Động cơ bước là động cơ không chổi than DC và đồng bộ. Chúng xoay theo các bước rời rạc của các giá trị được xác định trước và có thể xoay cả theo chiều kim đồng hồ và ngược chiều kim đồng hồ. Không giống như các động cơ DC khác, chúng cung cấp điều khiển vị trí chính xác theo số bước trên mỗi vòng quay mà động cơ được thiết kế. Điều đó có nghĩa là một cuộc cách mạng hoàn chỉnh của động cơ bước được chia thành một số bước rời rạc. Chúng thường được sử dụng trong máy CNC, robot, máy in 2D và 3D.
Đối với hướng dẫn này, chúng tôi sẽ sử dụng động cơ bước NEMA 17 và điều khiển nó thông qua Mô-đun trình điều khiển A4988.
Nó phù hợp cho máy in 3d, Máy CNC, Máy khắc, Cánh tay robot, v.v. Trong các thiết bị tốc độ thấp yêu cầu chuyển động quay thông minh ở một tốc độ cụ thể mà không bỏ lỡ bất kỳ bước nào, có thể sử dụng NEMA 17. Tốc độ mô-men xoắn NEMA 17 có thể thay đổi bằng cách áp dụng các tốc độ hoạt động khác nhau. Trên thực tế, mô-men xoắn phụ thuộc vào nhiều yếu tố, đó là áp dụng dòng điện, điện áp và yếu tố thứ ba là cảm ứng của cuộn dây trong động cơ. Vòng quay của động cơ đòi hỏi từ trường phải thực hiện một bước duy nhất. Thời gian cần thiết để làm cho cuộn dây hoàn toàn từ tính phụ thuộc vào cảm ứng của cuộn dây.
Trong NEMA 17, tất cả các chân được kết nối bên trong với cuộn dây. Để thực hiện chuyển động, chúng ta cần từ hóa cuộn dây. Bên trong để điều khiển động cơ bước, chúng ta sẽ phải sử dụng cặp màu xanh lá cây và đen. Cặp thứ hai sẽ có màu đỏ và xanh lam.
Điện áp định mức của nó là 12V
Pha hiện tại là 2,2A
Mô-men xoắn Holding bằng 40N.cm
Một góc bước sẽ là 1,8 độ.
Tổng số bước cho mỗi độ phân giải sẽ là 200.
Chì 4 dây và 8 inch
Số giai đoạn là 4
Tổng điện cảm theo từng pha sẽ là 2,8 mH
Điện trở của cuộn dây là 1,5 Ohm trên mỗi cuộn dây.
Mô-đun trình điều khiển A4988 được sử dụng để kiểm soát tốc độ và hướng của động cơ bước chủ yếu được sử dụng trong robot, đồ chơi, máy in 3D để điều khiển chuyển động. Nó có khả năng vận hành động cơ bước lưỡng cực ở chế độ bước đầy đủ, nửa bước, bước quý, bước thứ tám và bước thứ mười sáu. Có một bộ dịch tích hợp chỉ cho phép sử dụng hai chân từ bảng ESP32 để điều khiển tốc độ và hướng của động cơ bước.
Mô-đun trình điều khiển nhỏ gọn và kích thước nhỏ này có các thông số kỹ thuật sau:
Điện áp hoạt động tối đa: 35V
Điện áp hoạt động tối thiểu: 8V
Dòng điện tối đa trên mỗi pha là 2A nên có thể dễ dàng điều khiển NEMA17 có dòng điện đầu ra là 2A mỗi pha.
Kích thước: 15,5 × 20,5 mm (0,6" × 0,8")
Có khả năng vận hành động cơ bước lưỡng cực ở chế độ bước đầy đủ, nửa bước, bước quý, bước thứ tám và bước thứ mười sáu
Trong bước đầy đủ, người lái xe có 200 bước mỗi vòng quay là 1.8 độ mỗi bước.
Có mạch tắt nhiệt
Mô-đun trình điều khiển A4988 đi kèm với tản nhiệt để làm mát mạch bên trong trong trường hợp tiêu tán công suất cao hơn. Nó cho phép IC hạ nhiệt nếu nhiệt độ cao hơn nhiệt độ an toàn.
Chúng ta có thể dễ dàng gắn bộ tản nhiệt lên trên IC A4988 như trong sơ đồ trên. Điều này sẽ bảo vệ IC trong trường hợp nhiệt độ vượt quá giá trị cao hơn. Do đó, nếu bạn không gắn tản nhiệt thì mô-đun trình điều khiển sẽ cho phép dòng điện 1A trên mỗi pha. Tuy nhiên, với tính năng làm mát, dòng điện tối đa cho phép trên mỗi pha sẽ là 2A thay thế. Vì vậy, luôn luôn nên sử dụng tản nhiệt.
Hình dưới đây cho thấy 16 chân có trên Mô-đun trình điều khiển A4988:
