giao an dong co buoc

Đồ n Truyền Động Điện GVHD: TRẦN QUANG THỌ LỜI NÓI ĐẦU -Trong những năm gần đây, việc ứng dụng vi mạch để điều chỉnh tự động tốc độ động cơ đã được sử dụng rất rộng rãi trong các thiết bò điện công nghiệp và dân dụng. Những hệ thống này xuất hiện trong các thiết bò thông dụng nhất như máy xoay sinh tố, đầu máy video…đến những cơ cấu chấp hành tinh vi nhất của người máy. đây, những vi mạch kết hợp với những loại động cơ kiểu mới như: động cơ bước động cơ 1 chiều 3 pha hoặc 4 pha không chổi than đã đáp ứng mọi nhu cầu kinh tế và kỹ thuật do hệ thống đặt ra và ở đây đạt mức cơ điện tử cao. Để đạt được mức tương thích này đòi hỏi các hệ thống vi mạch có phạm vi ứng dụng rộng rãi cũng như độ ổn đònh khi làm việc. Hiện nay các vi mạch họ CMOS có nhiều ưu điểm hơn họ TTL như: không bò lệ thuộc vào lưới điện, miễn nhiễu và có thể giao tiếp thẳng TTL, tổng trở lớn, công suất tiêu tán bé. -Động cơ bước ngày càng được sử dụng rất rộng rãi trong cuộc sống cũng như trong công nghiệp: máy khoan công cụ, máy in, ổ đóa máy tính, hệ thống ánh sáng cho sân khấu ca nhạc…Thực tế có rất nhiều loại động cơ bước: 2 pha, 4 pha, 8 pha tuỳ từng loại mà ta ứng dụng vào các lónh vực khác nhau. Tuy nhiên khi sử dụng động cơ bước cần nhớ một điều rất quan trọng là bước (step) của động cơ và tần số tối đa mà động cơ có thể làm việc. Đây chính là mục đích chính của đề tài nghiên cứu để có thể sử dụng nhiều loại động cơ bước tố hơn. Trang:1 Đồ n Truyền Động Điện GVHD: TRẦN QUANG THỌ NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ngày . . . tháng . . . năm 2005 Giáo viên hướng dẫn: ThS: TRẦN QUANG THỌ Trang:2 Đồ n Truyền Động Điện GVHD: TRẦN QUANG THỌ LỜI CẢM ƠN  Em xin trân trọng bày tỏ lòng biết ơn đến các Quý Thầy Cô, đặc biệt là các Quý Thầy Cô trong Khoa Điện đã tận tình truyền thụ cho em những kiến thức quý báu như ngày hôm nay.Những kiến thức ấy không chỉ cần trong công việc chuyên môn mà còn là bài học thiết thực giúp em hoàn thiện nhân cách của mình. Em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến Thầy Trần Quang Thọ _giảng viên trường đại học Sư Phạm Kỹ Thuật _đã dìu dắt em trong bước đầøu chập chững làm quen với nghiên cứu khoa học .Thầy đã tận tâm hướng dẫn, cung cấp tài liệu cho em trong suốt quá trình thực hiện tập đồ án.Đây sẽ là hành trình quý báu giúp em có thể thực hiện tốt các đồ án sau, đặc biệât là luận án tốt nghiệp. Em xin chân thành cảm ơn bạn bè và người thân đã động viên, giúp đỡ, tạo mọi điều kiện để em có thể hoàn thành tập đồ án này. Đây sẽ là nguồn động lực lớn lao giúp em luôn phấn đấu không ngừng trong học tập. Cuối cùng, em xin kính chúc Quý Thầy Cô luôn dồi dào sức khỏe để hoàn thành tốt sự nghiệp trồng người cao quý của mình. Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM Ngày 30 Tháng 05 Năm 2005 SVTH: Lê Tuấn Thắng Trang:3 Đồ n Truyền Động Điện GVHD: TRẦN QUANG THỌ MỤC LỤC Phần l: ĐỘNG CƠ BƯỚC I.GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ BƯỚC II. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC III.VẬN HÀNH ĐỘNG CƠ BƯỚC. IV. ĐẶC TÍNH MOMENT CỦA ĐỘNG CƠ BƯỚC. V. CÁC LOẠI ĐỘNG CƠ BƯỚC. Phần ll: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ BƯỚC I. GIỚI THIỆU CHUNG. II. MỘT SỐ MẠCH TẠO XUNG THƯỜNG GẶP. III. SỰ HOẠT ĐỘNG TỐC ĐỘ CAO. IV. ỨNG DỤNG CỦA MẠCH VI XỬ LÝ. V. KẾT LUẬN CHUNG. Trang:4 Đồ n Truyền Động Điện GVHD: TRẦN QUANG THỌ PHẦN I : ĐỘNG CƠ BƯỚC I. GIỚI THIỆU : - Ngược với động cơ DC là loại vận hành liên tục. Động cơ bước là loại động cơ chuyển động gián đoạn theo gia số góc hay bước. Các động cơ DC dùng volt DC ở ngõ vào, còn động cơ bước thì dùng xung có tần số đặt trưng để cung cấp cho ngõ vào. Tổng quát: động cơ bước làm việc mỗi bướcứng với mỗi xung cung cấp. Độ lớn mỗi bước phụ thuộc vào người thiết kế động cơ và đây cũng chính là khâu quan trọng mà người thiết kế cần chú ý. - Động cơ bước có những đặt điểm về kỹ thuật sau:  Có bước dòch chuyển bé, độ chinh xác cao.  Moment quay đồng bộ đủ lớn đảm bảo được sai số nhỏ nhất khi thực hiện bước di chuyển.  Không tích luỹ sai số khi tăng bước.  Không có tính dao động tự do khi thực hiện bước.  Tác động nhanh.  Động cơ và cả bộ điều khiển có cấu tạo đơn giản. Theo tính chất cấu tạo của Rotor ta có thể chia thành 3 loại động cơ bước:  Loại Rotor là nam châm vónh cửu gọi là động cơ bước kiểu tác dụng  Loại động cơ bước kiểu phản kháng.  Loại động cơ bước kiểu cảm ứng. - Động cơ bước thực chất là động cơ đồng bộ dùng để biến đổi lệnh điều khiển dưới dạng xung điều khiển thành góc quay xác đònh của trục động cơ hay là sự duy chuyển xác đònh của cơ cấu chấp hành mà không có cảm biến phản hồi. Khi một xung dòng điện hoặc điện áp đặt vào cuộn dây phần ứng của động cơ bước, thì Rotor của động cơ sẽ quay đi một góc nhất đònh và gọi là bước của động cơ, khi các xung dặt vào cuộn dây phần ứng liên tục thì Rotor sẽ quay liên tục. - Vò trí của động cơ bước được xác đònh bằng số lượng xung và vận tốc của động cơ tỉ lệ với tần số xung, và được xác đònh bằng số bước/giây. Tính năng của động cơ bước được đặt trưng bởi bước được thực hiện, đặc tính góc, taà©n số xung giới hạn sao cho quá trình quá độ, khi hoàn thành một bước có thể tắt đi Trang:5 Đồ n Truyền Động Điện GVHD: TRẦN QUANG THỌ trước khi bắt đầu bước tiếp theo. Tính năng mở máy của động cơ, được đặt trưng bởi tần số xung cực đại có thể mở máy mà không làm cho Rotor mất đồng bộ. Tuỳ theo kết cấu của từng động cơ, mà tần số động cơ có thể tiếp nhận được từ 10 đến 10.000 Khz. - Bước của động cơ càng nhỏ thì độ chính xác trong điều khiển càng cao. Bước của động cơ phụ thuộc vào tần số của động cơ, số cực Stator, số răng của Rotor và phương pháp điều khiển bước đủ hoặc điều khiển nửa bước. Tuỳ theo yêu cầu về độ chính xác và kết cấu của động cơ mà bước của