Adım motoru

From RepRapWiki
Jump to: navigation, search
Adım motoru

Vitamin

Motor-pap.png
Adım motoru(NEMA 17 ölçülerinde)
Wikipedia Adım motoru


Bir Adım motoru (diğer adıyla Kademeli motor) bir çeşit elektrikli motordur. Adım motoru bir vuruş (pulse) ile belirli bir miktar hareket eder. Bu vuruş gücünü bir Adım motoru sürücüsü tarafından alır. Bu vuruş ile bir adım atılmış olur. Bu vuruşlar yardımıyla adım motoru ile tekrar edilebilir ve düzenli pozisyonlama yapılabilir. Adım motoru robotikte çok faydanılılan bir motordur.


Contents

Özellikler

Adım açısı

Adım motorlarının birer adım açısı vardır. Tam 360°lik dönüş adım açısına bölününce döngü için gereken adım ortaya çıkar. Örneğin, 1.8° tam adım çok kullanılan bir orandır, 200 adım bir döngü için gerekir.

Mendel için kullanılan bir çok motor 1.8 derece açı sunar. Büyük açılı adımlar kullanmak mümkündür ancak daha doğru sonuç için açılar küçültülebilir ki o zamanda maksimum hız düşer.


Mikro adımlar

Bir Adım motorunun önceden belirlenmiş bir adım sayısı vardır. Mikro adımlar bu sayıyı sinüs/cosinüs dalga formunu bobinlere yollayarak yükseltmeya yarar. Bir çok durumda Mikro adımlar ile daha yumuşak ve daha doğru bir çalışma sunar.

Microstepping between pole-positions is made with lower torque than with full-stepping, but has much lower tendency for mechanical oscillation around the step-positions and you can drive with much higher frequencies.

If your motors are near to mechanical limitations and you have high friction or dynamics, microsteps don't give you much more accuracy over half-stepping. When your motors are 'overpowered' and/or you don't have much friction, then microstepping can give you much higher accuracy over half-stepping. You can transfer the higher positioning accuracy to moving accuracy too.

Bipolar

İki bobinli bipolar motor.

Bipolar veya Unipolar motorun iç sargı yapısını ifade eder.Bipolar motorlarda 2 adet birbirinden bağımsız sargı varken,Unipolar motorlarda sargıların bazıları birbirlerine bağımlıdır.Sargıların birbirine bağlantısı motorun uçlarına göre değişir.Her tür kendi sürücü devresine sahiptir.Örneğin Bipolar motor ek beslemeye gerek duymadan direkt olarak motor sargılarından güç çekerken Unipolar motorda bazı uçlara (motorun pin sayısına göre değişir) ek besleme gerekmektedir.

Reprap projelerinin bir çoğunda Bipolar motor kullanılmaktadır.

Bipolar motorlar en güçlü adım motorudur. Ayırt etmek için uçlarını sayabilirsiniz. 4 veya 8 uç olmalı. İçerisinde iki bobin vadır. Hareket bobinler arasında enerji değişimi yönünde hareket eder. Bu yüzden daha karmaşık bir sürücü devreye gereksinimlerı vardır. Ama özel entegreler bu karışıklıklarla bizim için baş ederler. Bazı dizaynlarda (8 uçlu olanlar) her bobin ortadan ayrılır yani uçları bipolar (ortaklar kısa) veya unipolar (kısa ortak ve sol üst - aşağıdaki şekle bakınız)

Template:Clear

Unipolar

İki bobinli unipolar motor, her biri ortak akışlı.

Unipolar motorlar da iki bobinlidir, ama her biri ortak akışlıdır. Ayırt etmesi kolaydır 5, 6 hatta 8 uçludurlar. 6 ve 8 uçlu unipolar motoru ortak akışları iptal ederek bipolar gibi kullanmak mümkündür. 5 uçlu motorlarda ortaklar bağlıdır yani motoru açıp yeniden uçları ayarlamanız gerekir.

