Báo cáo Thực tập tốt nghiệp tìm hiểu về máy phay cnc cyber-Mill

Lời nói đầu Trong sự nghiệp công nghiệp hoá , hiện đại hoá đất nước,có thể nói một trong những tiêu chí đánh giá sự phát triển của mỗi quốc gia là mức tự độnghoá trong quá trình sản xuất mà trước hết là năng suất và chất lượng sản phẩm. Sự phát triển nhanh cuả máy tính điện tử, công nghệ thông tin và những thành tựu của lý thuyết điều khiển tự động đã làm cơ sở và hỗ trợ cho sự phát triển của nghành tự động hoá. Nước ta, mặc dù là mộth đang phát triển, những năm gần đây cùng với sự đòi hỏi của sản xuất cũng như sự hội nhập vào nền kinh tế thế giới thì việc áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật và đặc biệt là ứng dụng tự động hoá trong các nghành sản xuất đã có bước phát triển mới. Ngày nay tự động hoá đang được ứng dụng rộng rãi trong các ngành sản xuất . một trong những ứng dụng của nó là sủa dụng máy công cụ CNC. Trong quá trinh thực tập chúng em đã được làm quen vơi một dạng CNC đó là máy phay CNC CYBER-MILL. Nhờ đựơc sự giúp đỡ của các thầy cô trong bộ môn đặc biết là thầy Nguyễn Mạnh Tiến và Thầy Hà Tất Thắng mà chúng em đã phần nao nắm bắt được nhũng kiến thức về CNC. Do thời gian có hạn và kiến thức còn hạn chế nên những điều chúng em đã làm được sẽ có rất nhiều thiếu sót. Rất mong đước sự góp ý của các thầy cô và các bạn.

doc31 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 13/06/2013 | Lượt xem: 3195 | Lượt tải: 3download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Báo cáo Thực tập tốt nghiệp tìm hiểu về máy phay cnc cyber-Mill, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Lêi nãi ®Çu Trong sù nghiÖp c«ng nghiÖp ho¸ , hiÖn ®¹i ho¸ ®Êt n­íc,cã thÓ nãi mét trong nh÷ng tiªu chÝ ®¸nh gi¸ sù ph¸t triÓn cña mçi quèc gia lµ møc tù ®éngho¸ trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt mµ tr­íc hÕt lµ n¨ng suÊt vµ chÊt l­îng s¶n phÈm. Sù ph¸t triÓn nhanh cu¶ m¸y tÝnh ®iÖn tö, c«ng nghÖ th«ng tin vµ nh÷ng thµnh tùu cña lý thuyÕt ®iÒu khiÓn tù ®éng ®· lµm c¬ së vµ hç trî cho sù ph¸t triÓn cña nghµnh tù ®éng ho¸. N­íc ta, mÆc dï lµ méth ®ang ph¸t triÓn, nh÷ng n¨m gÇn ®©y cïng víi sù ®ßi hái cña s¶n xuÊt còng nh­ sù héi nhËp vµo nÒn kinh tÕ thÕ giíi th× viÖc ¸p dông c¸c tiÕn bé khoa häc kü thuËt vµ ®Æc biÖt lµ øng dông tù ®éng ho¸ trong c¸c nghµnh s¶n xuÊt ®· cã b­íc ph¸t triÓn míi. Ngµy nay tù ®éng ho¸ ®ang ®­îc øng dông réng r·i trong c¸c ngµnh s¶n xuÊt . mét trong nh÷ng øng dông cña nã lµ sña dông m¸y c«ng cô CNC. Trong qu¸ trinh thùc tËp chóng em ®· ®­îc lµm quen v¬i mét d¹ng CNC ®ã lµ m¸y phay CNC CYBER-MILL. Nhê ®ù¬c sù gióp ®ì cña c¸c thÇy c« trong bé m«n ®Æc biÕt lµ thÇy NguyÔn M¹nh TiÕn vµ ThÇy Hµ TÊt Th¾ng mµ chóng em ®· phÇn nao n¾m b¾t ®­îc nhòng kiÕn thøc vÒ CNC. Do thêi gian cã h¹n vµ kiÕn thøc cßn h¹n chÕ nªn nh÷ng ®iÒu chóng em ®· lµm ®­îc sÏ cã rÊt nhiÒu thiÕu sãt. RÊt mong ®­íc sù gãp ý cña c¸c thÇy c« vµ c¸c b¹n. Sinh viªn : Bïi V¨n ViÖt phÇn I tæng quan cnc Kh¸i niÖn m¸y Cnc Cnc lµ viÕt t¾t cña Computer Numerical Control: ®iÒu khiÓn sè b»ng m¸y tÝnh M¸y c«ng cô CNC lµ lo¹i m¸y gia c«ng sö dông c¸c ch­¬ng tr×nh ®· ®­îc lËp tr×nh s¼n ®Ó gia c«ng c¸c chi tiÕt. C¸c ch­¬ng tr×nh gia c«ng ®­îc ®äc cïng mét lóc vµ ®­îc l­u tr÷ vµo bé nhí. Khi gia c«ng, M¸y tÝnh ®­a ra c¸c lÖnh ®iÒu khiÓn m¸y, M¸y c«ng cô CNC cã kh¶ n¨ng thùc hiÖn c¸c chøc n¨ng nh­: néi suy ®­êng th¼ng, néi suy cung trßn, mÆt xo¾n, mÆt parabol vµ bÊt kú mÆt bËc ba nµ. M¸y CNC còng cã kh¶ n¨ng bï chiÒu dµi vµ ®­êng kÝnh dông cô. TÊt c¶ c¸c chøc n¨ng trªn ®Òu ®­îc thùc hiÖn nhê mét phÇn mÒm cña m¸y tÝnh. 1.2)§Æc ®iÓm cÊu tróc cña m¸y c«ng cô ®iÒu khiÓn CNC. §Æc ®iÓm cña c¸c ®éng c¬ truyÒn ®éng TruyÒn ®éng chÝnh: §éng c¬ chÝnh th­êng dïng ®éng c¬ dßng mét chiÒu hoÆc dßng ®iÖn xoay chiÒu. TruyÒn ®éng ch¹y dao: §éng c¬ dßng ®iÖn mét chiÒu vµ dßng ®iÖn xoay chiÒu víi bé vitme/®ai èc/ bi cho tõng trôc, ch¹y dao ®éc lËp X, Y, Z. Th­êng sö dông ®éng c¬ dßng mét chiÒu cã ®Æc tÝnh ®éng häc tèt cho c¸c qu¸ tr×nh gia tèc vµ qu¸ tr×nh phanh h·m, m«men qu¸n tÝnh nhá, ®é chÝnh x¸c ®iÒu chØnh cao cho nh÷ng ®o¹n ®­êng chuyÓn chÝnh x¸c. Bé vÝme/®ai èc/ bi cã kh¶ n¨ng biÕn ®æi truyÒn dÉn dÔ dµng, Ýt ma s¸t vµ kh«ng cã khe hë khi truyÒn víi tèc ®é cao. §Ó cã thÓ dÞch chuyÓn chÝnh x¸c trªn c¸c biªn d¹ng, c¸c trôc truyÒn dÉn kh«ng ®­îc phÐp cã khe hë vµ còng kh«ng ®­îc phÐp cã hiÖu øng stick-slip(hiÖn t­îng tr­ît lïi do lùc c¶n ma s¸t). Bé vÝtme/ ®ai èc/ bi lµ gi¶i ph¸p kü thuËt ®¶m b¶o ®­îc yªu cÇu ®ã. Ph­¬ng thøc t¸c dông cña vÝtme/ ®ai èc/ bi: C¸c viªn bi n»m trong r·nh vÝtme vµ ®ai èc ®¶m b¶o truyÒn lùc Ýt ma s¸t tõ trôc vÝtme qua ®ai èc vµo bµn m¸y. nhê hai nöa ®ai èc l¾p theo chiÒu dµi gi÷a chóng cã vßng c¸ch, cã thÓ ®iÒu chØnh khö khe hë theo hai chiÒu ®èi ng­îc. Trong mét sè gi¶i ph¸p kÕt cÊu n©ng cao cña bé truyÒn nµy, b­íc n©ng cña r·nh vÝt trªn trôc vµ trªn ®ai èc cã gi¸ trÞ kh¸c nhau. ViÖc dÉn bi håi r·nh ®­îc thùc hiÖn nhê c¸c r·nh dÉn h­íng bè trÝ bªn trong hoÆc c¸c èng dÉn håi bi bao ngoµi trôc. TruyÒn dÉn ch¹y dao kh«ng khe hë trªn c¸c m¸y phay CNC cho phÐp c¾t theo chu kú phay thuËn mµ vÉn ªm. 1.3 ) hÖ to¹ Sö DôNG TRONG M¸Y CNC 1.3.1 hÖ to¹ ®é vu«ng gãc C¸c ®iÓm mµ dao c¾t ®i tíi trong khi gia c«ng ®­îc x¸c ®Þnh trong mét ch­¬ng tr×nh. §Ó m« t¶ vÞ trÝ cña c¸c ®iÓm nµy trong vïng lµm viÖc, ta dïng mét hÖ to¹ ®é. Nã bao gåm ba trôc vu«ng gèc víi nhau còng c¾t nhau t¹i ®iÓm 0. Trong hÖ to¹ ®é nµy cã c¸c trôc X, Y, vµ Z. Víi mét hÖ trôc to¹ ®é ba trôc, bÊt kú ®iÓm nµo còng ®­îc x¸c ®Þnh th«ng qua c¸c to¹ ®é cña nã. HÖ to¹ ®é m¸y do nhµ chÕ t¹o m¸y x¸c ®inh, th«ng th­êng nã kh«ng thÓ bÞ thay ®æi. Trôc X lµ trôc chÝnh trong mÆt ph¼ng ®Þnh vÞ. Trªn m¸y phay nã n»m song song víi bµn m¸y(bµn kÑp chi tiÕt). Trôc Y lµ trôc thø hai trong mÆt ph¼ng ®Þnh vÞ. Nã n»m trªn mÆt n¾p m¸y vµ vu«ng gãc víi bµn m¸y. Trôc Z lu«n lu«n trïng víi trôc truyÒn ®éng chÝnh. Trôc nµy ®­îc nhµ chÕ t¹o x¸c ®Þnh. ChiÒu d­¬ng cña trôc Z ch¹y tõ chi tiÕt h­íng ®Õn dao c¾t. §iÒu ®ã cã nghÜa lµ trong chuyÓn ®éng theo chiÒu ©m cña trôc Z, dao c¾t sÏ ®i tíi bÒ mÆt chi tiÕt. §Ó x¸c ®Þnh nhanh chiÒu cña c¸c trôc, dïng luËt bµn tay ph¶i: ta ®Æt ngãn gi÷a cña bµn tay ph¶i theo chiÒu cña trôc Z th× ngãn tay c¸i sÏ trá theo chiÒu trôc X vµ ngãn tay trá sÏ chØ theo chiÒu Y. HÖ to¹ ®é c¬ b¶n ®ù¬c g¾n liÒn víi chi tiÕt. Bëi vËy khi ta lËp tr×nh ta ph¶i lu«n lu«n xuÊt ph¸t tõ chæ x¸c ®Þnh chi tiÕt ®øng yªn cßn dao c¾t th× chuyÓn ®éng. §iÒu ®ã cã nghÜa lµ : Khi c¾t phay, râ rµng chi tiÕt chuyÓn ®éng lµ chÝnh, nh­ng ®Ó ®¬n gi¶n cho viÖc lËp tr×nh h·y quan niÖm lµ chi tiÕt ®øng yªn cßn dao c¾t th× dÞch chuyÓn. Ta gäi ®ã lµ chuyÓn ®éng t­¬ng ®èi cña dao cô. §Ó m« t¶ ®­êng dÞch chuyÓn dao(c¸c d÷ liÖu to¹ ®é) trªn mét sè m¸y CNC cã c¶ hai kh¶ n¨ng. 1.3.1.1 Dïng to¹ ®é §Ò c¸c. Khi dïng d÷ liÖu to¹ ®é §Ò c¸c, ta ®­a ra c¸c kho¶ng c¸ch ®o song song víi c¸c trôc tõ mét ®iÓm tíi mét ®iÓm kh¸c. C¸c kho¶ng c¸ch theo chiÒu d­¬ng cña trôc cã kÌm theo dÊu d­¬ng(+) phÝa tr­íc. C¸c kho¶ng c¸ch theo chiÒu ©m cña trôc cã kÌm theo dÊu ©m(-) phÝa tr­íc. C¸c sè ®o cã thÓ ®­a ra theo hai ph­¬ng thøc: §o tuyÖt ®èi : Víi c¸c sè ®o tuyÖt ®èi, ta ®­a ra to¹ ®é cña c¸c ®iÓm ®Ých tÝnh tõ mét ®iÓm cè ®Þnh trong vïng lµm viÖc. NghÜa lµ trong mçi chuyÓn ®éng ®Òu x¸c ®Þnh, dao c¾t ph¶i dÞch chuyÓn ®Õn ®©u kÓ tõ mét ®iÓm gèc 0 tuyÖt ®èi. §o theo kÝch th­íc : Víi c¸c sè ®o theo chuçi kÝch th­íc, ta ®­a ra to¹ ®é cña c¸c ®iÓm ®Ých tÝnh tõ mçi ®iÓm dõng l¹i cña dao c¾t sau mét vÖt c¾t. NghÜa lµ trong mçi chuyÕn ®Òu ®­a ra sè liÖu dao cÇn ®­îc dÞch chuyÓn tiÕp mét l­îng lµ bao nhiªu n÷a theo tõng trôc to¹ ®é. 1.3.1.2 Dïng to¹ ®é cùc Khi sö dông c¸c d÷ liÖu trong hÖ to¹ ®é cùc, ta ®­a ra vÞ trÝ cña mét ®iÓm kh«ng qua kho¶ng c¸ch vµ gãc so víi mét trôc c¬ së C¸c to¹ ®é cùc chØ cã thÓ ®o trªn mÆt ph¼ng chÝnh. Trong ph¹m vi cña mét hÖ to¹ ®é cùc cã ba mÆt ph¼ng chÝnh. Tõ ba trôc X, Y vµ Z cña hÖ thèng sÏ cã ba bÒ mÆt kÑp, ®ã lµ : mÆt X/Y; mÆt X/Z vµ mÆt Y/Z 1.3.2 Nh÷ng ®iÓm quan träng trong mét hÖ to¹ ®é §iÓm chuÈn cña m¸y M: lµ ®iÓm gèc M cña hÖ to¹ ®é m¸y §iÓm W chi tiÕt: lµ ®iÓm gèc 0 cña hÖ to¹ ®é chi tiÕt, nã ®ùoc gi÷ cè ®Þnh cho mét chi tiÕt. §iÓm chuÈn cña dao P: lµ ®iÓm g«c cña hÖ to¹ ®é g¾n trªn dao c¾t. §iÓm 0 lËp tr×nh: lµ ®iÓm gèc 0, tõ ®ã x¸c ®Þnh c¸c d÷ liÖu cËp nhËp trong mét ch­¬ng tr×nh. §iÓm nµy cã thÓ thay ®æi th«ng qua lÖnh chuyÓn ®iÓm 0. Quan hÖ gi÷a c¸c trôc to¹ ®é: Khi gia c«ng trªn c¸c m¸y CNC ng­êi ta cã thÓ chia c¸c hÖ trôc to¹ ®é thµnh 3 lo¹i: hÖ trôc to¹ ®ä m¸y, hÖ trôc to¹ ®é chi tiÕt vµ hÖ trôc to¹ ®é cña dao. Tõ hÖ trôc to¹ ®é cña m¸y cã ®iÓm gèc M ta cã thÓ biÓu diÔn ®­îc hÖ to¹ ®é cña chi tiÕt vµ hÖ to¹ ®é cña dao b»ng c¸c phÐp dÞch chuyÓn tÞnh