động cơ thay đổi từ 180 0 – 0.18 0 . Trong đó: động cơ bước nam châm vónh cửu dạng cực móng và có từ trở thay đổi từ: 6 0 – 45 0 , động cơ bước có từ trở thay đổi có góc bước nằm trong giới hạn từ: 1.8 – 30 0 , và động cơ bước hỗn hợp có góc bước thay đổi trong khoảng 0.36 – 15 0 . các giá trò góc các loại động cơ kể trên được tính trong chế độ điều khiển bước đủ - Chiều quay của động cơ bước không phụ thuộc vào chiều dòng điện chạy trong các cuộn dây phần ứng, mà phụ thuộc vào thứ tự cuộn dây phần ứng được cấp xung điều khiển. Nhiệm vụ này do bộ chuyển phát thực hiện. - Số cuộn dây phần ứng của động cơ bước được chế tạo từ 2-5 cuộn dây pha và được đặt đối diện nhau trong các rãnh ở Stator. Đối với cuộn dây phải có hai cuộn dây thì chỉ dùng trong điều khiển lưỡng cực, với 4 cuộn dây có thể dùng cho cảhai chế độ điều khiển lưỡng cực và điều khiển đơn cực. - Động cơ bước thường làm việc trong mộy tổ hợp chung với các vi mạch dùng cho hệ truyền động bước. Vai trò các vi mạch này là dùng để chuyển mạch các cuộn dây điều khiển của động cơ theo thứ tự và tần số tương ứng với số cuộn dây điều khiển được chuyển mạch. Hướng qua thì tương ứng với trình trự chuyển mạch và cuối cùng là tốc độ quay tương ứng với tần số chuyển mạch. II. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ CỦA ĐỘNG CƠ BƯỚC : - Trang:6 (a) (c) (b) Đồ n Truyền Động Điện GVHD: TRẦN QUANG THỌ Trong hình vẽ (a) đường lực từ thông của nam châm vónh cửu đi vòng từ cực Bắc (N) sang cực Nam (S). Đặt tính ngẫu lực của nam châm vónh cửu có thể ứng với nam châm điện khi có dòng điện I chạy qua cuộn dây. -Cực tính từ thông của nam châm điện có thể đảo ngược nếu chúng ta đảo chiều dòng điện (Hình b) hoặc đảo chiều cuộn dây (Hình c) với điều kiện dòng điện không đổi. -Như hình vẽ: -Ta có nam châm vónh cửu được gắn trên trục tự do, đó là phần ứng. Hai bên là hai cực của nam châm điện là phần Stator với khung kim loại. Khi trục a-a / của nam châm vónh cửu không trùng với trục của nam châm điện, lập tức lực từ thông của nam châm điện sẽ hút các từ của nam châm vónh cửu, từ thông hợp thành lực F n =F.cos0, lực này không vuông góc với trục a-a / . kết quả moment xoắn T=R.F n quay phần ứng theo chiều kim đồng hồ tương ứng với trục a-a / đồng trục với Stator. Điều này tương ứng với trạng thái cân bằng của phần ứng. trang thái này không có moment soắn tác dụng vào phần ứng. -Nếu bò dòng giảm về 0 thì từ trường trong nam châm điện bò khử đi. Và nếu có một cặp cực khác nửa ở gần bên có điện thì xuất hiện moment soắn mới dẫn đến xuất hiện lực hút ở các cặp cực Stator mới làm cho phần ứng có trạng thái cân bằng mới. Nếu giả sử có nhiều nam châm điện tạo thành những cặp cực xung quanh phần ứng và các cặp cực này hoạt động bởi các xung dòng điện nối tiếp nhau thì phần ứng sẽ hoàn thành bước chuyển động cua Rotor theo chiều chuyển động của từ trường. Kết quả chuyển động theo thứ tự chuyển mạch các cuộn dây Stator. Đó là nguyên lý làm việc của động cơ bước. -Có nhiều phương pháp điều khiển:  Phương pháp điều khiển bước đủ: động cơ có m cuộn dây trên Stator thì Rotor có m vò trí. Như vậy góc quay của Rotor ở 2 vò trí liên tiếp nhau là: m π 2 Trang:7 Đồ n Truyền Động Điện GVHD: TRẦN QUANG THỌ  Phương pháp cung cấp theo từng nhóm cuộn dây. Nếu cung cấp riêng lẽ xung điện áp tới từng cuộn dây thì vò trí của Rotor trùng với vectơ lực điện từ F đt nghóa là tăng từ thông và moment đồng bộ phương pháp này  Phương pháp điều khiển không đối xứng hay điều khiển nửa bước. Nếu cấp điện theo kiểu phối hợp cả 2 phương pháp trên xen kẻ nhau nghóa là một số lẽ với một số chẵn các cuộn dây được cấp điện thì số vò trí của Rotor tăng lên gấp đôi là 2m. khi đó số quay của Rotor sẽ giảm đi một nửa m2 2 π Khi đó góc bước của Rotor là: k 360 = α Với k = m.n 1 .n 2 .p Trong đó: k: làbước quay của Rotor p: số đôi cực của Rotor m: số pha của Stator 1 : điều khiển đối xứng 2 : điều khiển không đối xứng 1 : điều khiển bằng xung đơn cực 2 : điều khiển bằng xung lưỡng cực -Để tăng số bước k cần phải tăng số lượng cuộn dây pha m và số cặp cực p. nhưng khi tăng m thì gặp phải hạn chế về kích thước Stator và khó khăn khi quấn dây. Đồng thời mạch điều khiển sẽ phức tạp hơn nhiều số pha số pha thông dụng của động cơ bước là 2 pha và 4 pha. Thông thường động cơ bước được chế tạo có góc bước trong khoảng 0.45 – 15 0 . thông dụng nhất là động cơ bước có góc bước = α 1,8 0 ứng với k =200. III. VẬN HÀNH ĐỘNG CƠ BƯỚC: - Vận hành động cơ bước phụ thuộc vào sự điều khiển các xung theo thứ tự đi vào các pha của các cuộn dây. ng dụng các xung cần phải cung cấp cho các cuộn dây pha đủ điều kiện, các dòng này phải đủ lớn trong khi điều chỉnh xung. Nhuu vậy, để vận hành động cơ bước ta phải cần thiết kế mạch thứ tự logic, ngõ ra mạch logic cung cấp theo thứ tự yêu cầu của các cuộn dây pha. Đó chính là sự lựa chọn phù hợp với động cơ bước. Khi động cơ bước bắt đầu chạy phải cung cấp dòng đúng theo yêu cầu các pha. Nhà sản xuất thiết kế bộ điều khiển đặc trưng cho động cơ bước. Sự chế tạo này là sự độc quyền của các công ty. Để đơn giản, bộ điều khiển có nhiệm vụ vận hành động cơ bước như trên hình sau: Trang:8 { n 1 = { n 2 = Bộ điều khiển Đồ n Truyền Động Điện GVHD: TRẦN QUANG THỌ Bộ điều chỉnh dơn giản vận hành động cơ bước Người vận hành cần phải ứng dụng các xung clock và đònh hướng ngõ vào chiều quay của động cơ. Bộ điều khiển thì dùng các IC vi mạch số. Còn bộ điều khiển phức tạp hơn bao gồm điều khiển cung cấp điện cho động cơ và xây dựng những điểm đặc biệt trên bảng thiết kế để vận hành. - Trái ngược với động cơ DC, động cơ bước không dùng chổi than cũng như bộ chuyển mạch để vận hành. Để vâïn hành động cơ bước đạt kết quả cao hơn ta dùng bộ điều khiển nối trực tiếp với bộ vi xử lý hay máy tính. Khi nối động cơ DC với hệ thống