/ Dinh gia tri cho Timerl tao foc do baud
13.1.1 TỔNG QUAN ĐỘNG CƠ BƯỚC
Trong các hệ thống tự động, điều khiển từ xa và trong máy tính điện tử ngày
càng sữ dụng rộng rãi hệ thống truyển động rời rạc. Các hệ thống truyền động rời rạc
này được thực hiện nhờ một loại động cơ đặc biệt gọi là động cơ bước.
Hình 13.1.1.1-— Động cơ bước
Động cơ bước là bộ phận truyền động gia lượng số. Nó hoạt động dưới tác dụng của các xung rời rạc và kế tiếp nhau. Khi một xung dòng điện hoặc điện áp đặt vào cuộn dây stato(phân ứng) của động cơ bước, thì rotor(phần cảm) của động cơ sẽ quay
đi một góc nhất định, và được gọi là bước. Vị trí của trục động cơ bước được quyết định
bởi số lượng xung, khi các xung dòng điện đặt vào cuộn dây phần ứng liên tục thì rotor
sẽ quay liên tục. Động cơ bước có thể quay theo cả hai chiều, quay theo chiều nào phụ
thuộc vào chuỗi tín hiệu mệnh lệnh từ mạch dẫn động.
Tốc độ của động cơ bước tỷ lệ thuận với tần số xung đầu vào và được tính theo bước
trên giây bằng với tân số š đầu vào tính theo xung trên giây.
Khác với động cơ DC và động cơ serve, động cơ bước là động cơ đồng bộ. Bất kỳ moment xoắn được tạo ra bởi hệ thống thì chỉ là kết quả của tải. Những động cơ này thì phụ thuộc vào tín hiệu ngõ vào. Một hệ thống động cơ bước thường bao gồm 3
phần tử cơ bản như (Hình 13.1.1.2)
TẾ |
Hình 13.1.1.2- Tổng quan hệ thống động cơ bước
Bộ indexer (cũng được coi như một bộ xử lý) là một mạch vi xử lý, xử lý trực tiếp những những lệnh phức tạp mức cao, và cung cấp những xung bước. Tín hiệu ngõ
ra được đưa đến Dirver ( bộ điều khiển). Thông thường, nó là một thiết bị lập trình được thực hiện với mạch cứng đã được thiết đặt. Hầu hết những ứng dụng yêu cầu bộ
indexer xử lý tốt chức năng khác nhau bao gồm gia tốc, giảm tốc, truyền chuyển động và khoảng cách. Bộ indexer thì linh hoạt có thể hoạt động riêng lẻ với nhau hoặc hoạt
động qua giao diện máy tính chủ.
Bộ driver :( cũng có thể gọi là bộ khuếch đại) chức năng chính của bộ driver là
chuyển đổi những tín hiệu ngõ ra từ bộ indexer thành nguồn năng lượng cần thiết (
dòng hoặc áp), để kích hoạt cuộn dây động cơ. Một xung bước từ bộ driver sẽ điều khiển một bước của trục động cơ. Hay nói cách khác, tốc độ và moment xoắn của động
cơ bước thì dựa vào dòng điện từ bộ driver tới cuộn dây. Độ tự cảm là thông số quan trọng nhất của driver. Trong hầu hết những ứng dụng công nghiệp, mạch điểu khiển
(driver) được thiết kế để cung cấp một lượng điện áp lớn hơn điện áp cần điểu khiển
động cơ. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Động cơ bước bao gồm hai bộ phận: stato và roto. Cuộn dây là phần chính của
stato. Tuỳ vào số cuộn dây mà ta có động cơ bước ba pha, bốn pha hoặc năm pha... Khi
làm việc, cuộn dây được cấp nguồn theo một trình tự thì được gọi là sự nối tiếp pha.
Roto thường là một trục nam châm. Khi những tín hiệu nối tiếp pha được cung cấp tới
cuộn dây thì một vùng điện từ được tạo ra quanh roto. Do đó, roto sẽ bắt đầu quay bởi lực điện từ. Độ chính xác thì hầu như là một trong những yêu cầu quan trọng nhất để
điều chỉnh một động cơ bước và được xác định bởi số bước trên một vòng. Thường thường, động cơ bước có thể làm việc với chế độ đủ bước, nửa bước và vi bước, điều này tuỳ thuộc vào thiết kế driver. Chế độ đủ bước của động cơ là nói đến chuyển động
đủ của một bước khi có một xung tín hiệu vào. Ví dụ : động cơ bước chuẩn có 200 răng trên roto thì điểu này có nghĩa là có 200 bước đủ trên một vòng và mỗi bước có góc
quay là 1,8°. Với chế độ nửa bước, là quá trình điều khiển quay một góc bằng với một
nửa góc quay của một bước đủ ứng với mỗi nhịp điều khiển. Như vậy, với động cơ ví dụ trên thì góc nửa bước là 0, 90. Điễu khiển vi bước là một công nghệ mới gần đây, tạo ra nhiều điểm giữa hơn bằng cách sử dụng các giá trị dòng điện khác nhau tại mỗi thời điểm. Trong hầu hết những hệ thống điều khiển phát triển, điều khiển vi bước được sử dụng để đạt được những góc bước nhỏ và độ chính xác cao. Như vậy, phương pháp
——ễễễễễễễễễễ>ễ>—=——===————
chia nhỏ bước có hiệu quả làm giấm rung động hơn so với động cơ đang làm việc Ở
chế độ đủ bước. Nó cũng làm giảm sự thay đổi thất thường so với khi chạy ở chế độ đủ
bước.
13.1.2 PHÂN LOẠI ĐỘNG CƠ BƯỚC
Trong thực tế có nhiều loại động cơ bước có thể được phân loại theo các cách
như sau:
> Theo nguyên lý làm việc : có 3 loại:
Động cơ bước nam châm vĩnh cửu(PM)
Động cơ bước từ trở thay đối(VR) Động cơ bước hỗn hợp(HB) > Theo số phase:
Thường gặp động cơ bước 2 phase, 3 phase hoặc 4 phase.. tuỳ theo SỐ cực trên stato
> Theo công suất: có 2 loại: Động cơ bước công suất lớn
__ Động cơ bước công suất nhỏ kết hợp với bộ khuếch đại thủy lực.
Về cơ bản, theo nguyên lý làm việc và phương pháp thiết kế, có ba loại động
cơ bước được sử dụng phổ biến hơn những loại khác là: động cơ bước nam châm vĩnh cửu(PM), động cơ bước từ trở thay đổi LCVR), động. cơ bứơc hỗn hợp (HB).