tiÕn hay c¸c phÐp quay. Nhê ®ã ta cã thÓ x¸c ®Þnh ®ù¬c vÞ trÞ cña ®iÓm trªn chi tiÕt cÇn gia c«ng còng nh­ vÞ trÞ dao ®Ó gia c«ng chi tiÕt. 1.5 ) C¸c d¹ng ®iÒu khiÓn cña m¸y c«ng cô CNC. C¸c m¸y CNC kh¸c nhau cã kh¶ n¨ng gia c«ng ®­îc c¸c bÒ mÆt kh¸c nhau nh­ c¸c lç, mÆt ph¼ng, c¸c mÆt ®Þnh h×nh, .v.v… Do ®ã c¸c d¹ng ®iÒu khiÓn cña m¸y còng ®­îc chia ra thµnh: ®iÒu khiÓn ®iÓm- ®iÓm, ®iÒu khiÓn theo ®­êng th¼ng vµ ®iÒu khiÓn theo biªn d¹ng. ®iÒu khiÓn ®iÓm-®iÓm: dïng gia c«ng c¾c lç b»ng c¸c ph­¬ng ph¸p khoan, khoÐt, doa vµ c¾t ren. ë ®©y chi tiÕt gia c«ng ®­îc g¸ cè ®Þnh trªn bµn m¸y, dông cô c¾t thùc hiÖn ch¹y dao nhanh ®Õn c¸c vÞ trÝ ®· lËp tr×nh. Khi ®¹t tíi ®Ých dao b¾t ®Çu gia c«ng. truêng hîp nµy quü ®¹o cña chuyÓn ®éng dao lµ kh«ng quan träng, ®iÒu quan träng lµ vÞ trÝ gia c«ng ®¹t ®Õn ph¶i chÝnh x¸c. §iÒu khiÓn theo ®­êng th¼ng. §iÒu khiÓn ®­êng th¼ng lµ d¹ng ®iÒu khiÓn khi gia c«ng dông cô c¾t thùc hiÖn l­îng ch¹y dao theo mét ®­êng th¼ng nµo ®ã. Khi thùc hiÖn gia c«ng c¸c chuyÓn ®éng theo c¸c trôc to¹ ®é lµ ®éc lËp kh«ng cã quan hÖ r»ng buéc nµo víi trôc kh¸c. §iÒu khiÓn biªn d¹ng. §iÒu khiÓn theo biªn d¹ng cho phÐp ch¹y trªn nhiÒu trôc cïng mét lóc. Trong tr­êng hîp nµy c¶ hai trôc ®Ó t¹o ra mét d¹ng võa cã phÇn th¼ng võa cã phÇn cong. ë ®©y theo c¸c trôc cã quan hÖ hµm sè rµng buéc víi nhau. PhÇn II Giíi thiÖu cnc cyber-mill Cyber- mill lµ m¸y phay CNC phôc vô cho viÖc thÝ nghiÖm cã m« h×nh nh­ sau: C¸c bé phËn TruyÒn ®éng: §éng c¬ mét chiÒu cã mang dao phay ®­êng kÝnh dao 3mm. ChuyÓn ®éng ¨n dao: ChuyÓn ®éng ¨n dao ®­îc thùc hiÖn nhê ba ®éng c¬ b­íc ho¹t ®éng ®éc lËp nhau mçi ®éng c¬ lo¹i nguån 2A-5V vµ bé Vitme/ ®aièc. Mçi ®éng c¬ b­íc thùc hiÖn ®iÒu khiÓn chuyÓn ®éng theo mét trôc nhÊt ®Þnh trong hÖ to¹ ®é §Ò c¸c(X,Y,Z). Bé truyÒn ®éng ®­îc sö dông lµ Vitme/®ai èc. ChiÒu dµi VÝt me trôc Z lµ 210 mm. ChiÒu dµi Vitme trôc X lµ 380 mm. ChiÒu dµi Vitme trôc Y lµ 210 mm. Kho¶ng c¸ch c¸c r¨ng trªn Vitme lµ 3mm/r¨ng §é réng mçi r¨ng lµ 1mm. ®­êng kÝnh Vitme la 12mm. Kh«ng gian lµm viÖc : 20x40( mm x mm). §Çu Vitme ®­îc nèi víi trôc cña ®éng c¬ b­íc thùc hiÖn biÕn ®æi chuyÓn ®éng quay trßn cña ®éng c¬ b­íc thµnh chuyÓn ®éng th¼ng cña vËt mang chi tiÕt. §Çu cßn l¹i cña Vitme ®­îc g¸ vµo khung ®ì. ë gi÷a cña Vitme ®ù¬c g¸ vµo ®aièc ®Ó biÕn ®æi chuyÓn ®éng quay thµnh chuyÓn ®éng tÞnh tiÕn. TÝnh to¸n chuyÓn ®éng: §éng c¬ b­íc cã sè b­íc 200 b­íc/ vßng. Do ®ã ®Ó thùc hiÖn chuyÓn ®éng mét kho¶ng L theo mét trôc nµo ®ã cña vËt mang chi tiÕt th× sè vßng quay ph¶i thùc hiÖn sÏ lµ L/3. Khi ®ã sè xung c©n cÊp cho ®éng c¬ bø¬c sÏ lµ 200 .L/3. ViÖc tÝnh to¸n ®iÒu khiÓn chuyÓn ®éng ®éng c¬ b­íc sÏ ®­îc thùc hiÖn b»ng m¸y tÝn. ViÖc thùc hiÖn ®iÒu khiÓn chuyÓn ®éng cña ®éng c¬ b­íc ®­îc thiÕt kÕ nh­ phÇn IV d­íi ®©y. PHÇn IIi ®éng c¬ b­íc I. Giíi thiÖu ®éng c¬ b­íc Kh¸i qu¸t vÒ ®éng c¬ b­íc C¸c hÖ truyÒn ®éng rêi r¹c th­êng ®­îc thùc hiÖn nhê ®éng c¬ chÊp hµnh ®Æc biÖt gäi lµ ®éng c¬ b­íc. §éng c¬ b­íc thùc chÊt lµ mét ®éng c¬ ®ång bé dïng ®Ó biÕn ®æi c¸c tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn d­íi d¹ng c¸c xung ®iÖn rêi r¹c kÕ tiÕp nhau thµnh c¸c chuyÓn ®éng gãc quay hoÆc c¸c chuyÓn ®éng cña r«to vµ cã kh¶ n¨ng cè ®Þnh r«to vµo nh÷ng vÞ trÝ cÇn thiÕt. §éng c¬ b­íc lµm viÖc ®­îc lµ nhê cã bé chuyÓn m¹ch ®iÖn tö ®­a c¸c tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn vµo stato theo mét thø tù vµ mét tÇn sè nhÊt ®Þnh. Tæng sè gãc quay cña r«to t­¬ng øng víi sè lÇn chuyÓn m¹ch, còng nh­ chiÒu quay vµ tèc ®é quay cña t«to, phô thuéc vµo thø tù chuyÓn ®æi vµ tÇn sè chuyÓn ®æi. Khi mét xung ®iÖn ¸p ®Æt vµo cuén d©y stato(phÇn øng) cña ®éng c¬ b­íc th× r«to(phÇn c¶m) cña ®éng c¬ sÏ quay ®i mét gãc nhÊt ®Þnh, gãc Êy lµ mét b­íc quay cña ®éng c¬. Khi c¸c xung ®iÖn ¸p ®Æt vµo c¸c cuén d©y phÇn øng thay ®æi liªn tôc th× r«to sÏ quay liªn tôc.