máy tính đòi hỏi thêm nhiều mạch hơn và hao phí hơn so với động cơ bước. Thật vậy, khi dùng động cơ bước ta có thể sử dụng nó từng trạng thái rõ ràng và ở bước dòch chuyển đúng một gia số góc nào đó, điều đó chúng ta không thể ngạc nhiên. Bởi vậy, động cơ bước được ứng dụng rất nhiều trong các hệ thống máy tính như: hệ truyền động ổ đóa cứng, máy in vi tính, các máy compacdisk … và các bộ điều khiển. IV. ĐẶC TUYẾN MOMENT TĨNH CỦA ĐỘNG CƠ: Đặc tính moment tónh động cơ bước Khi răng Rotor trùng tương ứng với răng Stator thì Rotor ở trạng thái cân bằng. Nó ở trạng thái bất đònh trừ khi các pha ngõ vào bò kích thích. Như thế, trạng thái cân băng của Rotor ở góc 0 như hình vẽ: ( trạng thái này động cơ không có Moment). Nếu Rotor dời sang trạng thái quay ngược chiều kim đồng hồ 1 góc 1 θ tương ứng phụ tải ngoài là T 2 . Động cơ sẽ sinh ra moment ngược lại có chiều thuận kim đồng hồ. Nếu Rotor quay theo chiều kim đồng hồ thì động cơ sẽ sinh ra một Trang:9 0 Trạng thái cân bằng -1/2Pr -1/2Pr TH 1 TH 2 -TH 1 -TH 2 + 0 - 0 Đồ n Truyền Động Điện GVHD: TRẦN QUANG THỌ moment có giá trò âm và có chiều ngược lại chiều quay. Như vậy, động cơ phục hồi lạimoment. Nó luôn có hướng về phía gốc trạng thái cân bằng Rotor. Kết quả moment của Rotor có dạng sóng sin ( thực tế hình dạng sóng tuỳ thuộc vào cấu trúc của Rotor và Stator). Đặc tuyến nay tuần hoàn với chu kỳ là khoảng cách răng Rotor P r . - Đỉnh của đặc tuyến là moment soắn, nó tương ứng với dòng pha và moment này là TH. Giá trò đỉnh của moment được cho theo lý lòch máy và nó tương đương. Với mức độ dòng điện, khi cấu tạo của Rotor và Stator là nam châm có từ bảo hoà thì không đánh giá được độ tăng moment cũng như độ tăng dòng điện pha. Khi Rotor dời sang ½ P r thì động cơ có moment bằng 0 và nếu dòch chuyển xa hơn nửa thì Rotor trược về trạng thái cân bằng hay những trạng thái khác nữa. Sự duy chuyển này có khoảng cách bằng với bội số khoảng cách răng Rotor. V. CÁC LOẠI ĐỘNG CƠ: 1. Động cơ bước kiểu từ trở: ( variable reluctance stepper motor) - Động cơ bước kiểu từ trở là động cơ có từ trở thay đổi hay còn gọi là động cơ phản kháng. Người ta gọi động cơ bước kiểu từ trở là tại vì từ trở của nam châm được xác đònhbằng Rotor và sự thay đổi răng Stator với vò trí góc của Rotor. Một sự hoạt động hoặc những cuộn dây Stator là nguyên nhân Rotor bước tới (hoặc bước lùi) để đạt được một vò trí mà sao cho sự biến đổi của từ hoá trên răng Stator là mhỏ nhất. Kiểu động cơ này có góc nằm trong giới hạn từ 1.8 0 - 30 0 trong chế độ điều khiển bước đủ. Moment hãm từ 1 – 50 Ncm, tần số khởi động lớn nhất là 1 KHz và tần số làm việc lớn nhất trong điều kiện không tải là 20 KHz. Rotor động cơ điện được chế tạo từ vật liệu dẫn từ. Trên bề mặt Rotor thường có nhiều răng, mỗi răng của Rotor hoặc của Stator gọi là một cực. Trên 2 cực đối diện thường mắc nối tiếp hai cuộn dây (ví dụ như cuộn dây