من الناحية الفنية ، فإن دائرة محرك السائر هي دائرة عقدة ثنائية العداد. ميزة هذه الدائرة هي أنه يمكن استخدامها لقيادة محركات السائر ذات 2-10 خطوات. قبل المضي قدمًا ، دعونا نناقش المزيد حول أساسيات المحرك السائر.
تم إعطاء اسم هذا المحرك لأن دوران العمود يكون في شكل خطوة يختلف عن DC أو أي محرك آخر. سرعة الدوران في المحركات الأخرى ، زاوية التوقف لا تتحكم بشكل كامل ما لم يتم إدخال الدائرة اللازمة. عدم التحكم هذا موجود لأن لحظة القصور الذاتي ، وهي مجرد شخصية تبدأ وتوقف عند القيادة دون تأخير. ضع في اعتبارك محرك DC ، بمجرد تشغيله تزداد سرعة المحرك ببطء حتى يلتقط السرعة المقدرة. الآن إذا تم وضع حمل على المحرك ، فإن السرعة تنخفض عن المعدل المقنن وإذا زاد الحمل بشكل أكبر ، تنخفض السرعة أكثر. الآن إذا تم إيقاف تشغيل الطاقة ، فلن يتوقف المحرك على الفور لأنه سيكون لديه لحظة من الجمود ، فإنه يتوقف ببطء. الآن ضع في اعتبارك أن هذه حالة في الطابعة لا يتوقف تدفق الورق في الوقت المناسب ،نفقد الورق في كل مرة نبدأ فيها ونتوقف. نحتاج إلى انتظار المحرك لاختيار السرعة ووقت فقد الورق. هذا غير مقبول لمعظم أنظمة التحكم ، لذلك لحل هذا النوع من المشاكل نستخدم محركات متدرجة.
و السائر المحركات لا يعمل على امدادات ثابتة. يمكن تشغيله فقط على نبضات طاقة محكومة ومرتبة. قبل المضي قدمًا ، نحتاج إلى التحدث عن المحركات السائر UNIPOLAR و BIPOLAR. كما هو موضح في الشكل في محرك السائر UNIPOLAR ، يمكننا أن نأخذ مركز التنصت على كل من ملفات الطور للحصول على أرضية مشتركة أو لقوة مشتركة. في الحالة الأولى ، يمكننا أن نأخذ الأسود والأبيض كأرضية مشتركة أو قوة. في الحالة الثانية ، يتم أخذ اللون الأسود كمشترك. في case3 برتقالي أسود أحمر أصفر يجتمعون معًا للحصول على أرضية مشتركة أو قوة.
في محرك السائر BIPOLAR لدينا نهايات طور ولا توجد صنابير مركزية ، وبالتالي سيكون لدينا أربعة أطراف فقط. إن قيادة هذا النوع من المحركات السائر مختلفة ومعقدة وأيضًا لا يمكن تصميم دائرة القيادة بسهولة بدون متحكم دقيق.
يمكن استخدام الدائرة التي صممناها هنا فقط لمحركات السائر من نوع UNIPOLAR.
سيتم مناقشة قوة نبض محرك السائر UNIPOLAR في شرح الدائرة.
مكونات الدائرة
- +9 إلى +12 جهد إمداد
- 555 إيك
- مقاومات 1KΩ ، 2K2Ω
- 220KΩ وعاء أو مقاوم متغير
- مكثف 1µF ، مكثف 100 درجة فهرنهايت (ليس إلزاميًا ، متصل بالتوازي مع الطاقة)
- 2N3904 أو 2N2222 (عدد القطع يعتمد على نوع السائر إذا كانت المرحلة الثانية نحتاج إلى 2 إذا كانت من أربع مراحل نحتاج إلى أربع)
- 1N4007 (عدد الثنائيات يساوي عدد الترانزستورات)
- CD4017 إيك أو.
رسم تخطيطي لدائرة سائق محرك متدرج وشرح
يوضح الشكل مخطط الدائرة لسائق محرك متدرج على مرحلتين. الآن كما هو موضح في الرسم التخطيطي للدائرة ، فإن الدائرة 555 هنا هي توليد الساعة أو الموجة المربعة. لا يمكن أن يظل تكرار توليد الساعة في هذه الحالة ثابتًا ، لذلك نحتاج إلى الحصول على سرعة متغيرة للمحرك السائر. للحصول على هذه السرعة المتغيرة وتيرة وعاء أو إعداد مسبق في سلسلة مع 1K المقاوم في فرع ما بين 6 عشر و 7 تشرين دبوس. نظرًا لتنوع القدر ، تتغير المقاومة في الفرع وبالتالي فإن تردد الساعة المتولد عن 555.
في الشكل الشيء المهم هو الصيغة الثالثة فقط. يمكنك أن ترى أن التردد مرتبط عكسياً بـ R2 (وهو 1K + 220k POT في الدائرة). لذلك إذا زاد R2 ، فإن التردد ينخفض. وهكذا إذا تم تعديل القدر لزيادة المقاومة في الفرع ، فإن تردد الساعة يتناقص.