(Thùc chÊt lµ chuyÓn ®éng ®ã vÉn lµ theo c¸c b­íc rêi r¹c). VÒ cÊu t¹o, ®éng c¬ b­íc cã thÓ coi lµ tæng hîp cña hai lo¹i ®éng c¬: §éng c¬ mét chiÒu kh«ng tiÕp xóc vµ ®éng c¬ ®ång bé gi¶m tèc c«ng suÊt nhá. Trong khi ®éng c¬ mét chiÒu kh«ng tiÕp xóc cã r«to th­êng lµ mét nam ch©m vÜnh cöu(sè ®«i cùc 2p=2) vµ cÇn cã c¶m biÕn vÞ trÝ r«to th× ®éng c¬ b­íc cã r«to d¹ng cùc låi gåm nhiÒu r¨ng c¸ch ®Òu cÊu thµnh c¸c cÆp nam ch©m N-S xen kÏ nhau ®Ó t¹o ra sè cÆp cùc 2p lín h¬n vµ kh«ng cÇn ph¶i cã bé c¶m biÕn vÞ trÝ r«to. §éng c¬ b­íc v× tõ tr­êng quay kh«ng liªn tôc do c¸c xung ®iÖn cÊp vµo rêi r¹c nªn r«to quay theo c¸c b­íc. Còng gièng nh­ ®éng c¬ ®ång bé gi¶m tèc c«ng suÊt nhá, ®éng c¬ b­íc cã c¸c bèi d©y t¹o thµnh c¸c pha trªn stato, ®ång thêi trªn c¶ r«to vµ stato ®Òu cã c¸c r¨ng ®Ó t¹o thµnh c¸c cÆp cùc vµ c¸c nam ch©m ®iÖn. Nh­ng ®éng c¬ ®ång bé g¶im tèc cã c¸c cuén kÝch thÝch vµ cÇn ph¶i cã dßng ®iÖn kÝch thÝch ®Ó khëi ®éng, cßn ®éng c¬ b­íc kh«ng cÇn yÕu tè nµy. MÆt kh¸c Cã thÓ cãi ®éng c¬ b­íc lµ linh kiÖn sè mµ ë ®ã c¸c th«ng tin sè ho¸ ®· thiÕt lËp sÏ ®­îc chuyÓn thµnh chuyÓn ®éng quay theo tõng b­íc. §éng c¬ b­íc sÏ thùc hiÖn trung thµnh c¸c lÖnh ®· sè ho¸ nµy m¸y tÝnh yªu cÇu M« h×nh sè ho¸ ®éng c¬ b­íc. 2. Nguyªn lý ho¹t ®éng. R« to ®éng c¬ b­íc kh«ng cã cuén d©y khëi ®éng mµ nã ®­îc khëi ®éng b»ng ph­¬ng ph¸p tÇn sè. R«to cña ®éng c¬ b­íc cã thÓ ®­îc kÝch thÝch(r«to tÝch cùc) hoÆc kh«ng ®­îc kÝch thÝch(r«to thô ®éng). Xung ®iÖn ¸p cÊp cho m cuén d©y stato cã thÓ lµ xung mét cùc hoÆc xung 2 cùc ChuyÓn m¹ch ®iÖn tö cã thÓ cung cÊp ®iÖn ¸p ®iÒu khiÓn cho c¸c cuén d©y stato theo tõng cuén d©y riªng lÏ hoÆc theo tõng nhãm c¸c cuén d©y. TrÞ sè vµ chiÒu cña lùc ®iÖn tõ tæng F cña ®éng c¬ vµ do ®ã vÞ trÝ cña r«to trong kh«ng gian hoµn toµn phô thuéc voµ ph­¬ng ph¸p cung cÊp ®iÖn cho c¸c cuén d©y. Thùc tÕ ®Ó t¨ng c­êng lùc ®iÖn tõ tæng cña stato vµ do ®ã t¨ng tõ th«ng vµ m«men ®ång bé, ng­êi ta th­êng cÊp ®iÖn ®ång thêi cho hai,ba hoÆc nhiÒu cuén d©y. Lóc ®ã r«to cña ®éng c¬ b­íc sÏ cã vÞ trÝ c©n b»ng(æn ®Þnh ) trung víi vect¬ lùc ®iÖn tõ tæng F. §ång thêi lùc ®iÖn tõ tæng F còng cã gi¸ trÞ lín h¬n lùc ®iÖn tõ thµnh phÇn cña c¸c cuén d©y stato. Khi cÊp ®iÖn cho mét sè ch½n cuén d©y hoÆc cho mét sè lÏ cuén d©y r«to cña ®éng c¬ b­íc sÏ cã m vÞ trÝ c©n b»ng. gãc xª dÞch gi÷a hai vÞ trÝ liªn tiÕp cña r«to b»ng 2p/m - Tr­êng hîp nµy gäi lµ ®iÒu khiÓn c¶ b­íc hay ®iÒu khiÓn ®èi xøng. NÕu cÊp ®iÖn theo thø tù mét sè ch½n cuén d©y, råi mét sè lÎ cuén d©y, cã nghÜa lµ sè l­îng cuén d©y ®­îc ®iÒu khiÓn lu«n lu«n thay ®æi tõ ch½n sang lÎ vµ tõ lÎ sang ch½n th× sè vÞ trÝ c©n b»ng cña r«to sÏ t¨ng lªn gÊp ®«i lµ 2m. ®é lín cña mét b­íc sÏ gi¶m ®i mét nöa b»ng 2p/2m – Tr­êng hîp nµy gäi lµ ®iÒu khiÓn nöa b­íc hay ®iÒu khiÓn kh«ng ®èi xøng. Ta cã thÕ tÝnh sè b­íc quay cña r«to trong kho¶ng 0¸3600 lµ: K= m.n1.n2.p, Trong ®ã: p: sè ®«i cùc cña r«to; m: sè cuén d©y ®iÒu khiÓn trªn stato(sè pha); n1: hÖ sè, n1 =1 øng víi ®iÒu khiÓn ®èi xøng; n2=2 øng víi ®iÒu khiÓn kh«ng®èi xøng; n2: hÖ sè, n2=1 ®iÒu khiÓn b»ng xung 1 cùc; n2=2 ®iÒu khiÓn b»ng xugn 2 cùc. B­íc quay cña r«to trong kh«ng gian lµ a=3600/K. 3.) m«men ®ång bé vµ tr¹ng th¸i æn ®Þnh cña ®éng c¬ b­íc. BiÓu thøc m«men ®ång bé tÜnh cña ®éng c¬ b­íc kh¸c víi biÓu thøc m«men ®ång bé cña ®éng c¬ ®ång bé th­êng cã cïng cÊu tróc. Sù kh¸c nhau ®ã lµ do ®éng c¬ b­íc ®­îc cÊp bëi dßng ®iÖn mét chiÒu, chø kh«ng ph¶i dßng ®iÖn xoay chiÒu. Trong ®éng c¬ ®­îc cÊp bëi nguån mét chiÒu, sau qu¸ tr×nh qu¸ ®é, dßng ®iÖn trong c¸c cuén stato lµ h»ng sè I=U/rs=Const. Tõ th«ng mµ nã sinh ra t¸c ®éng vµo cÆp cùc cña r«to: f=B.S.cosa=B.S.sinq trong ®ã: B lµ c­êng ®é tõ tr­êng do dßng ®iÖn I sinh ra trong cuén d©y cã ®iÖn c¶m L; S lµ tiÕt diÖn vu«ng gèc cña cÆp cùc; a lµ gãc gi÷a trôc cÆp cùc víi trôc cña cuén d©y pha; q lµ gãc gi÷a trôc cÆp cùc vµ ®­êng vu«ng gãc víi trôc cña cuén d©y pha; Do q thay ®æi nªn tõ dÉn däc theo ®­êng ®i cña tõ th«ng thay ®æi theo, lµm cho tõ th«ng thay ®æi trong mét giíi h¹n réng. NÕu viÕt biÓu thøc f d­íi d¹ng: f=L.I (L lµ ®iÖn c¶m). Do sù thay ®æi cña gãc f cïng víi sù thay ®æi cña khe hë kh«ng khÝ gi÷a c¸c r¨ng cña stato vµ r«to lµm cho ®iÖn c¶m L thay ®æi theo dÉn ®Õn tõ th«ng f vµ do ®ã m«men cña ®éng c¬ thay ®æi. M«men ®ång bé tÜnh cña ®éng c¬ b­íc khi stato vµ r«to cã r¨ng vµ ®­îc kÝch thÝch, cã thÓ viÕt d­íi d¹ng tæng qu¸t cña 3 m«men quay: M(q)=MS+MR+MSR= CM.IS.(dLS/dq)+CM.IR.(dLR/dq)+2.CM(dLRS/dq) Trong ®ã: IS, IR, LS(q), LR(q), LSR(q) lµ c¸c gi¸ trÞ x¸c lËp t­¬ng øng dßng ®iÖn, ®iÖn c¶m vµ hæ c¶m cña stato(S) vµ r«to(R); CMlµ h»ng sè, phô thuéc vµo cÊu t¹o cña tõng lo¹i ®éng c¬. M«men MS ®­îc h×nh thµnh do sù thay ®æi tõ dÉn trªn ®­êng ®i cña tõ th«ng stato ®­îc kÝch thÝch bëi dßng ®iÖn IS. MR ®­îc h×nh thµnh do sù thay ®æi tõ dÉn trªn ®­êng ®i cña tõ th«ng r«to ®­îc kÝch thÝch bëi dßng ®iÖn IR. MSR ®­îc h×nh thµnh do sù thay ®æi hç c¶m gi÷a stato vµ r«to ®­îc kÝch thÝch bëi dßng ®iÖn IS vµ IR. HiÖn nay, phÇn lín c¸c ®éng c¬ b­íc ®Òu cã cÊu t¹o r«to kh«ng cã cuén kÝch thÝch. Do ®ã biÓu thøc m«men cã d¹ng ®¬n gi¶n sau: M(q)=CM.IS.