AA û ) tạo thành một phần của động cơ. Động cơ như hình vẽ (H-4) là động cơ 4 pha: A,B,C,D, từ trở thay đổi theo góc quay của răng. Các cuộn dây AA ’ , BB ’ , CC ’ , DD ’ gọi là các pha. Răng của Stator và Rotor được làm bằng thép dẻo để hạn chế tối đa sự dư từ. Những cuộn dây trên Stator để tạo lực hút của nam châm để thiết lập vò trí Rotor. ng - Nguyên lý làm việc của động cơ bước có từ trở thay đổi dựa trên cơ sở đònh luật cảm ứng điện từ. Tức là dựa trên sự tác động giữa một trường điện từ và một Rotor có từ trở thay đổi theo góc quay. Có 8 cuộn dây trên Stator được nối trong 2 nhóm cuộn dây để tạo thành 4 mạch rời rạc được gọi là pha. Mỗi phacó một công tắc riêng (độc lập). Mặc dầu dược trình bày nhu một công tắc cơ khí ở hình 4f. công tắc mỗi pha được điều khiển ở trạng thái rắn. hình 4a được trình bày ở vò trí Rotor với công tắc SW1 đóng. Khi đó pha A hoạt động và Rotor ở vò trí có từ trở nhỏ nhất với răng 1 và 4 của Rotor thẳng hàng riêng từng cái răng 1 và 5 của Stator. Khi đòng công tắc SW2 và mở công Trang:10 [...]... được cải thiện lớn hơn mức ban đầu thì thời gian mở của Tr 2 giảm xuống Nếu điện áp sau cải thiện mà thấp hơn mức nguồn thì thời gian mở của Tr 2 tăng lên để điều chỉnh mức dòng Trong sự kết hợp đó, tần số của PWM giống như tần số của sự chồng lên của dòng DC Hình 17: biểu diễn một sự vận dụng của nguyên tắc điều khiển 1 động cơ 3 pha Trang:21 Đồ n Truyền Động Điện GVHD: TRẦN QUANG THỌ Hình 17: Mạch điện... trong hình 10: Trang:15 Đồ n Truyền Động Điện GVHD: TRẦN QUANG THỌ Bước Thuận chiều kim (step) đồng hồ (CW) SW1 SW2 1 Off (-) 2 (+) Off 3 Off (+) 4 (-) Off 5 Off (-) Ngược chiều kim đồng hồ(CCW ) SW1 SW2 Off (-) (-) Off Off (+) (+) Off Off (-) Pha B Pha A Pha A Pha B SW2= (-) Bước 1 SW1= (-) Bước 4 SW1= (+) Bước 2 SW2= (+) Bước 3 SW2= (-) Bước 1 Trang:16 Đồ n Truyền Động Điện GVHD: TRẦN QUANG THỌ Hình... thăng bằng của vò trí Bởi vì: răng 1 và 6 của Rotor bằng nhau về sức hút và moment bằng 0 Trang:13 Đồ n Truyền Động Điện -4 -3 GVHD: TRẦN QUANG THỌ -2 -1 0 1 2 3 4 Bước(steps) Hình 8: đường cong moment tónh của động cơ bước Khi ngắt điện, Rotor đó có thể điều khiển cả hai trường hợp:  Lùi về sau 2 bước để về vò trí ban đầu được trình bày ở hình 7a  Tiến về phía trước 2 bước để có một vò trí như được trình... tạp do nhiều nhánh điều khiển riêng lẽ  Không tiện lợi khi điều khiển một loạt các động cơ có tính đồng bộ Trang:24 Đồ n Truyền Động Điện GVHD: TRẦN QUANG THỌ KẾT LUẬN  Qua một thời gian thực hiện đồ án, em đã hết sức cố gắng thu thập những thông tin cần thiết để hoàn thành đồ án đúng thời gian quy đònh với đề tài “;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;” Cũng qua quá trình thực hiện đồ án này, em đã học hỏi thêm... pha Đây là loại động cơ có 10 cực trên Stator và 72 răng trên Rotor với góc bước là 0.72 0 Trang:17 Đồ n Truyền Động Điện GVHD: TRẦN QUANG THỌ PHẦN ĐIỀU