Hanfodion Modur Stepper: Mae modur stepper yn cylchdroi siafft fesul cam (h.y., symudiadau onglog sefydlog). Mae ei strwythur mewnol yn dileu'r angen am synhwyrydd; Gellir pennu union safle onglog y siafft yn syml trwy gyfrif nifer y camau. Mae hyn yn ei gwneud yn addas ar gyfer ystod eang o gymwysiadau. Fel pob modur, mae moduron stepper yn gweithredu ar yr un egwyddor: rhan sefydlog (stator) a rhan symudol (rotor). Mae gan y stator gêr - fel allwthiadau wedi'u lapio â choiliau, tra bod y rotor yn cynnwys naill ai magnetau parhaol neu graidd amharodrwydd amrywiol. Byddwn yn ymchwilio'n ddyfnach i wahanol strwythurau rotor yn nes ymlaen. Mae Ffigur 1 yn dangos adran Croes - o fodur gyda chraidd amharodrwydd amrywiol fel ei rotor.
Egwyddor weithredol sylfaenol modur stepper yw hyn: mae egnïo un neu fwy o gyfnodau stator yn cynhyrchu maes magnetig trwy'r coiliau, y mae'r rotor yn cyd -fynd â nhw. Mae foltedd cymhwyso'n olynol ar bob cam yn achosi i'r rotor gylchdroi ongl benodol, gan gyrraedd y safle a ddymunir yn y pen draw. Mae Ffigur 2 yn dangos yr egwyddor hon. Yn gyntaf, mae coil A yn egniol, gan gynhyrchu maes magnetig sy'n alinio'r rotor. Pan fydd coil B yn cael ei egnïo, mae'r rotor yn cylchdroi 60 gradd yn glocwedd i alinio â'r maes magnetig newydd. Mae'r un broses yn digwydd pan fydd coil C yn cael ei egnïo. Mae lliw dannedd y stator yn y ffigur isod yn dynodi cyfeiriad y maes magnetig a gynhyrchir gan y dirwyniadau stator.
Yn y bôn mae tri math o rotorau mewn moduron stepper: rotorau magnet parhaol: Mae'r rotorau hyn yn magnetau parhaol wedi'u halinio â'r maes magnetig a gynhyrchir gan gylched y stator. Mae'r math hwn o rotor yn darparu torque da a torque brecio. Mae hyn yn golygu bod y modur yn gwrthsefyll newidiadau (hyd yn oed os nad yn gryf) yn eu lle ni waeth a yw'r coiliau'n cael eu bywiogi. Fodd bynnag, o'i gymharu â mathau rotor eraill, mae gan y math hwn o rotor anfanteision cyflymder a datrysiad is. Mae Ffigur 3 yn dangos adran Croes - o fodur stepper magnet parhaol.
Rotorau Amharodrwydd Amrywiol: Mae'r rotor wedi'i wneud o graidd haearn gyda siâp arbennig sy'n cyd -fynd â'r maes magnetig (gweler Ffigurau 1 a 2). Mae'r rotor hwn yn haws i gyflawni cyflymder a datrysiad uchel, ond yn gyffredinol mae'n cynhyrchu torque isaf ac nid oes ganddo dorque gosod. Rotorau hybrid: Mae gan y rotor hwn strwythur unigryw sy'n hybrid magnet parhaol a rotor amharodrwydd amrywiol. Mae gan y rotor ddau gap wedi'u magnetized yn echelinol gyda dannedd bach bob yn ail. Mae'r cyfluniad hwn yn cyfuno manteision magnet parhaol a rotorau amharodrwydd amrywiol, yn enwedig cydraniad uchel, cyflymder uchel, a torque uchel. Fodd bynnag, daw gofynion perfformiad uwch gyda strwythur mwy cymhleth a chost uwch. Mae Ffigur 3 yn dangos sgematig symlach o'r strwythur modur hwn. Pan fydd coil A yn cael ei egnïo, mae dant bach ar gap N y rotor yn cyd -fynd â dant stator magnetized S. ar yr un pryd, oherwydd strwythur y rotor, mae cap s y rotor yn cyd -fynd â dant stator wedi'i magnetized i'r N. Er bod egwyddor weithredol modur stepper yr un peth, mae'r strwythur modur go iawn yn fwy cymhleth ac mae ganddo rif LLEER. Mae'r nifer fawr hon o ddannedd yn galluogi onglau cam bach iawn, mor fach â 0.9 gradd.
Y stator yw'r rhan o'r modur sy'n gyfrifol am gynhyrchu'r maes magnetig y mae'r rotor wedi'i alinio ag ef. Mae nodweddion allweddol cylched y stator yn ymwneud â nifer ei gyfnodau, parau polyn, a chyfluniad gwifren. Mae nifer y cyfnodau yn cyfeirio at nifer y coiliau unigol, tra bod nifer y parau polyn yn nodi'r parau dannedd cynradd y mae pob cam yn eu meddiannu. Dau fodurwr cam cyfnod - yw'r rhai mwyaf cyffredin, tra bod tri cham - a phum modur cyfnod - yn llai cyffredin (gweler Ffigurau 5 a 6).
Fel y soniwyd uchod, mae angen bywiogi'r coiliau modur mewn dilyniant penodol i gynhyrchu maes magnetig y bydd y rotor yn alinio ag ef. Gall y dyfeisiau canlynol (gan ddechrau gyda'r rhai agosaf at y modur) ddarparu'r foltedd angenrheidiol i'r coiliau ar gyfer gweithrediad modur yn iawn: Pont Transistor: Mae'r ddyfais hon yn rheoli cysylltiadau trydanol y coiliau modur yn gorfforol. Gellir meddwl am transistor fel torrwr cylched a reolir yn drydanol; Pan fyddant ar gau, mae'r coiliau wedi'u cysylltu â ffynhonnell bŵer, gan ganiatáu i gerrynt lifo trwyddynt. Mae angen pont transistor ar gyfer pob cyfnod modur. Gyrrwr cyn -: Mae'r ddyfais hon yn rheoli actifadu transistor ac yn cael ei reoli gan MCU i ddarparu'r foltedd a'r cerrynt gofynnol. Mae'r MCU yn uned microcontroller (MCU), wedi'i rhaglennu'n nodweddiadol gan y defnyddiwr modur. Mae'n cynhyrchu signalau penodol i'r gyrrwr cyn - i gyflawni'r ymddygiad modur a ddymunir. Mae Ffigur 7 yn dangos sgematig symlach o gynllun rheoli modur stepper. Gellir cynnwys y gyrrwr cyn - a phont transistor mewn dyfais sengl, y gyrrwr.