(dLS/dq). Quan hÖ gi÷a m«men víi gãc quay q th­êng lµ kh«ng h×nh sin do ¶nh h­ëng cña cÊu tróc r¨ng vµ cÊu tróc cùc låi cña stato vµ r«to, còng nh­ do xung ®iÖn ¸p cÊp vµo cã d¹ng xung vu«ng lµ tæng cña c¸c thµnh phÇn ®iÒu hoµ. Quan hÖ cña m«men M=f(q) lµ d­êng cong cã d¹ng nh­ sau: p ®­êng cong m«men cña ®éng c¬ b­íc theo gèc quay q ChÊt l­îng cña ®éng c¬ b­íc ®­îc ®¸nh gi¸ bëi ®é dèc cña ®­êng cong m«men ®ång bé M=f(q), ®Æc biÖt lµ ë ®Çu cña vïng lµm viÖc thuéc ®­êng cong nµy. §é dèc cña ®­êng M=f(q) trong vïng nµy cµng lín th× suÊt m«men dM/dq cµng lín vµ kh¶ n¨ng ®ång bé cña ®ång bé cña ®éng c¬ b­íc cµng lín. Gi¶ sö t¹i mét vÞ trÝ nhÊt ®Þnh, r«to mang mét m«men t¶i(m«men c¶n) MC. §Ó gi÷ ®­îc r«to ë vÞ trÝ nµy ta ph¶i cÊp dßng ®iÖn cho cuén d©y stato t¹i vÞ trÝ ®ã vµ do gãc a=0 nªn M=Mmax. §iÒu kiÖn ®Ó gi÷ ®­îc r«to kh«ng tr­ît khái vÞ trÝ lµ: MC<Mmax Muèn quay r«to ®i mét gèc a rêi khái vÞ trÝ ®ang gi÷, ta ph¶i cÊp dßng ®iÖn cho cuén stato ë vÞ trÝ míi, ®ång thêi ng¾t dßng ®iÖn cña cuén stato ë vÞ trÝ cñ. §iÒu kiÖn ®Ó r«to quay ®­îc gãc a lµ : MC<Mmax.cosa. CÇn chó ý r»ng sù chuyÓn b­íc cña r«to chØ thùc hiÖn ®­îc trong ®iÒu kiÖn nhÊt ®Þnh, khi mµ sù dÞch chuyÓn cña lùc ®iÖn tõ F ®i mét gãc a kh«ng lµm cho ®éng c¬ r¬i vµo vïng mÊt æn ®Þnh cña ®Æc tÝnh gãc M=f(q) NÕu nh­ gãc a qua lín th× r«to rêi vµo vïng mÊt æn ®Þnh,kh«ng b¸m theo ®­îc tõ tr­êng vµ ®éng c¬ bÞ mÊt b­íc. Trong tr­êng hîp tæng qu¸t, ®Ó ®éng c¬ kh«ng bÞ mÊt b­íc cÇn thùc hiÖn ®iÒu kiÖn sau: MC<Mmax.cos(2p/K), trong ®ã: K lµ sè b­íc quay Nh­ vËy b­íc quay a=3600/K cµng nhá th× m«men t¶i MC cho phÐp trªn trôc ®éng c¬ cµng lín. 4. CÊu t¹o vµ ph©n lo¹i ®éng c¬ b­íc: §Ó t¨ng sè b­íc cña ®éng c¬(t¨ng ®é ph©n gi¶i vÒ gãc), ta cÇn ph¶i t¨ng l­îng cuén d©y pha m vµ t¨ng sè cÆp cùc p. ViÖc t¨ng sè l­îng bèi d©y m trªn stato gÆp nhiÒu khã kh¨n do h¹n chÕ vÒ kÝch th­íc cña stato vµ nh÷ng trë ng¹i khi ®Æt c¸c bobin d©y quÊn vµo c¸c r·nh nöa hë cña stato, ®ång thêi khi sè pha m lín th× m¹ch ®iÒu khiÓn còng sÏ phøc t¹p h¬n. Do ®ã ng­êi ta th­êng lµm c¸c ®éng c¬ b­íc víi sè l­îng pha m ®ñ nhá, lµ 2 pha, 4 pha hay 5 pha; trong ®ã th«ng dông nhÊt lµ 2 pha vµ 4 pha. ViÖc t¨ng sè b­íc cña ®éng c¬ ®­îc gi¶i quyÕt b»ng t¨ng sè l­îng cÆp cùc r«to. R«to ®éng c¬ b­íc t¹o thµnh nhiÒu cÆp cùc ®­îc chÕ t¹o tõ vËt liÖu kü thuËt ®Æc biÖt cã ®é tõ ho¸ cao vµ chÞu m«men t¶i lín, v× chÝnh r«to lµ bé phËn chÞu t¶i träng c¬ khÝ th«ng qua trôc cña nã. Ng­êi ta th­êng chÕ t¹o c¸c ®éng c¬ b­íc cã c¸c b­íc trong kho¶ng tõ 0,450¸150 tuú theo môc ®Ých sö dông. Trong ®ã th«ng dông nhÊt trªn thÞ tr­êng hiÖn nay lµ lo¹i ®éng c¬ cã gãc b­íc 1,80. XÐt vÒ cÊu t¹o, ®éng c¬ b­íc cã ba lo¹i chÝnh: §éng c¬ b­íc cã r«to ®­îc kÝch thÝch(cã d©y quÊn kÝch thÝch hoÆc kÝch thÝch b»ng nam ch©m vÜnh cöu). §éng c¬ b­íc cã r«to kh«ng kÝch thÝch(®éng c¬ kiÓu c¶m øng vµ ®éng c¬ kiÓu ph¶n kh¸ng). §éng c¬ b­íc kiÓu hçn hîp, kÕt hîp c¶ hai lo¹i trªn. II. c¬ së lý thuyÕt ®iÒu khiÓn ®éng c¬ b­íc Ba chÕ ®é(Mode) ®iÒu khiÓn ®éng c¬ b­íc. Ta cã ba chÕ ®é ®iÒu khiÓn ®éng c¬ b­íc ®ã lµ: a, ChÕ ®é c¶ b­íc. b, ChÕ ®é ®iÒu khiÓn c¶ b­íc. c, ChÕ ®é ®iÒu khiÓn vi b­íc. C¬ së lý thuyÕt cña viÖc ®iÒu khiÓn c¸c chÕ ®é nµy nh­ sau: H×nh d­íi miªu t¶ mèi quan hÖ gi÷a c¸c vÐc t¬ lùc ®iÖn tõ F1, F2 cña 2 cuén d©y 1 vµ 2 khi ®­îc cÊp dßng ®iÖn ®¬n cùc vµ vÐct¬ lùc ®iÖn tõ tæng F Trong ®ã : F1: lùc ®iÖn tõ t¸c ®éng lªn r«to khi cuén d©y 1 ®­îc kÝch thÝch; F2: lùc ®iÖn tõ t¸c ®éng lªn r«to khi cuén d©y 2 ®­îc kÝch thÝch; F: lùc ®iÖn tõ tæng; a: gãc b­íc; b: gãc cÇn ®iÒu khiÓn(gãc vi b­íc); NÕu ta ®iÒu khiÓn sao cho F1, F2 cã trÞ sè kh«ng b»ng nhau th× lùc ®iÖn tõ tæng F sÏ cã h­íng thay ®æi trong kho¶ng gãc b­íc a(Tõ c¹nh OA ®Õn c¹nh OB cña tam gi¸c OAB) vµ do ®ã vÞ trÝ cña r«to thay ®æi ®­îc vµ cã thÓ cè ®Þnh vµo vÞ trÝ bÊt kú trong kho¶ng gãc b­íca Gäi b lµ gãc vi b­íc t¹o bëi vect¬ F1 vµ F2, ¸p dông tÝnh chÊt cña h×nh b×nh hµnh(OACB) vµ c¸c hÖ thøc l­îng trong tam gi¸c cho c¸c tam gi¸c OAB, OAC vµ OAD ta cã c¸c biÓu thøc sau : AB2=OA2+OB2-2.OA.OB.cosa. OC2=OA2+OB2+2.OA.OB.cosa (AB/2)2=OA2+(OC/2)2-2.OA.(OC/2).cosb hay : AB2=4.OA2+OC2-4.OA. OC.cosb cosb= cosb= a, ®iÒu khiÓn ®éng c¬ c¶ b­íc §Çu tiªn cho F2=0 vµ F1=F, cosb=F/F=1 nªn gãc b=0, r«to ë vÞ trÝ trôc cuén d©y 1. Sau ®ã cho F1=0 vµ F2=F, cosb=cosa hay b=a, R«to ë vÞ trÝ trôc cuén d©y 2. b, §iÒu khiÓn nöa b­íc §©u tiªn cho F2=0 vµ F1=F, r«to ë vÞ trÝ trôc cuén d©y 1. TiÕp theo cho F1=F2=F, cosb== cosb=cos(a/2), b= a/2. R«to ë vÞ trÝ chÝnh gi÷a gãc a. Sau ®ã cho F1=0 vµ F2=F, r«to sÏ ë vÞ trÝ trôc cña cuén d©y thø 2. Trong tr­êng hîp nµy r«to sÏ chuyÓn ®éng tõng b­íc q=a/2,(b=0, a/2, a) c, §iÒu khiÓn vi b­íc: NÕu ta ®iÒu khiÓn sao cho lùc F1 gi¶m dÇn theo tõng b­íc tõ F ®Õn 0 vµ lùc F2 t¨ng dÇn tõng b­íc tõ 0 ®Õn F th× r«to sÏ quay tõng b­íc tõ vÞ trÝ OA ®Õn OB. Trªn thùc tÕ, ®Ó r«to cã thÓ quay ®­îc c¸c b­íc ®Òu, ch¼ng h¹n theo vi b­íc q(vÝ dô q=a/10), th× ph¶i gi¶i ph­¬ng tr×nh (11) ®Ó t×m F1 vµ F2 øng víi c¸c gãc quay b=q, 2q, 3q, ... , nq. Ph­¬ng tr×nh (11) lµ mét ph­¬ng tr×nh bËc 2 víi hai Èn sè, vÒ nguyªn t¾c lµ kh«ng gi¶i ®­îc. Nh­ng víi ®iÒu kiÖn bªn nhÊt ®Þnh ph­¬ng tr×nh(11) sÏ gi¶i ®­îc. 2, C¸c ®Æc tr­ng cña tÝn hiÖu ®iÖn ®iÒu khiÓn ®éng c¬ b­íc. §èi víi ®éng c¬ b­íc, tÝn hiÖu ®iÖn ®iÒu khiÓn lµ c¸c xung rêi r¹c kÕ tiÕp nhau. ViÖc ®iÒu khiÓn ®éng c¬ b­íc phô thuéc vµo c¸c tham sè sau cña xung ®iÒu khiÓn: Dßng ®iÖn I, kÓ c¶ cùc tÝnh (vµ liªn hÖ mËt thiÕt víi nã lµ møc ®iÖn ¸p U). §é réng xung(liªn quan ®Õn kh¶ n¨ng dÞch b­íc). TÇn sè xung(liªn quan ®Õn tèc ®é quay). C¸ch thøc cÊp xung, bao gåm thø tù vµ sè l­îng cuén d©y pha ®­îc cÊp(liªn quan ®Õn chiÒu quay vµ m«men t¶i). Tuú thuéc vµo viÖc cÊp xung ®iÖn, ®éng c¬ b­íc cã bèn tr¹ng th¸i sau ®©y: a, Tr¹ng th¸i kh«ng ho¹t ®éng: Khi kh«ng cã cuén d©y nµo ®­îc cÊp ®iÖn: - §èi víi ®éng c¬ ph¶n kh¸ng: r«to sÏ quay tr¬n. - §èi víi ®éng c¬ nam ch©m vÜnh cöu vµ ®éng c¬ kiÓu hæn hîp: cã m«men h·m, r«to cã xu h­íng dõng ë c¸c vÞ trÝ mµ ®­êng khÐp kÝn tõ th«ng gi÷a c¸c cùc cña r«to vµ stato lµ nhá nhÊt. b, Tr¹ng th¸i gi÷: Khi mét sè cuén d©y pha ®­îc cÊp ®iÖn mét chiÒu. R«to mang t¶i sÏ ®­îc gi÷ chÆt ë vÞ trÝ gãc b­íc nhÊt ®Þnh do lùc ®iÖn tõ tæng F sinh ra m«men gi÷. c, Tr¹ng th¸i dÞch chuyÓn b­íc: r«to sÏ dÞch chuyÓn tõ vÞ trÝ b­íc ®ang ®­îc gi÷ sang vÞ trÝ b­íc tiÕp theo khi c¸c cuén d©y pha ®­îc cÊp dßng phï hîp. d, Tr¹ng th¸i quay qu¸ giíi h¹n: trong chÕ ®é kh«ng t¶i, nÕu xung ®iÒu khiÓn cã tÇn sè qu¸ cao, ®éng c¬ sÏ quay v­ît tèc. ë tr¹ng th¸i nµy ®éng c¬ kh«ng thÓ ®¶o chiÒu, kh«ng thÓ dõng ®óng vÞ trÝ, nh­ng vÉn cã thÓ t¨ng vµ gi¶m tèc tõ tõ. muèn dõng vµ ®¶o chiÒu ®éng c¬ ph¶i gi¶m xuèng d­íi tèc ®é d­íi tèc ®é tíi h¹n ®Ó ho¹t ®éng trong chÕ ®é b­íc. chØ cã hai tr¹ng th¸i b vµ c lµ ®­îc coi lµ tr¹ng th¸i lµm viÖc. 3) giíi thiÖu ba kiÓu ®iÒu khiÓn dßng ®iÖn I vµ ®iÖn ¸p u 3.1. mèi quan hÖ gi÷a dßng ®iÖn I vµ ®iÖn ¸p U Trong sè liÖu kü thuËt cña ®éng c¬ b­íc ta chó ý ®Õn 4 tham sè quan träng sau: §iÖn ¸p danh ®Þnh U; Dßng ®iÖn danh ®Þnh I; §iÖn trë cuén d©y pha R; §iÖn c¶m cuén d©y pha L; S¬ ®å cÊp ®iÖn ®¬n gi¶n cho 1 cuén d©y pha nh­ sau: VCC: ®iÖn ¸p nguån cÊp; RS: §iÖn trë nguån cÊp; D : ®i«t dumper (lµm nhôt - x¶ n¨ng l­îng). Ki : chuyÓn m¹ch ®iÖn tö cho cuén d©y pha thø i. Tr¹ng th¸i gi÷, kho¸ K ®ãng liªn tôc, ng­êi ta th­êng cÊp dßng ®iÖn I hoÆc ®iÖn ¸p U b»ng kho¶ng 65%¸100% gi¸ trÞ danh ®Þnh. V× lµ dßng mét chiÒu nªn ë chÕ ®é gi÷, ®iÖn c¶m L kh«ng lµm sôt ¸p, ta cã ph­¬ng tr×nh: VCC = I.RS+I.R; VCC = I.RS+U; tõ ®©y ta cã ba c¸ch cÊp ®iÖn ë chÕ ®é gi÷ nh­ sau: CÊp b»ng nguån æn ¸p: RS=0; VCC=U; CÊp b»ng nguån dßng cã ICC=I. CÊp b»ng nguån æn ¸p cã nguån cÊp cao h¬n U vµ m¾c ®iÖn trë nèi tiÕp RS. Muèn cho ®éng c¬ quay mét b­íc th× ph¶i ng¾t dßng ®iÖn cuén th­ i (më KI) vµ ®èng kho¸ KJ cho dßng ®iÖn ®i vµo cuén d©y thø j. Gi¶ thiÕt r»ng c¸c kho¸ ®iÖn tö KI vµ KJ ®ãng ng¾t tøc th×(t=0). T¹i cuén d©y thø i(cuén d©y bÞ ng¾t) ë ®Çu ®i«t D xuÊt hiÖn suÊt ®iÖn ®éng vµ n¨ng l­îng tõ tr­êng Li2/2 sÏ ®­îc gi¶i phãng qua ®ièt D T¹i cuén d©y thø j ta cã ph­¬ng tr×nh : VCC= E+L.(di/dt)+i.r; trong ®ã: VCC: ®iÖn ¸p mét chiÒu cÊp vµo; r=RS+R: tæng trë toµn m¹ch; i: dßng ®iÖn tøc thêi trong cuén d©y; E: suÊt ®iÖn ®éng quay, c¶m øng trong cuén d©y stato bëi tõ tr­êng cña nam ch©m vÜnh cöu cña r«to, chØ tån t¹i khi r«to ®ang quay tõ vÞ trÝ thø i sang vÞ trÝ thø j, khi r«to ®øng yªn ë tr¹ng th¸i gi÷ th× E=0; i=(VCC-E)/r.(1-et/T) Gi¶i ph­¬ng tr×nh vi ph©n trªn ta ®­îc biÓu thøc cho dßng ®iÖn: Trong ®ã: T=L/r- h»ng sè thêi gian. Nh­ vËy lµ dßng ®iÖn kh«ng x¸c lËp ngay lËp tøc mµ t¨ng lªn tõ tõ: Khi b¾t ®Çu khëi ®éng (E=0), dßng ®iÖn t¨ng víi hÖ sè gãc VCC/L, Sau ®iÓm khëi ®éng, dßng ®iÖn t¨ng víi hÖ sè gãc (VCC-E)/L cho ®Õn khi r«to dõng ë vÞ trÝ míi, lóc ®ã dßng ®iÖn ®¹t tíi gi¸ trÞ I0. Sau khi r«to dõng ë vÞ trÝ míi,dßng ®iÖn tiÕp tôc t¨ng víi hÖ sè gãc VCC/L ®Õn gi¸ trÞ x¸c lËp VCC/r. §Æc tuyÕn thêi gian(vµ gãc) cña dßng ®iÖn stato ®­îc biÓu diÔn trªn h×nh sau: Tõ c¸c kÕt qu¶ trªn rót ra nh÷ng nhËn xÐt quan träng sau: a, ph¶i thiÕt kÕ sao cho dßng ®iÖn x¸c lËp kh«ng v­ît qu¸ dßng ®iÖn tèi ®a cho phÐp(VCC/r£Imax) nÕu sau khi quay mét b­íc r«to dõng vµ duy tr× ë vÞ trÝ ë vÞ trÝ gi÷. b, NÕu sau kho¶ng thêi gian t1, r«to quay xong gãc b­íc q, ta l¹i chuyÓn m¹ch ®Ó r«to quay b­íc tiÕp theo th× dßng ®iÖn kh«ng bao giê ®¹t tíi gi¸ trÞ x¸c lËp. §iÒu ®ã gi¶i thÝch t¹i sao khi quay víi tèc ®é lín dßng ®iÖn cÊp cho ®éng c¬ l¹i nhá. c, NÕu t¨ng tû sè VCC/r th× thêi gian ®Ó ®éng c¬ quay mét b­íc (t1) sÏ nhá ®i do dßng ®iÖn ®¹t ®Õn gi¸ trÞ I0 nhanh h¬n. §iÒu ®ã gi¶i thÝch t¹i sao muèn cho ®éng c¬ quay nhanh th× ph¶i cÊp ®iÖn ¸p cao. (§iÖn ¸p nµy lín gÊp nhiÒu lÇn ®iÖn ¸p danh ®Þnh U cña ®éng c¬, cho theo Catalog). d, NÕu dßng ®iÖn ch­a ®¹t ®Õn gi¸ trÞ I0 khi t<t1 mµ ®· ng¾t nguån th× kh«ng ch¾c ch¾n ®éng c¬ sÏ quay ®­îc mét b­íc(mÊt b­íc). §iÒu nµy ng­êi thiÕt kÕ ph¶i tÝnh ®Õn khi chän c¸c kho¸ ®iÖn tö. 3.2. §iÒu khiÓn dßng-¸p b¨ng hÖ sè L/R §©y lµ c¸ch ®¬n gi¶n nhÊt,chØ ¸p dông cho c¸c ®éng c¬ cã c«ng suÊt rÊt nhá. B¶n chÊt cña kiÓu ®iÒu khiÓn nµy lµ khi ë tr¹ng th¸i ë tr¹ng th¸i gi÷ th× nguån chÞu t¶i chÝnh lµ RS, khi dÞch b­íc th× nguån chÞu t¶i chÝnh lµ c¶m kh¸ng ZL. Muèn cho ®éng c¬ quay víi tèc ®é cao th× ph¶i chän VCC lín, trªn thùc tÕ lµ b»ng 7¸15 lÇn ®iÖn ¸p ®Þnh møc U. Do ®ã khi ë chÕ ®é gi÷, c«ng suÊt tiªu t¸n trªn ®iÖn trë nèi tiÕp RS rÊt lín: P=I2.RS=(VCC-U)2/RS C«ng suÊt tæn hao nµy mét mÆt l·ng phÝ, mÆt kh¸c cã thÓ lµm nãng vµ ch¸y ®iÖn trë nèi tiÕp RS. 3.3. §iÒu khiÓn dßng-¸p b»ng ®é réng xung: XuÊt ph¸t tõ nhËn xÐt d, b¶n chÊt cña kiÓu ®iÒu khiÓn nµy nh­ sau: ë chÕ ®é dÞch b­íc,cuén d©y pha ®­îc cÊp mét xung cã ®é réng sao cho r«to cã thÓ dÞch ®­îc b­íc, nghÜa lµ dßng i ®¹t ®Õn møc I0<i<Imax. Sau khi dÞch b­íc,ë chÕ ®é gi÷, ta kh«ng cÊp dßng mét chiÒu(nh­ ph­¬ng ¸n hÖ sè L/R) mµ cÊp xung ®iÖn ¸p cao vµ tÇn sè cao h¬n. Lóc nµy ®iÖn c¶m L cña cuén d©y pha cã t¸c dông nh­ mét bé läc tich ph©n vµ dßng ®iÖn trung b×nh lµm nhiÖm vô sinh ra m«men gi÷. S¬ ®å ®iÖn ¸p vµ dßng ®iÖn cña cuén d©y pha trong tr­êng hîp nµy nh­ sau: S¬ ®å xung ®iÖn ¸p vµ dßng ®iÖn cña cuén d©y stato khi ®iÒu khiÓn b»ng ®é réng xung Kinh nghiÖm cho thÊy, ®èi víi phÇn lín c¸c lo¹i ®éng c¬ b­íc, tÇn sè xung trong lóc gi÷ lµ 20 kHz; cßn ®é réng xung chñ yÕu kh¶o s¸t thùc tÕ ®èi víi tõng lo¹i ®éng c¬ b­íc, hoÆc tÝnh ®­îc tõ ph­¬ng tr×nh 27 khi biÕt ch¾c ch¾n c¸c tham sè I, U, L cña lo¹i ®éng c¬ b­íc ®ã, hoÆc ®­îc khèng chÕ tù ®éng nhê viÖc theo dâi dßng ®iÖn i trong cuén d©y pha. KiÓu ®iÒu khiÓn nµy cã mét sè nh­îc ®iÓm sau: M¹ch ®iÒu khiÓn phøc t¹p vµ ®ßi hái transisto lµm nhiÖm vô kho¸ ®iÖn tö ph¶i cã tèc ®é ®ãng c¾t nhanh, c«ng suÊt lín. Trong thêi gian gi÷, tõ tr­êng thay ®æi liªn tôc lµm nãng ®éng c¬; ®ång thêi transisto ®ãng c¾t còng liªn tôc ph¶i chÞu c¸c xung ®iÖn ¸p thËn nghÞch kh¸ cao nªn ë møc ®é nµo ®ã còng bÞ nãng. Kh«ng ¸p dông cho chÕ ®é vi b­íc. c¸c xung ®iÖn ¸p cao vµ tÇn sè cao cïng víi tõ tr­êng thay ®æi liªn tôc g©y nhiÔu radio vµ nhiÔu ®iÖn tõ tr­êng, nhiÒu khi lµm cho m¹ch ®iÒu khiÓn kh«ng ho¹t ®éng. 3.4. §iÒu khiÓn dßng-¸p b»ng ®iÖn ¸p hai møc KiÓu ®iÒu khiÓn nµy dùa theo nguyªn t¾c sau: Khi ë chÕ ®é gi÷, ta cÊp cho cuén d©y pha mét ®iÖn ¸p thÊp, ®óng b»ng ®iÖn ¸p danh ®Þnh U, vµ do ®ã dßng ®iÖn còng ®¹t tíi danh ®Þnh nh­ng kh«ng cã c«ng suÊt tiªu t¸n trªn nguån Khi ë chÕ ®é dÞch b­íc, ®ång thêi víi viÖc cÊp xung ®iÒu khiÓn, ta cÊp cho cuén d©y pha mét ®iÖn ¸p VCC rÊt cao vµ ®o dßng ®iÖn trong cuén d©y. Khi dßng ®iÖn ®¹t ®Õn gi¸ trÞ ®ñ ®Ó ®éng c¬ quay mét b­íc, ta ng¾t ®iÖn ¸p cao vµ ®­a ®iÖn ¸p thÊp vµo. Gi¶n ®å xung ®iÒu khiÓn ®iÖn ¸p 2 møc T¹i thêi ®iÓm t0 khi cuén d©y pha ®­îc cÊp dßng ®Ó chuyÓn b­íc, xung XC còng lªn 1 ®Ó cÊp ®iÖn ¸p cao VCC b»ng bãng b¸n dÉn T1. Lóc ®ã ®iot D tù ®éng kho¸ nguån U do cã ph©n cùc ng­îc(VCC>U). Dßng ®iÖn b¾t ®Çu t¨ng dÇn cho ®Õn khi: i.RS=Imax.RS=US th× bé so s¸nh C1 xuÊt ra xung XRS xãa tÝn hiÖu XC, T1 ng¾t ®iÖn ¸p cao VCC ra khái m¹ch, lÊp tøc ®i«t D ®ãng nguån thÊp U ®Ó duy tr× tr¹ng th¸i gi÷ cña r«to. Xung ®iÒu khiÓn X®k vÉn ®­îc duy tr× cho ®Õn khi viÖc ®iÒu khiÓn ®­îc chuyÓn sang cÊp ®iÖn cho pha kh¸c vµ kh«ng cÊp ®iÖn cho pha nay PhÇn IV Giíi thiÖu vi m¹ch ®iÒu khiÓn ®éng c¬ b­íc L297 vµ L298. 1. Vi m¹ch ®iÓu khiÓn ®éng c¬ b­íc L297. H·ng s¶n xuÊt: SGS- THOMSON Microelectronics. Vi m¹ch L297 tÝch hîp t¾t c¶ c¸c m¹ch ®iÖn tö cÇn thiÕt ®Ó ®iÒu khiÓn ®éng c¬ b­íc l­ìng cùc vµ ®¬n cùc. Sö dông cïng víi m¹ch cÇu c«ng suÊt kÐp nh­ L298 t¹o ra mét bé ghÐp nèi hoµn chØnh gi÷a bé vi xö lý vµ ®éng c¬ kiÔu l­ìng cùc. §éng c¬ b­íc kiÓu ®¬n cùc còng cã thÓ ®iÒu khiÓn ®­îc b»ng L297 céng 4 côm c«ng xuÊt m¾c theo kiÓu §alingt¬n. Vi m¹ch ®iÒu khiÓn ®éng c¬ b­íc L297 tr­íc hÕt sö dông cïng víi cÇu c«ng xuÊt L298 hoÆc L293E trong c¸c øng dông ®iÒu khiÓn ®éng c¬ b­íc. L297 nhËn tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn tõ hÖ thèng ®iÒu khiÓn, th­êng lµ chip vi xö lý trung t©m vµ t¹o ra tÊt c¶ c¸c d¹ng xung ®iÒu khiÓn cho tÇng c«ng suÊt. H¬n thÕ n÷a, nã bao hµm hai bé chopper ®iÒu khiÓn ®é réng xung PWM ®Ó ®iÒu khiÓn dßng ®iÖn trong c¸c cuén d©y pha. Víi viÖc h¹n chÕ c«ng suÊt phï hîp, L297 ®iÒu khiÓn ®­îc ®éng c¬ nam ch©m vÜnh cöa 2 pha, ®éng c¬ nam ch©m vÜnh cöu 4 pha vµ ®éng c¬ cã tõ trë thay ®æi 4 pha. Ngoµi ra, nã cã thÓ ®iÒu khiÓn ë c¶ hy chÕ ®é c¶ b­íc hay nöa b­íc. C¸c ­u ®iÓm Vi m¹ch L297 céng víi m¹ch c«ng suÊt L298 cã nhiÒu ­u ®iÓm: cÇn Ýt linh kiÖn, yªu cÇu phÇn mÒm rÊt ®¬n gi¶n nªn gi¶m t¶i cho bé vi xö lý. Thªm vµo ®ã, viÖc lùa chän cÆp vÞ m¹ch ®ång bé (L297 vµ L298) cã ®é linh ho¹t nhÊt ®Þnh. B¶n th©n L298 cã thÓ sö dông riªng cho ®ång c¬ mét chiÒu, cßn L297 cã thÓ sö dông cho bÊt kú tÇng c«ng suÊt nµo kÓ c¶ linh kiÖn rêi. §èi víi ®éng c¬ l­ìng cùc cã dßng ®iÖn pha kh«ng qu¸ 2A th× nªn sö dông L297 ®ång bé víi L298; nÕu dßng ®iÖn d­íi 1A th× tèt h¬n hÕt lµ sö dông L293E. khi dßng ®iÖn lín h¬n th× sö dông bãng b¸n dÉn c«ng suÊt hoÆc cÆp §alinht¬n. Vi m¹ch L297 ®­îc chÕ t¹o bìi h·ng SGS b»ng c«ng nghÖ I2L phï hîp d¹ng thøc Analog/Digital vµ ®ãng vá nhùa d¹ng DIP d¹ng 20 ch©n. Vi m¹ch sö dông nguån 5V vµ c¸c ®Çu ra thÝch hîp chuÈn TTL/CMOS hoÆc kiÓu bãng b¸n dÉn collector hë. S¬ ®å d¹ng Dip 20 ch©n vµ chøc n¨ng c¸c ch©n. 2. vi m¹ch L298 L298N cã 2 m¹ch cÇu c«ng suÊt, mçi m¹ch ®­îc ®iÒu khiÓn b»ng 2 tÝn hiÖu TTL vµ mét ®Çu cho phÐp còng møc TTL. Thªm vµo ®ã, c¸c cùc Emitter cña c¸c bãng c«ng suÊt d­íi ®­îc ®­a ra ngoµi cho phÐp ®Êu ®iÖn trë c¶m biÕn dßng ®iÖn RSA vµ RSB. S¬ ®å nguyªn lý m¹ch cña L298. Víi L298N, SGS ®· sö dông c«ng nghÖ cÊy ion ë ®iÖn ¸p vµ dßng ®iÖn cao nªn cho phÐp nã cã c«ng suÊt hiÖu dông ®Õn 160W(46V/2A). Vi m¹ch cÇn mét nguån 5V riªng biÖt ®Ó gi¶m c«ng suÊt tiªu t¸n vµ cho phÐp nèi th¼ng víi L297 hoÆc c¸c tÝn hiÖu logic ®iÒu khiÓn kh¸c. 3- ThiÕt lËp thø tù ®iÒu khiÓn pha. Tr¸i tim trªn s¬ ®å cña vi m¹ch L297 lµ khèi biÕn ®æi (TRANSLATOR). Nã t¹o ra thø tù ®iÒu khiÓn pha cho chÕ ®é nöa b­íc, c¶ b­íc 1 pha vµ c¶ b­íc 2 pha. Khèi nµy ®­îc ®iÒu khiÓn bëi ba tÝn hiÖu vµo: ChiÒu quay(CW/CCW), (half/FULL) vµ mét xung dÞch b­íc, xung nµy gióp cho khèi biÕn ®æi dÞch chuyÓn tõ b­íc hiÖn thêi sang b­íc tiÕp theo. Bèn tÝn hiÖu ra tõ bé biÕn ®æi ®Õn bé logic ®Çu ra ®Ó t¹o ra c¸c tÝn hiÒu ®iÒu khiÓn, trong ®ã cã c¶ tÝn hiÒu thùc hiÖn chøc n¨ng cÊm vµ chopper. S¬ ®å khèi cña vi m¹ch L297, bao gåm mét bé biÕn ®æi (TRANSLATOR), mét bé t¹o xung chopper kÐp PWM vµ bé logic ®iÒu khiÓn ®Çu ra VÒ chøc n¨ng bªn trong th× khèi biÕn ®æi gåm bé ®Õm 3 bit vµ mét sè m¹ch logic tæ hîp ®Ó t¹o ra tËp hîp m· Gêr©y cho 8 b­íc c¬ b¶n nh­ h×nh sau: T¸m tr¹ng th¸i logic c¬ b¶n cña bé TRANSLATOR. C¸c tr¹ng th¸i ë ®©y lµ cho chÕ ®é ®iÒu khiÓn nöa b­íc, quay thuËn kim ®ång hå C¶ ba chÕ ®é ®iÒu khiÓn ®Òu cã thÓ t¹o ra mét c¸ch dÓ dµng tõ 8 tr¹ng th¸i chñ ®¹o trªn. Thø tù ®· nªu cña 8 tr¹ng th¸i phôc vô trùc tiÕp cho chÕ ®é ®iÒu khiÓn nöa b­íc, ®­îc chän víi møc cao cña tÝn hiÖu HALF/FULL. - ChÕ ®é ®iÒu khiÓn nöa b­íc khi kh«ng ë tr¹ng th¸i chopping D¹ng xung ra cho chÕ ®é ®iÒu khiÓn nöa b­íc khi kh«ng ë tr¹ng th¸i chopping. Khi tÝn hiÖu HALF/FULL xuèng thÊp th× cã chÕ ®é ®iÒu khiