مهمترین مشخصات استپ موتورها

مهمترین مشخصات استپ موتورها، در مقالات قبلی به طور کامل درباره درایورهای استپر موتور صحبت شد. در این مقاله قصد داریم درباره موثرترین مشخصات درایورهای استپر موتورها صحبت کنیم.

مهمترین فاکتوهای درایور استپر موتور که باید بدانید

• برند
• جریان خروجی
• تعداد فاز
• ولتاژ ورودی
• قیمت

1. برند : شرکت های زیادی هستند که درایور استپ موتور تولید میکنند. از با کیفیت ترین و کم قیمت ترین برندهای تولید کننده درایورها لاندا الکترونیک است. برندهای دیگری همچون لیدشاین، CW، HQM و پریموپال نیز درایور های با کیفیتی تولید می کنند. از نظر قیمتی درایور های تولید شده توسط برند لیدشاین قیمت بیشتری دارند. اگر قصد خرید درایور استپ موتور را دارید، میتوانید استپر موتورهای لاندا الکترونیک را با تضمین خریداری نمایید.
2. جریان خروجی : مهم ترین خصوصیت درایور استپ موتور، مقدار جریان خروجی است. جریان خروجی درایور استپ موتور از 1 آمپر برای درایور های کوچک تا 9 آمپر برای درایور های بزرگتر و صنعتی است. مقدار جریان می تواند تاثیر مستقیمی بر گشتاور خروجی موتور داشته باشد.
3. تعداد فاز : درایور های استپر موتور دارای مدل های 3،2 و 5 فاز هستند. البته لازم به ذکر است که اکثر درایورهای استپ موتور از مدل 2 فاز هستند. با توجه به تعداد فاز استپر موتوری که استفاده می کنید، درایور مناسب را انتخاب کنید.
4. ولتاژ مورد نیاز : ولتاژی که درایور برای فعالیت نیاز دارد کاملا به نوع درایور بستگی دارد، بسته به نوع استفاده و کاربرد درایور، ولتاژ های بین 8 ولت تا 80 ولت برای انتخاب درایور استپ موتور وجود دارد. اکثر درایورها توانایی این را دارند که در یک بازه معین فعالیت کنند. بازه ی ولتاژ مورد نیاز روی بدنه یا دیتاشیت درایور نوشته شده است.
5. قیمت درایور استپ موتور : درایور های استپر موتور بسته به کاربرد، قدرت،برند و نوعی که دارند دارای قیمت های متفاوتی هستند. در حال حاضر درایورهایی با قیمت 160 هزار تومان تا 10 میلیون تومان وجود دارند که مطمئنا نوع کاربرد آنها بسیار متفاوت است. عموما درایورهایی که انکودر دار هستند یا توانایی کنترل مجزای چند موتور را دارند قیمت به مراتب بالاتری دارند.

انواع درایور استپ موتور

درایور ساده : برای مواردی که نیازی به کنترل چند موتور بشکل همزمان توسط درایور وجود ندارد، یا نیازی به گرفتن فیدبک از نحوه حرکت استپر موتور نداریم می توانیم از این نوع درایور استفاده کنیم. در حقیقت اکثر درایور ها در این دسته قرار می گیرند.

درایور انکودر دار : در مواردی که نیاز به گرفتن فیدبک از موتور داریم و طبیعتا از استپ موتور انکودر دار استفاده می کنیم، نیاز به استفاده از درایور انکودر دار پیدا می کنیم. استپ موتور های انکودر دار فقط توسط این نوع از درایور قابل کنترل هستند. این نوع درایور می تواند با گرفتن فیدبک از موقعیت استپر موتور به ما برای کنترل استپ موتور گزینه های بیشتری بدهد.

درایور چند محوره : این نوع درایور می تواند چندین موتور را بشکل همزمان درایو کند. لازم بذکر است که اکثر درایور ها می توانند این کار را انجام دهند. اما کنترل هر موتور بشکل مجزا با سیم بندی های مجزا را فقط با درایور چند محوره می توان انجام داد.

