خانه / آموزش های الکترونیک / آموزش AVR / معرفی کامل انواع استپر موتور و راه اندازی آن با AVR

معرفی کامل انواع استپر موتور و راه اندازی آن با AVR

با درک میدان مغناطیسی و کشف آن که میتوان انرژی اکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل نمود تحولی عظیم در تاریخ بشری به وجود آمد. به گونه ای که بشر روز به روز به تفکر و طراحی و ساخت وسایلی که بتوانند با استفاده از انرژی الکتریکی ، انرژی مکانیکی تولید نمایند روی آورد. از این رو انواع موتور های الکتریکی به صحنه وجود آمده و همچنان سیر تکاملی خود را طی نمودند تا به امروز که می توان برای هر نوع کاربری ، نوع خاصی از موتور ها را به کار برد. اما ساخت استپر موتور با امکاناتی که به طراحان و سازندگان ماشین آلات می دهد. به گونه ای برجسته سبب کاهش هزینه ها در همه ی زمینه ها می شود. یکی از چندین مزایای بسیار زیاد این نوع الکتروموتورها تبدیل مکانیزم های بسیار پیچیده مکانیکی، به تنها یک محرک استی می باشد.

 استپ موتور یا موتور پله ای چیست؟

استپر موتور ( Stepper Motor ) یا استپ موتور ( Step Motor ) یا موتور پله ای یک موتور براشلس (Brushless ) الکتریکی DC است که چرخش زاویه ای گسسته یا پله ای دارد و  یک دور کامل ( ۳۶۰ درجه) را به تعدادی پله یا استپ مساوی تقسیم می نماید. این موتور با اتصال به ضربان هایی در فرکانسی خاص کار می کند. هر ضربان فرستاده شده به موتور سبب حرکت محور موتور زاویه ای تا زاویه ای معین می گردد که این زاویه را ، زاویه استپینگ (Stepping Angle) می گویند. اصلی ترین ویژگی  موتور  پله ای که  آن را  از  سایر موتور ها متمایز می کند این است  که،  می توان  شفت این گونه از موتور ها را با اعمال پالس های مناسب الکترونیکی  به  صورت گسسته  به  حرکت درآورد  و  در محل مورد  نیاز قرار داد.
نکته قابل توجه این است که در این گونه موتورها نیازی به گرفتن فیدبک  از موقعیت محور نیست و این نشانه دقت بالای این موتور ها است. بر خلاف موتورهای پله ای، در سرو موتور ها (Servo Motors)  و موتورهای DC که  عمکرد پیوسته ای در چرخش  محور موتور از خود نشان می دهند، اطلاع  لحظه  به  لحظه از موقعیت محور موتور برای قرار دادن آن در موقعیت خاص لازم است که این عمل نیازمند صرف هزینه و انجام عملیات کنترلی ویژه ای است.

موتور های DC جاروبک دار معمولا مادامی که به ترمینال های آنها ولتاژ اعمال شود به حرکت پیوسته ادامه می دهند. اما بر خلاف دسته یاد شده ، استپ موتور ها فاقد جاروبک یا براشلس هستند و مشخصه اصلی آنها که آنها را از سایر انواع موتور ها متمایز می کند اینست که با اعمال پالس به ترمینال های آن ( عموما پالس های موج مربعی ) موقعیت شفت یا محور موتور به میزان مشخص و از پیش تعیین شده ای ( در هنگام تولید موتور ) دوران می کند. هر پالس به میزان مشخصی زاویه محور را تغییر می دهد. در استپر موتور ها در اطراف هسته مرکزی چندین الکترومگنت ( آهنربای های الکتریکی ) دندانه داری قرار دارند و در مرکز نیز یک سیلندر آهنی دندانه دار ( به شکل چرخ دنده ) وجود دارد. این الکترو مگنت ها بوسیله ی یک کنترلر خارجی ( به عنوان مثال میکرو کنترلر ) فعال و غیر فعال می شوند. با برانگیخته شدن اولین الکترومگنت ، سیلندر مرکزی دندانه دار شروع به چرخش می کند تا دندانه های روی سیلندر دقیقا مقابل دندانه های اولین الکترو مگنت قرار بگیرند. ( به خاطر داشته باشید در این حالت دندانه های سیلندر مرکزی فقط با دندانه های اولین الکترومگنت مطابقت می نماید و  با دندانه های سایر الکترومگنت ها انطباق ندارد. ) با فعال شدن الکترو مگنت بعدی و غیر فعال شدن اولین الکترومگنت ، دندانه های روی روتر ( Rotor ) با دندانه های الکترومگنت بعدی منطبق می شود به هر یک از این چرخش ها یک پله یا یک استپ می گویند و بدین شکل یک استپ به جلو یا عقب حرکت می کند.با ادامه این فرآیند موتور به چرخش ادامه می دهد. استپ موتور ها می توانند به این شکل زوایای دقیقی حرکت کنند.این موتور ها در هر پله یا استپ به میزان خاصی بر حسب درجه دوران می کنند ، به عنوان مثال محور استپ موتور ۱٫۵ درجه در هر استپ ۱٫۵ درجه دوران می کنند.

در این مقاله ابتدا به معرفی و شرح انواع استپر موتورها و نحوه ی کارکرد آن ها اشاره شده است و در نهایت استپر موتور های تک قطبی و ذو قطبی را با نرم افزار Codevision AVR راه اندازی کرده ایم.

برای دریافت گزارش کامل به صورت PDF با لینک مستقیم کلیک کنید

برای دریافت کد راه اندازی استپر موتور با AVR و همچنین شبیه سازی در محیط Proteus کلیک کنید

پسورد فایل: epc-project.ir

برای مشاهده پروژه راه اندازی موتور پله ای با آردوینو UNO و ماژول A3967 کلیک کنید

 

 

درباره ی Rezair

کارشناسی مهندسی برق الکترونیک ، علاقه مند به برنامه نویسی میکروکنترلرها

همچنین ببینید

مخابرات ماهواره

مخابرات ماهواره (قسمت چهارم)

مقدمه : در این قسمت از روایط فرکانسی در ماهواره و تداخلات فرکانسی می گوییم …

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

4 + 5 =