổng hợp của hai loại động cơ: ĐỘng cơ một chiều không tiếp xúc và động cơ đồng bộ giảm tốc công suất nhỏ.

1.Hoạt động :

Động cơ bước không quay theo cơ chế thông thường, chúng quay theo từng bước nên có độ chính xác rất cao về mặt điều khiển học. Chúng làm việc nhờ các bộ chuyển mạch điện tử đưa các tín hiệu điều khiển vào stato theo thứ tự và một tần số nhất định. Tổng số góc quay của rôto tương ứng với số lần chuyển mạch, cũng như chiều quay và tốc độ quay của rôto phụ thuộc vào thứ tự chuyển đổi và tần số chuyển đổi.

2.Đặc tính : Có 5 đặc tính cơ bản sau: • Brushlesss (không chổi than): STEP là loại động cơ không chổi than. • Load Independent (độc lập với tải): động cơ bước quay với tốc độ ổn định trong tầm moment của động cơ. • Open loop positioning (điều khiển vị trí vòng hở): thông thường chúng ta có thể đếm xung kích ở động cơ để xác định vị trí mà không cần phải có cảm biến hồi tiếp vị trí, nhưng đôi khi trong những ứng dụng đòi hỏi tính chính xác cao STEP thường được sử dụng kết hợp với các cảm biến vị trí như: encoder, biến trở … • Holding Torque (moment giữ ): STEP có thể giữ được trục quay của nó, so với động cơ DC không có hộp số thì moment giữ của STEP lớn hơn rất nhiều. • Excellent Response (Đáp ứng tốt): STEP đáp ứng tốt khi khởi động, dừng lại và đảo chiều quay một cách dễ dàng. 3.Khái niệm cơ bản hệ thống : Motion Control, theo thuật ngữ điện tử,nghĩa là điều khiển chuyển động của một đối tượng dựa trên cả tốc độ, khoảng cách, tải, quán tính hay sự kết hợp của tất cả các yếu tố này. Có nhiều loại hệ thống điều khiển chuyển động, bao gồm: Động cơ bước, Động cơ bước Linear, DC Brush, Brushless, Servo, Brushless Servo và nhiều hơn nữa.

Trong lý thuyết, một động cơ bước là một sự đơn giản đáng ngạc nhiên. Nó không có chổi, hoặc công tắc. Về cơ bản đó là một động cơ đồng bộ với từ trường điện tử được gắn vào lõi xoay từ tính. Một hệ thống Động cơ bước bao gồm ba yếu tố cơ bản, thường kết hợp với một số loại giao diện (Host Máy tính, PLC hoặc Dumb Terminal):

Các Indexer (hoặc Controller) là một bộ vi xử lý có khả năng tạo ra các xung tín hiệu bước và chỉ đạo cho bộ điều khiển. Ngoài ra, indexer là thường được yêu cầu phải thực hiện nhiều chức năng tinh vi khác lệnh.

Ví dụ Indexer: IBC-400

Các bộ điều khiển (hoặc bộ khuếch đại) chuyển đổi các tín hiệu lệnh indexer nguồn điện cần thiết để tiếp điện cho các cuộn dây của động cơ. Có rất nhiều loại trình điều khiển, với chỉ số cường độ dòng điện và công nghệ chế tạo khác nhau. Không phải tất cả các trình điều khiển phù hợp để chạy tất cả các động cơ, do đó, khi thiết kế một hệ thống điều khiển chuyển động quá trình lựa chọn driver là rất quan trọng.

Ví dụ Driver: DR-38M

Động cơ bước là một thiết bị chuyển đổi xung điện từ thành trục quay cơ khí. Ưu điểm của động cơ bước là chi phí thấp, độ tin cậy cao, mô-men xoắn cao ở tốc độ thấp và cấu trúc đơn giản hoạt động trong hầu hết các môi trường. Những khó khăn chính trong việc sử dụng một động cơ bước là tác dụng cộng hưởng thường xảy ra ở tốc độ thấp và giảm mô-men xoắn với tốc độ ngày càng tăng.

Ví dụ Bước Motors: AM Series

4.Ứng dụng :

Trong điều khiển chuyển động kỹ thuật số, động cơ bước là một cơ cấu chấp hành đặc biệt hữu hiệu bởi nó có thể thực hiện trung thành các lệnh đưa ra dưới dạng số.

Động cơ bước được ứng dụng nhiều trong ngành Tự động hoá, chúng được ứng dụng trong các thiết bị cần điều khiển chính xác. Ví dụ: Điều khiển robot, điều khiển tiêu cự trong các hệ quang học, điều khiển định vị trong các hệ quan trắc, điểu khiển bắt, bám mục tiêu trong các khí tài quan sát, điều khiển lập trình trong các thiết bị gia công cắt gọt, điều khiển các cơ cấu lái phương và chiều trong máy bay...

Trong công nghệ máy tính, động cơ bước được sử dụng cho các loại ổ đĩa cứng, ổ đĩa mềm, máy in ...

II.Giá cả thị trường : (cập nhật 08/12/2010 )

Bảng báo giá động cơ bước 2 pha

a.Steper motor:

85B 5A 4.5Nm 2t8 85A 4A 2.1Nm 2t4 57A 3A 1Nm 1t1 57B 3A 1.7Nm 1t3

b.Stepper drive :

B242CV 2A 42V 850.000VND B442CV 4A 42V 950.000VND B78MC 7A 80V 1.400.000VND

Bảng báo giá Sensor

III.Mô hình hóa trong công nghệ pha sơn tự động : 1.Cấu tạo hệ thống hình chữ nhật :

Hình 1.1 Mô hình chữ Nhật

Hình 1.2 Mô hình chữ nhật

Hình 1.3 Bảng vẻ chi tiết Cấu tạo hệ thống hình khối :

Hình 2.1 Mô hình xoay tròn

Hình 2.2 Mô hình chi tiết

IV. M ạch điều khiển : - Mạch 555 - Mạch dao động đa hài - Vi xử lý 8051 - …………..

V. Kết Luận : Dù phát triển động cơ nào đi chăng nữa cũng đều hướng tới mục đích tốt nhất cho dự án.