يتم تغذية الساعة التي تم إنشاؤها بواسطة جهاز ضبط الوقت 555 إلى عداد DECADE BINARY. الآن يحسب العداد الثنائي للعقد عدد النبضات التي يتم تغذيتها على مدار الساعة ويتيح ارتفاع خرج الدبوس المقابل. على سبيل المثال ، إذا كان عدد الأحداث 2 ، فسيكون دبوس العداد Q1 مرتفعًا وإذا تم حساب الرقم 6 ، فسيكون الدبوس Q5 مرتفعًا. هذا مشابه للعداد الثنائي ولكن العد سيكون بالنظام العشري (على سبيل المثال ، 1 2 3 4 __ 9) لذلك إذا كان العد سبعة فقط ، سيكون دبوس Q6 مرتفعًا. في العداد الثنائي Q0 و Q1 و Q2 (1 + 2 + 4) ستكون دبابيس عالية. يتم تغذية هذه المخرجات إلى الترانزستور لتشغيل محرك السائر بطريقة منظمة.
في الشكل ، نرى دائرة سائق متدرج من أربع مراحل تشبه إلى حد بعيد المرحلتين الأولى. في هذه الدائرة ، يمكن ملاحظة أن إعادة الضبط المتصلة بـ Q2 تم نقلها الآن إلى Q4 وأن دبابيس Q2 و Q3 المفتوحة متصلة بترانزستورين آخرين للحصول على مجموعة دفع رباعي النبضات لتشغيل محرك السائر ذي المراحل الأربع. لذلك من الواضح أنه يمكننا قيادة محرك متدرج يصل إلى عشر مراحل. ومع ذلك ، يجب على المرء أن يحرك دبوس RESET حتى يتناسب مع قيادة الترانزستورات في مكانها.
الثنائيات الموضوعة هنا هي لحماية الترانزستورات من الارتفاع الاستقرائي لملف محرك السائر. إذا لم يتم وضعها ، فقد يخاطر المرء بنفخ الترانزستورات. كلما زاد تواتر النبضات ، زادت فرصة الانفجار بدون الثنائيات.
عمل سائق السائر
من أجل فهم أفضل لدوران الخطوة للمحرك السائر ، فإننا نفكر في محرك متدرج رباعي المراحل كما هو موضح في الشكل.
ضع في اعتبارك الآن ، على سبيل المثال ، أن جميع الملفات ممغنطة في وقت واحد. يتعرض الجزء المتحرك لقوى متساوية الحجم من كل مكان حوله ولذا فهو لا يتحرك. لأن جميعها متساوية في الحجم وتعبر عن الاتجاه المعاكس. الآن إذا كان الملف D ممغنطًا فقط ، فإن الأسنان 1 الموجودة على الجزء المتحرك تتعرض لقوة جذابة تجاه + D والأسنان 5 من الجزء المتحرك تتعرض لقوة تنافر معارضة لـ- D ، فإن هاتين القوتين تمثلان قوة مضافة على مدار الساعة. لذلك يتحرك الدوار لإكمال الخطوة. بعد ذلك يتوقف حتى يتم تنشيط الملف التالي لإكمال الخطوة التالية. يستمر هذا حتى اكتمال الخطوات الأربع. لكي يدور الدوار هذه الدورة من النبض يجب أن تستمر.
كما أوضحنا من قبل ، يتم ضبط الإعداد المسبق على قيمة لتردد معين من النبضات. يتم تغذية هذه الساعة إلى عداد العقد للحصول على مخرجات منتظمة منه. يتم إعطاء النواتج من عداد العقد إلى الترانزستورات لدفع الملفات عالية الطاقة لمحرك السائر بترتيب تسلسلي. الجزء الصعب هو أنه بمجرد اكتمال التسلسل ، لنفترض أن 1 ، 2 ، 3 ، 4 ، يكمل محرك السائر أربع خطوات ، وبالتالي فهو جاهز للبدء مرة أخرى ، لكن العداد لديه القدرة على الاستمرار لمدة 10 ، وبالتالي يستمر دون انقطاع. إذا حدث هذا ، يجب أن ينتظر محرك السائر حتى يكمل العداد دورة 10 وهو أمر غير مقبول. يتم تنظيم ذلك عن طريق توصيل RESET بـ Q4 ، لذلك عندما يذهب العداد لخمسة عد ، فإنه يعيد ضبط نفسه ويبدأ من واحد ، وهذا يبدأ تسلسل السائر.
إذن هذه هي الطريقة التي يتقدم بها السائر باستمرار وبالتالي يحدث الدوران. بالنسبة إلى مرحلتين ، يجب توصيل دبوس RESET بـ Q2 حتى يعيد العداد ضبط نفسه في النبضة الثالثة. بهذه الطريقة يمكن للمرء ضبط الدائرة لقيادة محرك متدرج بعشر خطوات.