Báo cáo tốt nghiệp Thiết kế mạch điều khiển động cơ bước

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 * 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 * Đề tài : Thiết kế mạch điều khiển cho động cơ bước Động cơ bước Chương I : GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ BƯỚC 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 * 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 cơ bước 5. Giới thiệu về động cơ bước NEMA size 14-3518X-08 * Thiết kế mạch điều khiển cho động cơ bước Giới thiệu chung 1 xung bằng 1 bước Số xung bằng số bước * Thiết kế mạch điều khiển cho động cơ bước Nguyên lý hoạt động Sơ đồ nguyên lý hoạt động Xung điện áp Xung 1 cực Xung 2 cực * Cấu tạo và phân loại Thiết kế mạch điều khiển cho động cơ bước 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 * Thiết kế mạch điều khiển cho động cơ bước 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. * Giới thiệu về động cơ bước NEMA size 14-3518X-08 Thiết kế mạch điều khiển cho động cơ bước Các đầu dây của động cơ * Đề tài : Thiết kế mạch điều khiển cho động cơ bước Chương II : ỨNG DỤNG ĐỘNG CƠ BƯỚC TRONG CÁC HỆ TRUYỀN ĐỘNG RỜI RẠC * Đề tài : Thiết kế mạch điều khiển cho động cơ bước 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 Điều khiển tốc độ quay của động cơ bước Điều khiển chiều quay của động cơ bước * Đề tài : Thiết kế mạch điều khiển cho động cơ bước Ba chế độ điều khiển động cơ bước Từ tam giác OAB, OAC và OAD ta có : Giản đồ nguyên lý các lực điện từ khi điều khiển ở chế độ vi bước. Điều khiển cả bước Điều khiển nửa bước Điều khiển vi bước * Đề tài : Thiết kế mạch điều khiển cho động cơ bước 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 * Điều khiển tốc độ quay của động cơ bước Đề tài : Thiết kế mạch điều khiển cho 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. Thay đổi tần số dịch bước f Điều khiển chiều quay của động cơ bước Động cơ 1 chiều Động cơ bước * Đề tài : Thiết kế mạch điều khiển cho động cơ bước Chương IV : THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ BƯỚC Thiết kế mạch tạo xung điều khiển động cơ bước Thiết kế mạch công suất điều khiển động cơ bước Mạch điều khiển động cơ bước hoàn chỉnh * Giới thiệu về dạng xung điều khiển động cơ bước Đề tài : Thiết kế mạch điều khiển cho 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 cơ 4 pha Giản đồ xung điều khiển nửa bước động cơ 4 pha Giản đồ xung điều khiển nửa bước động cơ 2 pha Giản đồ xung điều khiển cả bước động cơ 2 pha Thiết kế mạch tạo xung điều khiển động cơ bước * Các mạch tạo xung cơ bản Đề tài : Thiết kế mạch điều khiển cho động cơ bước 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 * Đề tài : Thiết kế mạch điều khiển cho động cơ bước 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 4017 Mạch mô phỏng Ưu điểm và nhược điểm * Đề tài : Thiết kế mạch điều khiển cho động cơ bước Mạch tạo xung dùng IC chuyên dụng IC L297 Mạch mô phỏng Dạng xung điều khiển * Đề tài : Thiết kế mạch điều khiển cho động cơ bước 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 * Đề tài : Thiết kế mạch điều khiển cho động cơ bước 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 Mạch công suất sử dụng IC L298 * Đề tài : Thiết kế mạch điều khiển cho động cơ bước Mạch điều khiển động cơ bước hoàn chỉnh * *