Báo cáo Tốt nghiệp : Thiết kế mạch điều khiển động cơ bước potx

Chương II : ỨNG DỤNG ĐỘNG CƠ BƯỚC TRONG CÁC HỆ TRUYỀN ĐỘNG RỜI RẠCChương III : CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ BƯỚC Chương III : CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ BƯỚC Chương IV : TH

Trang 1

 Giáo viên hướng dẫn : TS.Trần Văn Thịnh

 Sinh viên thực hiện : Nguyễn Văn Hùng

 Lớp : Thiết bị điện – điện tử 1 - K52

 MSSV : 20071415

BỘ MÔN THIẾT BỊ ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

Trang 2

Đề tài : Thiết kế mạch điều khiển cho động cơ bước

• Động cơ Nema size 14 – 3518X-08, điện áp 24V DC dòng điện 0,35A,

mômen 0,05Nm, Rf = 8,5, Lf = 5,8mH, góc bước 1,80

• Điều khiển bước và điều khiển quay không đảo chiều

Trang 3

Chương II : ỨNG DỤNG ĐỘNG CƠ BƯỚC TRONG CÁC HỆ TRUYỀN ĐỘNG RỜI RẠC

Chương III : CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ BƯỚC

Chương IV : THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ BƯỚC

Trang 4

Thiết kế mạch điều khiển cho động cơ bước

Chương I : GIỚI THIỆU

VỀ ĐỘNG CƠ BƯỚC

1 Giới thiệu chung

2 Nguyên lý hoạt động

3 Cấu tạo và phân loại

4 Ưu điểm và nhược điểm của động

Trang 5

Giới thiệu chung

1 xung bằng 1 bước Số xung bằng số bước

Trang 6

Nguyên lý hoạt động

Trang 7

• Cấu tạo : gồm 2 bộ phận chính là : roto và stato

• Phân loại

Động cơ bước nam châm vĩnh cửu

Động cơ bước có từ trở thay đổi

Động cơ bước kiểu hỗn hợp

Trang 8

Ưu điểm và nhược điểm của động cơ bước

• Ưu điểm :

+ ) Mô men ở chế độ giữ lớn

+ ) Điều khiển dễ dàng, chính xác, động cơ bước có độ chính xác 3-5 %

của mỗi bước và không tích lũy sai số sang bước tiếp theo + ) Dễ dàng khởi động, dừng và đảo chiều quay của động cơ

+ ) Chế tạo động cơ đơn giản, ít tốn kém, dễ điều khiển

+ ) Tốc độ quay tỉ lệ tần số xung đầu vào.

• Nhược điểm :

+ ) Rất khó để hoạt động ở tốc độ cao.

+ ) Cần phải chế tạo bộ điều khiển,nên tốn chi phí.

Trang 9

Giới thiệu về động cơ bước NEMA size 14-3518X-08

Các đầu dây của động cơ

Trang 10

Chương II : ỨNG DỤNG ĐỘNG CƠ BƯỚC TRONG CÁC HỆ

TRUYỀN ĐỘNG RỜI RẠC

Trang 11

Chương III :

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

ĐIỀU KHIỂN

ĐỘNG CƠ BƯỚC

Ba chế độ điều khiển động cơ bước

Các đặc trưng của tín hiệu điều khiển động

cơ bước

Các đặc trưng của tín hiệu điều khiển động

cơ bước

Điều khiển tốc độ quay của động cơ bước

Điều khiển chiều quay của động cơ bước

Trang 12

Ba chế độ điều khiển động cơ bước

1 2

F +F cosα cosβ=

Giản đồ nguyên lý các lực điện từ khi

điều khiển ở chế độ vi bước.

Trang 13

Các đặc trưng của tín hiệu điều khiển động cơ bước

Đối với động cơ bước, tín hiệu điều khiển là các xung rời rạc kế tiếp nhau Việc điều khiển

động cơ bước phụ thuộc vào các tham số sau của xung điều khiển:

• Dòng điện I, kể cả cực tính (và liên hệ mật thiết với nó là mức điện áp U)

• Độ rộng xung (liên quan đến khả năng dịch bước)

• Tần số xung (liên quan đến tốc độ quay).

• Cách thức cấp xung, bao gồm thứ tự và số lượng cuộn dây pha được cấp (liên quan

đến chiều quay và mô men tải).

Tùy thuộc vào việc cấp xung điện, động cơ bước có bốn trạng thái sau đây:

• Trạng thái không hoạt động

• Trạng thái giữ

• Trạng thái dịch chuyển bước

• Trạng thái quay quá giới hạn

Trang 14

Điều khiển tốc độ quay của động cơ

bước

Điều khiển tốc độ quay của động cơ

bước

Động cơ bước có thể quay với bất kỳ tốc độ

nào trong giải từ 0 vòng/phút đến giá trị cực

đại cho phép.

Động cơ bước có thể quay với bất kỳ tốc độ

nào trong giải từ 0 vòng/phút đến giá trị cực

Trang 16

Giới thiệu về dạng xung điều khiển động cơ bước

Dạng xung điều khiển động cơ 2 pha Dạng xung điều khiển động cơ 4 pha

Giản đồ xung điều khiển cả bước động Giản đồ xung điều khiển nửa bước động

Giản đồ xung điều

khiển nửa bước động

Giản đồ xung điều khiển cả bước động

Thiết kế mạch tạo xung điều khiển động cơ bước

Trang 17

Các mạch tạo xung cơ bản

Mạch tạo xung dùng vi xử lý IC 89C51

Mạch tạo xung dùng vi mạch giải mã IC 4017

Mạch tạo xung dùng IC chuyên dụng IC L297

Trang 18

Mạch tạo xung dùng vi xử lý IC 89C51

Mạch mô phỏng

Ưu điểm và nhược điểm

Mạch tạo xung dùng vi mạch giải mã IC

Trang 19

Mạch tạo xung dùng IC chuyên dụng IC L297 Mạch mô phỏng

R 4

ULL

19 CW /C CW

17 K CL18 HO 3

RE SE 20

SY

NC 1

CO OL 11 OS 16 VR 15

SE NS

1 14SE NS

2 13

VC C 12

GN 2

Trang 20

Ưu điểm và nhược điểm

Lựa chọn mạch tạo xung điều khiển động cơ bước

Mạch tạo xung điều khiển động cơ bước dùng IC chuyên dụng IC L297

Mạch tạo xung dùng IC chuyên dụng IC L297

Trang 21

Thiết kế mạch công suất điều khiển động cơ bước

Nhận xét Ưu điểm của việc ghép nối IC L297 và IC L298

điều khiển động cơ bước

Ưu điểm của việc ghép nối IC L297 và IC L298

điều khiển động cơ bước

Mạch công suất sử dụng IC L298

Trang 22

RE SE 20

A 4

B 6

C 7

D 9IN H1 5IN H2 8

EN LE 10

SY

NC 1

CO NTR OL 11 OS 16 VR 15

SE NS

1 14SE NS

2 13

VC C 12

GN D 2

GN D

+5V

+5V GN D

OU T1 2OU T2 3EN

OU T4 14

IN 3 10 IN 4 12

SE NS A 1 SE NS B

8

VS 4 VC C

Trang 23

EM XIN CHÂN THÀNH

CẢM ƠN!

Định dạng
Số trang	23
Dung lượng	2,19 MB