موتور پله‌ای دو قطبی چگونه کار می‌کند؟

سرویس آموزش و آزمون برق نیوز، موتور‌های پله‌ای در سه ترکیب اصلی موجود می‌باشند. موتور‌های پله‌ای عمومی موتور‌های پله‌ای عمومی می‌توانند به صورت تک قطبی یا دو قطبی باشند.

موتور پله‌ای تک قطبی

یک موتور تک قطبی می‌تواند به صورت تک قطبی یا دو قطبی مورد استفاده قرار گیرد.

موتور پله‌ای دو قطبی

یک موتور پله‌ای دو قطبی تنها می‌تواند به صورت دو قطبی مورد استفاده قرار گیرد.

مبانی موتور پله‌ای دو قطبی

یک موتور پله‌ای دو قطبی دارای یک سیم پیچ در هر فاز استاتور است. یک موتور پله‌ای دو قطبی دوفاز، ۴ عدد کابل اتصال دارد. در یک موتور پله‌ای دو قطبی ما مانند موتور یک قطبی کابل اتصال مشترک نداریم. از این رو، هیچگونه بازگشت طبیعی جهت جریان از طریق سیم پیچ وجود ندارد. یک موتور پله‌ای دو قطبی ترکیب سیم‌کشی آسانی دارد، اما عملکرد آن کمی پیچیده است. برای راه اندازی یک موتور پله‌ای دو قطبی، به یک درایور IC با مدار پل H داخلی نیاز داریم. این امر به این دلیل است که برای برگرداندن پلاریته (قطبیت) قطب استاتور، جریان باید معکوس شود. این کار فقط از طریق یک پل H قابل انجام است.

دو دلیل دیگر برای استفاده از IC پل H وجود دارد.

جریان کشیده شده توسط یک موتور پله‌ای بسیار زیاد است. پین میکرو کنترلر تنها حداکثر تا ۱۵ میلی‌آمپر را تحمل می‌کند. تولیدکننده‌ی پله به جریانی نیاز دارد که تقریباً ده برابر این مقدار است. یک آی سی راه انداز خارجی قادر به کنترل چنین جریان‌های بالایی است.

دلیل دیگر استفاده از پل H این است که سیم پیچ استاتور چیزی جز سلف نیست. هنگامی که جریان سیم‌پیچ، جهت را تغییر می‌دهد ولتاژ گذرای شدیدی ایجاد می‌شود. یک پین میکروکنترلر معمولی قادر به تحمل چنین تغییرات شدیدی بدون آسیب دیدگی نیست. از این رو برای محافظت از پین‌های میکروکنترلر، پل H ضروری است. رایج‌ترین Ic پل H که در بیشتر پروژه‌های مربوط به موتور پله دو قطبی استفاده می‌شود L۲۹۳D است.

رابط با میکروکنترلر

برای کنترل موتور ۴ پین میکروکنترلر لازم است. ما باید L۲۹۳D را با ولتاژ ۵ ولت و همچنین ولتاژی که موتور برای کار به آن نیاز دارد تغذیه کنیم. از آنجا که از هر دو درایور IC استفاده خواهیم کرد، پین فعال‌کننده را برای هر دوی آن‌ها آزاد خواهیم کرد.

نمودار رابط



سه روش مختلف وجود دارد که ما می‌توانیم موتور پله دو قطبی را راه اندازی کنیم.

فقط به یکی از سیم پیچ‌های فاز در هر زمان ولتاژ اعمال می‌شود. یعنی AB یا CD ولتاژ دارند. البته به سیم پیچ‌ها به گونه‌ای ولتاژ اعمال می‌شود که قطب صحیح را بدست آوریم. اما فقط یک فاز ولتاژ دارد. این نوع پله‌ها گشتاور نگهدارنده کمتری خواهند داشت، زیرا تنها یک فاز پتانسیل دارد.
در این روش، هر دو مرحله به طور همزمان فعال می‌شوند. روتور خود را بین دو قطب هم تراز می‌کند. این ترتیب نسبت به روش قبلی گشتاور نگهدارنده بالاتری خواهد داشت.
روش سوم برای نیم پله استفاده می‌شود. این روش به طور کلی برای بهبود زاویه پله استفاده می‌شود. در اینجا، در مرحله ۱ فقط ۱ فاز فعال است، سپس در مرحله ۲، ۲ فاز فعال هستند، سپس دوباره فقط یک فاز فعال است و دنباله ادامه می‌یابد.


درایو‌های دو قطبی

بسیاری از شرکت‌ها شروع به مونتاژ درایو‌های موتور پله‌ای دو قطبی خود کرده اند. باید دقت کرد که شما موتور پله‌ای را به درستی به راه‌انداز وصل کنید. همچنین راه‌انداز باید بتواند جریان کافی را برای موتور پله‌ای شما فراهم کند. میکروکنترلر فقط باید سیگنال مرحله و جهت را برای راه انداز فراهم کند. این روش تنها دو پین میکروکنترلر را اشغال خواهد کرد و در پروژه‌هایی که به تعداد زیادی پین میکروکنترلر برای عملکرد‌های دیگر احتیاج دارند بسیار کمک کننده می‌باشد.

[۱]universal

 

منبع: ماه صنعت