انتخاب بهترین درایور

با توجه به گستردگی مدل های درایور، شما می توانید با توجه به مشخصات مورد نظرتان یک درایور را انتخاب کنید. در حقیقت شما باید پس از بررسی تمامی جوانب پروژه، بهترین درایور را برای آن پروژه انتخاب کنید. مشخصاتی مثل جریان خروجی، ولتاژ ورودی، قیمت، تعداد فازها و برند مورد نظرتان، بهترین درایور استپ موتور را برای پروژه شما مشخص می کنند.

نصب و راه اندازی درایور

از آنجا که استپر موتورها برای دستیابی به حرکت های دقیق و با شرایط کاملا کنترل شده طراحی و ساخته شده اند، به همین منظور و برای ارسال مجموعه ای از دستورها و فرمان های حرکتی نیاز به سیستم کنترلی دارند. این مجموعه کنترلی شامل دو بخش اصلی کنترلر (پردازشگر،CPU) و درایور است. کنترلر های صنعتی انواع و اقسام متفاوتی دارند که از میان آنها می توان به PLC ها، بردهای Mach3 ، آردوئینو، رزبری پای و … اشاره کرد. این کنترلر ها بر اساس پارامترها و ساختارهای ذاتی خود، سیگنال های حرکتی اعم از سرعت، زاویه، شتاب، جهت و … را بر اساس کدهای مرجع به درایور موتور منتقل نموده و درایور استپ موتور نیز با تقویت این سیگنال ها و ارسال فرمان های حرکتی بر مبنای ولتاژ و جریان، استپ موتور را با شرایط حرکتی خواسته شده به حرکت در می آورند.

برنامه ریزی حرکت

برنامه ریزی حرکتی استپر موتور ها از طریق نرم افزارهای مربوط به کنترلرها اتفاق می افتد و درایور توانایی خاصی در این زمینه ندارد و تنها تقویت کننده سیگنال و ارسال ولتاژ و جریان مورد نیاز برای هر نوع حرکتی به سمت موتور بر عهده این قطعه است. همانطور که کنترلر ها انواع مختلفی دارند، درایور استپر موتور نیز دارای انواع مختلفی مانند رو بردی، درایورهای صنعتی و دارای قابلیت میکرو استپینگ ( micro stepping ) است. مصرف کنندگان این قطعات با توجه به طراحی ها و نیازهای خود، مدل های مختلفی از موتور، درایور و کنترلر را انتخاب کرده و سیستم خود را راه اندازی می نمایند.

زاویه گام

همانطور که می دانید استپر موتورها دارای یک زاویه گام ذاتی هستند. به عنوان مثال 1.8 درجه در صورتیکه دقت حرکتی بیشتر از این مقدار نیاز باشد، می بایست از قابلیت micro stepping درایور که به صورت دیپ سوئیچ هایی روی درایور است (نحوه ی تنظیمات داخل دیتاشیت های هر درایور وجود دارد) استفاده نمود و با استفاده از کنترلر، فرمان های حرکتی را به آن منتقل کرد. برخی از درایور های استپر موتور توانایی تقسیم هر گام موتور به 1024 قسمت را دارند. اما کنترل این موضوع نیز کار ساده ای نبوده و ممکن است دقت حرکتی را با خطای زیاد روبرو کند و یا اینکه به موتور آسیب وارد نماید. به همین منظور می بایست هر سه بخش این سیستم یعنی موتور، درایور و کنترلر توانایی و آمادگی این رفتار را داشته باشند.

پورت های ورودی و خروجی

هر درایور دارای تعدادی پورت ورودی و خروجی است، یکی از این ورودی ها برای اتصال کنترلر و دیگری برای اتصال استپر موتور است. عموما تعدادی دیپ سوییچ بر روی درایورها تعبیه شده که توسط آنها می توان اعمالی همچون تنظیم مقدار جریان یا مدل میکرو استپینگ را مشخص کرد. نحوه تنظیم جریان و میکرواستپینگ عموما در جدولی که روی بدنه درایور وجود دارد آمده است