AVT1314 - Najprostszy sterownik silników krokowych.pdf - AVT - gselectro.eu

M I N I P R O J E K T Y

Najprostszy sterownik silnika krokowego

Temat sterowania

silnikami krokowymi by³

juø wielokrotnie

poruszany na ³amach

Elektroniki Praktycznej.

Prezentowane uk³ady

oferowa³y znaczne

moøliwoúci i†zapewnia³y

ogromn¹ precyzjÍ

sterowania silnikiem za

pomoc¹ komputera lub

systemu

mikroprocesorowego. Nie

zawsze jednak s¹

potrzebne tak

skomplikowane, a†przez

to kosztowne uk³ady.

Czasami wystarczy sama

moøliwoúÊ wprawienia

silnika krokowego

w†ruch i†zmiana

szybkoúci oraz kierunku

jego obrotÛw.

Uproszczony sterownik

silnikÛw krokowych moøe

znaleüÊ wiele zastosowaÒ

podczas konstruowania uk³a-

dÛw automatyki czy nawet

zwyk³ych zabawek. Opisany

w†artykule uk³ad realizuje na-

stÍpuj¹ce zadania:

1. Steruje czterofazowym

silnikiem krokowym, cyklicz-

nie w³¹czaj¹c pr¹d w†jego

cewkach.

2. Umoøliwia p³ynn¹ re-

gulacjÍ szybkoúci obrotowej

silnika w†ca³ym uøytecznym

zakresie.

3. Umoøliwia zmianÍ kie-

runku obrotÛw.

Sterownik zosta³ zapro-

jektowany z†wykorzysta-

niem trzech tanich i†po-

wszechnie dostÍpnych uk³a-

dÛw scalonych z†rodziny

4000, tak wiÍc koszt jego

wykonania jest stosunkowo

niewielki.

Schemat elektryczny ste-

rownika silnika krokowego

pokazano na rys. 1 . Uk³ad

taktowany jest za pomoc¹ ge-

neratora impulsÛw prostok¹t-

nych zbudowanego z bramek

z uk³adem Schmitta -†IC3B.

CzÍstotliwoúÊ pracy tego ge-

neratora, a†tym samym prÍd-

koúÊ obrotowa silnika, okreú-

lona jest wartoúci¹ rezystan-

cji R2 + PR1 oraz pojemnoúci

kondensatora C1 i†moøe byÊ

regulowana w†szerokim za-

kresie za pomoc¹ potencjo-

metru montaøowego PR1.

Fragment uk³adu z†bramkami

ExOR i†przerzutnikami J-K

tworzy licznik modulo 4, na

ktÛrego wyjúciach, w†takt im-

pulsÛw zegarowych, ìprzesu-

wa siÍî poziom wysoki. Prze-

³¹cznik S1 s³uøy do zmiany

kierunku pracy licznika,

a†tym samym do zmiany kie-

runku obrotÛw silnika, ktÛre-

go cewki prze³¹czane s¹ zgod-

nie ze stanami na wyjúciu

licznika. Za pomoc¹ prze³¹cz-

nika S2 moøemy zatrzymy-

waÊ i†uruchamiaÊ silnik.

Cewki czterofazowego silni-

ka krokowego zasilane s¹ za

poúrednictwem czterech tran-

zystorÛw MOSFET T1..T4.

Zastosowanie w†uk³adzie mo-

WYKAZ ELEMENTÓW

Rezystory

PR1: 1M

Ω

R2: 10k

Ω

R3..R6: 100

Ω

Kondensatory

C1: 470nF

C2: 470

F/16V

C3: 100nF

Półprzewodniki

D1..D4: 1N4148

IC1: 4070

IC2: 4093

IC3: 4027

T1..T4: BUZ10

Różne

CON1: ARK2 (3,5mm)

CON2: 6 x goldpin

S1, S2: mikroprzełączniki

P³ytka drukowana wraz z kom-

pletem elementÛw jest dostÍpna

w AVT - oznaczenie AVT-1314 .

Wzory p³ytek drukowanych

w formacie PDF s¹ dostÍpne

w Internecie pod adresem:

http://www.ep.com.pl/?pdf/

sierpien01.htm oraz na p³ycie

CD-EP08/2001 w katalogu PCB .

Rys. 1.

Elektronika Praktyczna 8/2001

R1: 1k

R7: 1k

M I N I P R O J E K T Y

Rys. 5.

trolitycznych i tranzystorach

mocy.

Uk³ad zmontowany ze

sprawdzonych elementÛw nie

wymaga uruchamiania i†dzia-

³a natychmiast po do³¹czeniu

zasilania i†silnika krokowego.

Z†wartoúciami elementÛw po-

danymi na schemacie umoø-

liwia pracÍ silnika krokowe-

go pochodz¹cego ze starej sta-

cji dyskÛw 5,25î i†zmianÍ

prÍdkoúci obrotowej w†prze-

dziale od ok. 40 obr./min. do

ok. 5†obr./min. WiÍkszej

prÍdkoúci obrotowej nie da

siÍ w†tym typie silnika (100

krokÛw/obrÛt) osi¹gn¹Ê. Nie

ma natomiast ograniczeÒ co

do prÍdkoúci minimalnej,

ktÛra moøe byÊ dowolnie ma-

³¹ po wymianie kondensatora

C1 na inny, o†odpowiednio

wiÍkszej pojemnoúci.

Naleøy jeszcze wspo-

mnieÊ o†sposobie do³¹czenia

silnika do uk³adu sterowni-

ka. Z³¹cze CON2 zosta³o

dobrane tak, øe moøna do nie-

go do³¹czyÊ wiÍkszoúÊ wty-

kÛw, jakimi zakoÒczone s¹

przewody silnikÛw kroko-

wych stosowanych w†sprzÍ-

cie komputerowym. Kolej-

noúÊ przewodÛw prowadz¹-

cych do poszczegÛlnych ce-

wek jest NAJCZ åCIEJ w†tych

silnikach taka sama. NiektÛ-

rzy producenci stosuj¹ swoje

w³asne rozk³ady wyprowa-

dzeÒ i†w†takim wypadku mo-

øe siÍ okazaÊ, øe silnik za-

miast siÍ obracaÊ jedynie

wibruje. Naleøy wtedy do-

úwiadczalnie ustaliÊ kolej-

noúÊ do³¹czenia przewodÛw

silnika do z³¹cza CON2.

delowym tranzystorÛw duøej

mocy typu BUZ10 jest roz-

wi¹zaniem gwarantuj¹cym

poprawn¹ pracÍ nawet silni-

kÛw o†bardzo duøej mocy.

W†przypadku typowych silni-

kÛw krokowych, pochodz¹-

cych np. z†demontaøu sprzÍ-

tu komputerowego, tranzys-

tory te moøemy zast¹piÊ ich

ìs³abszymiî odpowiednikami

(np. BS109) lub nawet bipo-

larnymi tranzystorami ma³ej

mocy.

Uk³ad sterownika silnikÛw

krokowych moøemy zmonto-

waÊ na ma³ej p³ytce obwodu

drukowanego, ktÛrej schemat

montaøowy pokazano na rys. 2 .

Montaø wykonujemy typowo,

rozpoczynaj¹c od wlutowania

w†p³ytkÍ rezystorÛw i†podsta-

wek pod uk³ady scalone, a†koÒ-

cz¹c na kondensatorach elek-

Elektronika Praktyczna 8/2001

AVT1314 - Najprostszy sterownik silników krokowych.pdf

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: