28BYJ-48 Информации и совети за моторни чекори
Степски мотор 28BYJ-48
Како прво: Оваа интересна статија ја најдов на https://grahamwideman.wikispaces.com/Motors-+28BYJ-48+ Stepper+motor+notes.
За жал, wikispaces.com најавува дека ќе ја прекинете вики услугата во 2018/2019 година. За да не исчезне целосно оваа страница, ја презедов тука и ја преведов најдобро што можам.
Оригиналната страница како PDF на англиски јазик, исто така, може да се преземе на крајот од статијата.
Голема благодарност до Греам Видеман за неговите обемни информации за овој степер мотор.
Оваа статија има неколку коментари за ефтин мотор со ниска цена со редуктор на запчаници, кој доаѓа во различни форми од различни продавачи, вклучувајќи Adafruit, дилери за роботика, eBay од продавачи од САД и од Кина, итн.
Очигледно овие се по цена на степер мотор - 5VDC 32-чекор 1/16 запчаници) го направија користениот запчаник број 4 (вториот од горниот десен агол со 16 заби) прилично неверојатно. Оваа загатка се објаснува со споредување на сликата на каталогот на Adafruit со мојата слика на внатрешноста на моторот на Adafruit. Евидентно е дека сликата на каталогот на Adafruit всушност одговара на моделот на моторот што го продаваат RioRand (и многу други производители).
| Фотографија на каталог на Адафрут преку Интернет (статус: тековна) | Внатрешни работи од Adafruit | RioRand мотор |
| Слика на сегашниот мотор Adafruit 858. | Моторот RioRand изгледа како слика на каталогот од Adafruit! |
Различен поглед на секој мотор
Вистински детали за опрема
Адафрут опрема [Слика коригирана 2015-01-28] Менувач RioRand
Пресметајте и споредувајте брзини
| Адафрут | ||||||||
| влез | 1 ротација на моторот | 32 | 22-ри | 16 | 31 | 349184 | 513.0343 | |
| излез | 9 заби | 11 | 22-ри | 10 | Револуција од 1 вратило | 21780 година | 1/16.032 | 513 чекори 0.999933 револуции |
| РиоРанд | ||||||||
| влез | 1 ротација на моторот | 32 | 22-ри | 26-ти | 31 | 567424 | 2037.886 година | |
| излез | 9 заби | 11 | 9 | 10 | Револуција од 1 вратило | 8910 година | 1/63.68395 | 2038 чекори 1.000056 револуции |
| 3. Моторот на Петр | ||||||||
| влез | 1 ротација на моторот | 32 | 22-ри | 27 | 24 | 456192 година | ||
| излез | 9 заби | 11 | 9 | 8-ми | Револуција од 1 вратило | 7128 година | 1/64 | 2048 чекори 1.0 врти |
(Мотор # 3 додаден по е-пошта од Петр во Чешка кој купи „28BYJ-48“ од локален дилер на Интернет. Многу интересно поради неговиот точен сооднос.)
Крајна линија: Овие мотори 28BYJ-48 делат многу исти брзини, само што варираат во една или две од нив.
Главните спецификации од интерес се однесуваат на отпорот на ликвидација, последователната струја на ликвидација и границата на струјата над која моторот станува непожелно врел.
Овие спецификации се склони кон конфузија затоа што:
- Постојат два круга на ликвидација.
- Како „униполарен мотор“, секоја намотка има централен кран, двете централни славини се поврзани едни со други во рамките на моторот и треба да бидат заедничка (V + игла 5) врска.
- За напојување на ликвидација, поврзете ја жицата (иглички 1.4) со земјата.
Кога разговарате за отпорот на ликвидација, важно е дали зборувате за цела ликвидација или само за отпор од централниот допир до крајната врска. Во следната табела, бројките за отпор се однесуваат на половина ликвидација; ова е од игла (1.4) до обична игла 5.
| Адафрут | 5V | 26 оми | 42 оми (белешка 3) | 5V | 165mA | 330mA |
| РиоРанд | 5V | 27 оми | 5V | 165mA | 330mA | |
| Адафрут | 12V | 90 оми | 12V | 125mA | 250mA | |
| 7V | 70mA | 140mA | ||||
| 5V | 50mA | 100 mA |
Белешка 1: Со типичниот двигател на Дарлингтон (L293D, ULN2003) возачот апсорбира приближно 0,75 V до 0,85 V од вкупниот напон на напојување. Работењето од напојување од 5V дава приближно 4,2V низ намотките на моторот (половина).
Белешка 2: Претпоставува дека секогаш се возат две полуврти. Тоа значи: шема на четирифазен чекор.
Белешка 3: [Во овој момент во времето. Се надеваме дека „Адафрут“ ќе се ажурира.] Спецификациите за „Адафрут“ не кажуваат дали е ова за половина пресврт или за целосен пресврт. Адафрут не наведува спецификација на отпорник за моделот 12V.
Активирајте го моторот
Вообичаениот начин на возење на овој мотор 28BYJ-48 се чини работи со возач на Quad Darlington ULN2003, за кој има многу ефтино достапни табли за пробивање (некои со LED диоди што се многу погодни за програмирање), често со моторот како што е RioRand.
Овој двигател е поврзан со контролер како што е Arduino преку четири жици, а индивидуалните чекори се контролираат од софтверот.
Кога спецификацијата на моторот одредува „513 чекори по вртење на излезната вратило“, тоа се однесува на употребата на следната четирифазна низа, каде што еден чекор одговара на напредување на еден ред во табелата. Значи 128,25 циклуси од целата низа на чекори.
Коментари на таблата за возачи ULN2003
Проблем: Оваа популарна табла за возачи има серија од 4 влезни пина за четири фази и два посебни пина за напојување што доаѓаат од друг извор на енергија освен Arduino (или друг контролер). Нема погодна точка да се постави земја помеѓу Arduino и оваа табла за возачи. Другите слични возачки картички ја избегнуваат оваа грешка (тие обезбедуваат заземјен пин покрај влезните сигнали).
Решение на оваа табла ќе биде лемење во дополнителен игла за заглавие за заземјување во точката „IN5“, а под таблата ќе залемите кабел од овој пин на заземјувач (на пример игла 8 од ULN2003). Заземјувањето на неискористен влез на ULN2003 нема негативни ефекти.
Објаснување на електричните пинови и џемпери
- Доколку недостасува скокач, позитивното снабдување на пинот 2 се напојува само на позитивниот пин за напојување UNL2003 („Заеднички“).
- Со инсталиран скокач, истото позитивно напојување се испраќа и до обичниот мотор (на штекерот на моторот) и ЛЕР.
Продавачите кои даваат објаснување за скокачот велат дека треба погодно да го оневозможи моторот. (Инсталирајте или извадете го скокачот само кога е исклучено напојувањето за да избегнете минливи микроорганизми од индуктивноста на моторот што го оштетуваат ULN2003.)
На пример, скокачот не е начин за снабдување на ULN2003 и моторот одделно. Ова не е потребно и нема да работи правилно. Забележете го внатрешното коло ULN2003, особено заштитната диода, која е единствената функција поврзана со приклучокот COM ULN2003.
| 1 | минус | Земја за напојување |
| 2 | Плус | Позитивно напојување за ULN2003, а исто така и ЛЕР и моторот ако е инсталиран скокачот |
| 3 | Плус | За употреба со скокач |
| 4-ти | Снабдување со мотор | Користете скокач за активирање на моторот и LED диодите (обичен случај). |
Еве ја внатрешната шема за дел од ULN2003, од лист за податоци за ТИ: Единствената врска на ULN2003 со плус снабдувањето (овде со назнака „COM“, како и со заедничкото позитивно напојување) е преку заштитната диода.
Четири или осум фази
Постои одредена дискусија дека моторот работи подобро кога се работи со осум фази (наизменично вклучени 2 намотки, 1 намотување вклучено ...), но јас не ја сфатив низата од 8 фази како подобрување. Всушност, добив впечаток дека 8-фазната низа всушност произведува помалку вртежен момент, иако не сум го истражувал ова исцрпно.
Низи наспроти жици
Следната низа работи за четири фази:
И за осум фази:
Контроли на моторот PWM
Дисипација на топлина
- 12V моторот со 12V PS: 12V * 0,25A = 3W
- Собна температура
23 ° С Моторот се стабилизира околу
23 ° С
Вртежниот момент е релативно тешко да се измери, што може да доведе до ширење на спецификациите на Интернет кои се нецелосни и многу разновидни. Поставив суров апарат за да добијам проценка на вртежниот момент од овие мотори што работат со различен напон на напојување. Уредот се состои од држач за моторот, рака што е прицврстена на вратилото на моторот, а на крајот на раката (на 10 см од вратилото) корпа во која може да се постават тежини. Ги користев најновите монети од еден цент во САД, со тежина од 2,5 грама и ги измерив различните оптоварувања на дигитална вага. Со ова можеме да направиме две мерења:
- Зависна од оптоварувањето карактеристика: Макс. Вртежен момент што моторот може да го изврши кога се контролира од една до друга позиција. За да го тестираме ова, ставаме товар во корпата со раката хоризонтално и му кажуваме на моторот да го подигне. Ние го зголемуваме товарот додека моторот не престане да прави чекори при подигнување.
- Држење на вртежниот момент: Со моторот во мирување и раката хоризонтално, ставаме толкава тежина во корпата што моторот повеќе не може да го поддржува. Ова е генерално многу поголема вредност на вртежниот момент од вртежниот момент.
Вредностите на вртежниот момент се дадени во единици на грам-сила * cm (gf * cm). Бидејќи корпата е на раката 10 см од вратилото на моторот, тежина од 15 g одговара на вртежен момент од 10 * 15 = 150 gf * cm.
Ги повторив мерењата неколку пати во двата правци (тежината на едниот или другиот крај на раката). Резултатите прикажани подолу не се статистички цврсти (само еден 5V и два 12V примероци мотори), но се можеби репрезентативни и секако се интересни за споредба со спецификациите наведени во Adafruit.
Забележете дека ова се мерења со многу мала брзина. При поголеми брзини, вртежниот момент на затегнување се намалува како резултат на пократкото време на чекор за промена на струјата за да се „надмине“ индуктивноста на ликвидацијата и да се постигне нејзината целосна вредност.
Резултати од вртежен момент
Сите вртежи во грам сила * см.
| Адафрут | 5V | 5V | 170-190 | 950-1050 | 150 |
| РиоРанд | 5V | 5V | 740-820 година | 2000 година (забелешка 1) | |
| Адафрут | 12V | 12V | 370-400 | 1450-1550 година | 250 |
| 10V | 310-340 | 1350-1450 година | |||
| 9V | 270-300 | 1200-1300 година | |||
| 7V | 190-220 година | 900-1000 | |||
| 5V | 120-140 | 690-800 |
Забелешки:
- Белешка 1: Мојот тест за извлекување достигнува приближно 200g x 10cm, и во овој момент забите во опрема се скршија. Погледнете ги сликите подолу.
- Белешка 2: Ниту Adafruit ниту RioRand [во овој момент] не наведуваат спецификација за повлекување, спецификација која е клучна за реално преместување на товар.
- Белешка 3: Спецификациите на Adafruit за вртежен момент на задржување се прениски за фактор шест! Со тоа, моторот е шест пати помоќен (додека држи) отколку што вели Адафрут.
- Забелешка 4: Задржувачкиот вртежен момент на моторот RioRand 5V можеби не изненадуваше и беше околу четири пати поголем од моторот Adafruit 5V, што е 4x поголема опрема за намалување.
Скршени заби при тестирање на вртежниот момент на држењето
28BYJ-48 RioRand мотор. Бидејќи моторот RioRand има поголем однос на преносот, тој може да апсорбира поголем вртежен момент без да ја изгуби својата позиција. Сепак, примената на овој поголем вртежен момент е очигледно премногу за забите. Ефективниот максимален вртежен момент што може да го издржи не се одредува според вртежниот момент на степерот, туку од јачината на забот.
| Запчаник 4 | Запчаник 5 |
Ограничувања за оценување
- При извршувањето на овие испитувања на почетниот момент, ми се чинеше дека некои фази на моторот 28BYJ-48 се посилни од другите. За секој мотор, одредени фази или позиции постојано се чинеа дека се оние што произведоа најмал вртежен момент. Ова се однесуваше и на вртежниот момент и на вртежниот момент.
- Сосема е веројатно дека притисокот врз излезната вратило на менувачот за да се примени странична сила (не само ротациона) ќе донесе одредено обврзувачко триење со него. (Некоја странична сила е неизбежна кога се користат запчаници.) Ова триење веројатно работи против вртежен момент и во прилог на задржување на вртежниот момент.
Набудувања; Предлози за употреба
5V? или 12V мотор на 7V?
За апликации што вклучуваат табла Arduino или друга мала плоча на контролорот, веројатно е дека корисникот нема да претпочита да работи мотор од напојувањето на таблата + 5V, туку наместо тоа, сака да го поврзе со изворот на напојување + 7V или поголем. Вреди да се напомене дека 12V моторот што работи на напојување> 7V ќе обезбеди подобар вртежен момент од 5V напојување на 5V и при помала потрошувачка на енергија.
теренот
Поради користениот менувач, постои
- Навалување на ротација во положба на излезната вратило, прибл. +/- 3 степени (вкупно 6 степени)
- покрај наклонот, некои дополнителни вртења се под оптоварување. На пример, 12V моторот напојуван од 12V PSU произведе оптоварување нешто помалку од вртежниот момент, што претставува дополнителна ротација од приближно 9 степени.
Иако редукторот на брзината произведува брзина на вртење што е многу побавна од онаа на основниот степер мотор, и при поголем вртежен момент, тој не произведува пропорционално зголемување на точноста на положбата. Споредете ја наклонот и користете броеви за големината на чекорот на типичен степер мотор со 200 чекори по вртење (1,8 степени - подобро со возач за микро чекор).
И покрај тоа, овие мотори 28BYJ-48 наоѓаат корисни апликации. На пример, ќе биде можно следново:
- Поставете лесни предмети, на пример, во анимиран механички дисплеј, како што е лицето на часовникот,
- Поместете лостови или прачки (како на серво) кои имаат постојан товар,
- Завртете ја шипката со навој каде точната позиција на ротација е од мала важност
Други луѓе кои испитуваат 28BYJ-48:
- Менувач на степ мотор
- Откриен е истиот менувач како што е опишано погоре за RioRand, но некои постери тврдат дека постои точен модел на пренос 1:64.
- http://42bots.com/tutorials/28byj-48-stepper-motor-with-uln2003-driver-and-arduino-uno/
Преземете ја оригиналната страница на англиски јазик како PDF формат