Template:Clear

Tutma torku (Holding torque)

Adım motorları DC servo veza DC dişli motorlar gibi fazla bir tutma torku sunamazlar. Bu motorların avantajı pozisyonlanabilir olmalarıdır. DC motorlar için oysa bir geri besleme döngüsü ve elektronik bir devre gerekirken adım motorların bu doğal yeteneği yapısından ileri gelir.

Mendel bir sorun oluşmamasın diye her bir aks için (X, Y ve Z) resmi olarak yaklaşık 13.7 N·cm tork (19.4 ozf·in) veya daha fazla tutma gücü gerektirir. Bazen bunun altıda mümkündür (aşağıya bakınız). Yeni yapılan (ExtruderController) dizaynlar ile adım motorları özelleştirilmiş tork değerleri aşağı çekilmiştir. Eğer şüphede kalmak istemiyorsanıy biraz yüksek değerler seçin.

2012 de çok kullanılan dizaynlardan birisde Wade's Geared Extruder dir. En azından tutma gücü 40 N·cm elde etmelisiniz.

Eğer birimleri dönüştürmek için yardıma ihtiyacınız varsa torque unit converter.

Willy Eylül 2013 te bir çok NEMA17 motoru karşılaştırmalı tork ve hız testi yaptı.


Boyutlar

Fiziksel olarka adım motorları US-temelli NEMA motor standart ile belirtilmiştir. Bu tanımda üst vida düzeneği ve şaft çapı belirtir. Ek olarak NEMA ölçü oranları, ayrıca motorlar genişliğine göre mm olarak sınıflandırılır. Genellikle buda motorun gücü boyu ile ilgilidir.

NEMA 14 Adım motoru küçük ve hafiftir ama yeterli tutma torkunu elde edebilse bile limitlerinde çalıştırmış olursunuz, ısınma problemleri çıkabilir. NEMA 17 ile bunları pek dert etmeniz gerekmez.

NEMA

tema: NEMA Motor

Motor çerçeve boyutlarına göre US standardizasyonlarıdır. National Electrical Manufacturers Association ve Publication ICS 16-2001. Motor boyutlarını değil 'yüzey' ölçüsü ile tanımlar. Örneğin bir NEMA 23 motoru yüzü ile uyuşan vida delikleri 2.3 x 2.3 inçtir. Not: motorun sadece büyük olması daha tork bağlamında güçlü olduğu anlamına gelmez. Bir NEMA 14, NEMA 17 veya NEMA 23'ten çok daha güçlüde olabilir.

NEMA 17 tanımına göre yüzey üzerindeki vida delikler 31 mm (1.22 inç) aralıkla konumlandırılmışsa bu hurdalar arasında aradığınız motoru bulmanıza yardım edebilir.

Şaft

Any part that goes on a stepper motor shaft expects the shaft to be roughly Ø 5 mm. If the shaft is a different size, you will need to make allowances for this in the (plastic) parts you obtain/make.

Kablolar/uçlar

Adım motorları bir çok uç seçeneği ile gelirler. Genelde 4, 6 ve 8 uçlu adım motorları standart RepRap elektronigi ile iyi çalışır. 5 uçlu adım motorlarıda mevcut olmasına rağmen standart RepRap elektroniği ile çalışmaz. Çünkü 5. uç her iki bobinin ortak ucudur.

Isı

Bir çok motor açıklamasında çıkabileceği ısı yazar 80 °C gibi veya 100 °C çalışabilir gibi! Eğer plastik bir bağlantı kullanızorsanız PLA gibi 60-65 °C gibi düşük bir erime noktası vardır o yüzden ısıyı muhakkak düşürün! Isı çekilen güce göre orantılıdır (P=I2R) ama torkta ısıyla orantılıdır yani çok tork kaybetmeden ısınmayı kontrol altında tutabilirsiniz.

