Điều khiên động cơ bước 5 pha

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HCM KHOA CƠ KHÍ CÔNG NGHỆ Báo Cáo Điều khiên động bước pha HỌ VÀ TÊN: Nội dung đề tài Nôi dung đề tài ”điều khiển động bước pha” Đối tượng nghiên cứu Nghiên cứu Động bước pha nguyên lư hoạt động động bước pha, đồng thời tìm hiểu số động bước khác va ứng dụng vi xử lư điều khiển động bước Phương pháp nghiên cứu I Nghiên cứu tài liệu, vi xử lý II Xây dựng mạch thực nghiệm Phụ lục Phần lý thuyết 1.1 Giới thiệu động bước Động bước loại động điện dùng để biến đổi lệnh cho dạng xung điện thành dịch chuyển dứt khoát góc quay hay đường thẳng bước bước mà không cần cảm biến phản hồi Trong điều khiển chuyển động kỹ thuật số, động bước cấu chấp hành đặc biệt hữu hiệu thực trung thành lệnh đưa dạng số, phần tử phụ biến đổi cỏc mó xung thành tín hiệu điều chế cho hệ thống Động bước ứng dụng nhiều ngành tự động hoá, chúng ứng dụng thiết bị cần điều khiển xác Ví dụ: Điều khiển robot, điều khiển tiêu cự hệ quang học, điều khiển định vị hệ quan trắc, điểu khiển bắt, bám mục tiêu khí tài quan sát, điều khiển lập tŕnh thiết bị gia công cắt gọt, điều khiển cấu lái phương chiều máy bay Trong công nghệ máy tính, động bước sử dụng cho loại ổ đĩa cứng, ổ đĩa mềm, máy in… 1.1.1 Với nhiệm vụ chức nói trên, động bước đđ̣i hỏi yêu cầu riêng kĩ thuật, yêu cầu chung: • • Có bước chuyển dịch bé Moment đồng hóa đủ lớn đảm bảo sai số góc nhỏ thực bước di chuyển • • • • Không tích lũy sai số tăng bước Tác động nhanh Làm việc đảm bảo có cuộn dây điều khiển Động điều khiển đổi chiều có cấu tạo đơn giản 1.1.2 Chỉ thị hay động lực Thuận nghịch hay không thuận nghịch Có stato hay nhiều stato Có hay nhiều cuộn dây điều khiển (quấn tập trung hay quấn rải) Roto phản kháng (không có dây quấn)và roto tác dụng (có dây quấn kích thích nam châm vĩnh cửu) • Roto hh́nh đĩa hay roto mạch in • Bước dịch chuyển xoay hay dịch chuyển thẳng trực tiếp • • • • 1.2 Các loại động bước Tùy theo cấu tạo động bước có loại như: 1.2.1 Động biến từ trở Hình 1.1 Nếu motor bạn có cuộn dây, nối biểu đồ hình 1.1, với đầu nối chung cho tất cuộn, động biến từ trở Khi sử dụng, dây nối chung (C) thường nối vào cực dương nguồn cuộn kích theo thứ tự liên tục Dấu thập hình 1.1 rotor động biến từ trở quay 30 độ bước Rotor động có stator có cực, cuộn quấn quanh hai cực đối diện Khi cuộn kích điện, X rotor bị hút vào cực Nếu dòng qua cuộn bị ngắt đóng dòng qua cuộn 2, rotor quay 30 độ theo chiều kim đồng hồ Y hút vào cực Để quay động cách liên tục, cần cấp điện liên tục luân phiên cho cuộn Theo logic đặt ra, bảng có nghĩa có dòng điện qua cuộn, chuỗi điều khiển sau quay động theo chiều kim đồng hồ 24 bước vòng: Cuộn 1001001001001001001001001 Cuộn 0100100100100100100100100 Cuộn 0010010010010010010010010 thời gian ‐‐> Phần Điều khiển mức trung bình cung cấp chi tiết phương pháp tạo dãy tín hiệu điều khiển vậy, phần Các mạch điều khiển bàn việc đóng ngắt dòng điện qua cuộn để điều khiển động từ chuỗi Hình dạng động mô tả hình 1.1, quay 30 độ bước, dùng số rotor số cực stator tối thiểu Sử dụng nhiều cực nhiều cho phép động quay với góc nhỏ Tạo mặt bề mặt cực rotor cách phù hợp cho phép bước nhỏ đến vài độ 1.2.2 Động đơn cực Động bước đơn cực, nam châm vĩnh cửu động hỗn hợp, với 5, dây , với đầu nối trung tâm cuộn Khi dùng, đầu nối trung tâm thường nối vào cực dương nguồn cấp, hai đầu lại mấu nối đất để đảo chiều từ trường tạo cuộn Mấu nằm cực stator, mấu nằm hai cực bên phải bên trái động Rotor nam châm vĩnh cửu với cực, Nam Bắc, xếp xen kẽ vòng tròn Để xử lý góc bước mức độ cao hơn, rotor phải có nhiều cực đối xứng Động 30 độ bước hình thiết kế động nam châm vĩnh cửu thông dụng nhất, động có bước 15 độ 7.5 độ lớn Người ta tạo động nam châm vĩnh cửu với bước 1.8 độ với động hỗn hợp bước nhỏ đạt 3.6 độ đến 1.8 độ, tốt nữa, đạt đến 0.72 độ 1a 1000100010001000100010001 1b 0010001000100010001000100 2a 0100010001000100010001000 2b 0001000100010001000100010 time -> 1a 1100110011001100110011001 1b 0011001100110011001100110 2a 0110011001100110011001100 2b 1001100110011001100110011 Điều khiển nửa bước ( half step ) 1a 11000001110000011100000111 1b 00011100000111000001110000 2a 01110000011100000111000001 2b 00000111000001110000011100 1.2.3 Động bước lưởng cực Mạch điều khiền Mạch điều khiển cho động đòi hỏi mạch điều khiển cầu H cho mấu; điều bàn chi tiết phần Các mạch điều khiển Tóm lại, cầu H cho phép cực nguồn áp đến đầu mấu điều khiển cách độc lập Các dãy điều khiển cho bước đơn loại động nêu bên dưới, dùng + ‐ để đại diện cho cực nguồn áp áp vào đầu động cơ: Sơ đồ chân Họ vi điều khiển PIC dsPIC hãng mikrochip chế tạo sản xuất với công nghệ đại, phù hợp cho ứng dụng đơn giản phức tạp Đặc biệt ngôn ngữ lập trình assembler MCU khác, người dùng lập trình PIC ngôn ngữ C quen thuộc thông qua phần mềm hỗ trợ ( PIC18C ; CCS C 2.3.4 Phần mềm biên dịch MPLAB MPLAB phần mềm chuyên nghiệp để lập trình cho vi điều khiển với tính bật + Tạo môi trường lập trình C, ASM : nhúng CCS C Compiler, HTPIC C Compiler Compiler khác + Debug mô kết hợp chươn trình nạp + Quản lý project dễ dàng 2.4 sơ đồ điều khiền Khối điều khiền Khối công suất Động 2.5 Lưu đồ giải thuật Begin Nhâp giá trị “goc” RB6=0 Động quay thuận (với giá trị “goc” nhập) RB7=0 Động quay nghịch (với giá trị “goc” nhập) 2.6 Chương trình điều khiền #include #include #include"lcd.h" CONFIG(INTIO&MCLREN&WDTDIS& PWRTEN&UNPROTECT&FCMDIS&BORDIS&LVPDIS&IESODIS); unsigned char a,i,n,m,e,d,v; long goc,c,b; unsigned char T[5]={0xF7,0xEF,0xDF,0xBF,0x7F}; unsigned char N[5]={0x7F,0xBF,0xDF,0xEF,0xF7}; void delay_s(int e); void delay_2(int e); void GT(); void quay3(long e); void quay1(long e); void quay2(long e); void phim (); void vantoc(); void hienthi(int u); ////////////////////////////////////////////////// void hienthi(int u) { printf("\f%d DO V=%d V/P",u,v); _delay(200000); } /////////////////////////////////////////////////CHON VAN TOC void vantoc() { lcd_gotoxy(3,2); printf("\fCHON VAN TOC !!"); _delay(200000); while(1) { RB0=0;RB1=1;RB2=1;RB3=1; if(RB4==0) {a=3;v=16;delay_s(2);printf("\fV = 16 VONG/PHUT");} if(RB5==0) {a=48;v=4;delay_s(2);printf("\fV = VONG/PHUT");} RB1=0;RB3=1;RB2=1;RB0=1; if(RB4==0) {a=4;v=12;delay_s(2);printf("\fV = 12 VONG/PHUT");} if(RB5==0) {a=144;v=1;delay_s(2);printf("\fV = VONG/PHUT");} RB2=0;RB3=1;RB1=1;RB0=1; if(RB4==0) {a=8;v=6;delay_s(2);printf("\fV = VONG/PHUT");} RB3=0;RB2=1;RB1=1;RB0=1; if(RB4==0){delay_s(2) ;break;} } } //////////////////////////////////////////////////// void delay_2(int e) { unsigned char j; for(j=1;j