KHIỂN PHẦN II : I GIỚI THIỆU CHUNG: Sau khi ta tìm hiểu nguyên lý hoạt động của động cơ bước thì ta thấy rằng: ta có thể ứng dụng các thiết bò điện tử: Transistor, các loại IC, máy tính,… miễn sao là điện áp đưa vào Stator có dạng xung Các xung này... điện điều khiển lưỡng cực: Trang:18 Đồ n Truyền Động Điện GVHD: TRẦN QUANG THỌ Sự lựa chọn phương pháp điều khiển khác có tính tối ưu hơn được trình bày ở hình 12-a Ởû hình 12-b là một ví dụ của sự lắp đặt các cuộn dây cho một động cơ có 8 cực Pha B Pha A (a) (b) Cực 1 3 5 7 Cực 2 4 6 8 Hình 12: (a) sự bố trí của mạch điện hình cầu cho hoạt động hỗn hợp của động cơ bước man châm vónh cửu cực móng (b)... được pha, 2 pha trình bày ở hình 13 cho động cơ 4 pha B (a) A B (b ) A B (c) Trang:19 Đồ n Truyền Động Điện GVHD: TRẦN QUANG THỌ Hình 13: sự khác nhau giữa các chế độ: (a) Trên 1 pha (b) Trên 2 pha (c) Trên ½ pha Hình 13: sự khác nhau giữa các chế độ IIl SỰ HOẠT ĐỘNG TỐC ĐỘ CAO: - Trong bộ điều khiển động cơ bước, thời gian trễ của dòng volt kế thường là vấn đề nghiêm trọng và một số thông số cơ bản... dòng điện trong các pha đạt đến giá trò tiêu thụvà sau đó Tr1(Transistor) hoặc Tr2 sẽ tắt (không dẫn) Nguồn có điện thế thấp được dùng để điều khiển động cơ trong suốt qua trình động cơ hoạt động 2 Hệ thống dùng những điện trở và Diot Zener: E KẾT QUẢ (Output port) Z80- BỘ VI XỬ LÝ (Microprocessor) Trang:20 Đồ n Truyền Động Điện GVHD: TRẦN QUANG THỌ Hình 15: vi xử lý Z80 nối với mạch điện điều khiển Hình... lớn nhất ở chế độ không tải là 5 Hz Rotor man châm vónh cửu có các cực từ xen kẻ và Stator có dạng cực móng được từ hoá với cực Nam(S) và Bắc(N) xen kẻ nhau Một biểu đồ dơn giản của động cơ bước nam châm vónh cửu (hình 8) đã được dùng để minh hoạ đặc trưng chung của các loại động cơ này Nam châm vónh cửu (a) (b) Trang:14 Đồ n Truyền Động Điện GVHD: TRẦN QUANG THỌ (c) Pha A-A’ Pha B-B’ Stator AA’- pha... bước ngược chiều kim đồng hồ) Như vậy, hướng của động cơ không phụ thuộc chiều dòng điện mà phụ thuộc thứ tự cấp điện cho cuộn dây Mối quan hệ giữa góc bước và số các răng của Rotor và số răng của Stator là: Trang:11 Đồ n Truyền Động Điện Góc bước: β = GVHD: TRẦN QUANG THỌ Ns − Nr Ns.Nr × 360 β : góc bước Trong đó: Ns : số răng của Stator Nr : số răng của Rotor Như thế góc bước của động cơ bước trong . Ngày . . . tháng . . . năm 2005 Giáo viên hướng dẫn: ThS: TRẦN QUANG THỌ Trang:2 Đồ n Truyền Động Điện GVHD: TRẦN QUANG THỌ LỜI CẢM ƠN  Em xin trân trọng bày tỏ lòng biết ơn đến các. CỦA ĐỘNG CƠ BƯỚC : - Trang:6 (a) (c) (b) Đồ n Truyền Động Điện GVHD: TRẦN QUANG THỌ Trong hình vẽ (a) đường lực từ thông của nam châm vónh cửu đi vòng từ cực Bắc (N) sang cực Nam (S). Đặt tính. thuộc thứ tự cấp điện cho cuộn dây. Mối quan hệ giữa góc bước và số các răng của Rotor và số răng của Stator là: Trang:11 Đồ n Truyền Động Điện GVHD: TRẦN QUANG THỌ Góc bước: 360 . × − = NrNs NrNs β