Güç ve akım

Son zamanlardaki tüm kontrolcüler akım limitli dizayn edilmişlerdir. Çünkü bobinin direnci (ohms, Ω) düşük kaldığı sürece akım hızlıca çalışmaya yetiyor. Eğer direnç çok yüksek olursa (mesela 24 V motor) akım basitçe yetmeyecektir. Bu septen 3-5 V ve 1 . 1.5 A arası motorlar tavsiye edilir ve akım limitleme ile tepe noktalarındaki tork performanslarını verirler (Kontrolcü A4988 gibi)

"extruder controller board" dizaynlarının bazıları akım limitle kontrolleri yerine H-köprüsü kullanır (bunlar DC motor çalıştırmak için dizayn edilmiştir). Bu kartlar ile çalışırken dikkatli olmak gerekir (PWM) akımı yüksek tutulmamalıdır özellikle düşüm-ohm (düşük voltaj) motorlarda. Motoru ve H-köprüsünü yakma riski vardır.


Adım motoru almak ve kullanması

Motoru almak

Bu yazanlar bilimsel olmayan ama doğru motoru bulmak için geçerli kurallandır:

  1. Genellikle uzun gövde daha fazla tork demektir.
  2. Motorunuz sürücü devrenizden daha fazla amper ve volt gerektiriyorsa, üreticinin yazdığı torku alamazsınız.
  3. Bir motor rahatlıkla üstünde yazan voltajdan fazlasını çekebilir bu da sürücü devresini hızlıca bozabilir.
  4. Adım motorlarının üzerinde genellikle 50 °C sıcaklıktaki tork değeri yazar.
  5. ABS 105-120 °C arasında erir ama 80 °C sonra yumuşamaya başlar. Bu sebeple adım motorlarınızı tam tork değerinde kullanamazsınız.
  6. Güç birimi watt'tır (W) ve hesaplaması volt (V) * akım (A) dır.
  7. Güç ısı ve tork üretir.
  8. Daha fazla güç daha fazla ısı ve tork demektir. Isı akım ve tork orantılıdır, biraz torku kısarak ısıyı düşürebilirsiniz.
  9. Akım tork ile ilgilidir, daha fazla akım daha fazla tork. Daha fazla akım aynı zamanda daha çok güç gerektirir bu da daha çok motorun ısınması demektir.
  10. Adım motorunun üzerinde yazan amper, volt ve direç değerlerinden biri eksikse kalan iki değer ile diğeri bulunabilir. Ohm's law veya basitçe calculator.
  11. Motorlarınız çalışırken kesinlikle kabloları çıkarmayın ve takmayın/yerlerini değiştirmeye çalışmayın. Sürücü devreniz tehlikeli biçimde bozulabilir diğer elektronik ekipmanlarada zarar verebilir.

Ölçülere göre motor hesabı Massmind: Estimating Stepper Motor Size RepRaps/RepStraps ile uyumlu?

Modeller

Çeşitli modelleri bulunmaktadır:

Motorunuzu bulun

Yeni başlayanlar için Traumflug wrote in the forum (Almanca).

Adım motoru sürme

Adım motorunuzu kontrol edebilmek için bir Adım motoru sürücüsüne (devresine) ihtiyacınız vardır. stepper motor driver.

Motor uçları (kablolama)

Bakınız Stepper wiring.

Electro-mechanical linear actuators

As an alternative, rather than the motor spinning the lead screw as in most CNC designs, a linear actuator spins an internal lead nut. This pulls the motor up and down a stationary lead screw that passes all the way through the motor. The electronics works identically to other stepper motors - standard stepper motor electronics can drive it. One RepRap researcher points out that this makes the mechanics simpler and, with a few changes to the design, could potentially lower total cost of a RepRap. See First tests of the Haydon linear actuator stepper motor[1][2] by Forrest Higgs.

Tarihçe

Mendel (RepRap v2.0)

RepRap Mendel NEMA 17 veza NEMA 14 bipolar motor kullanmaktadır. Dört motor akslar için bir tane ekstruder için gereklidir.

Dört adım motorlu konfigürasyon 3. nesil elektronikler tarafından desteklenmektedir.


Daha fazalası

  • [3] Motorlar ve sürücü elektroniği üzerine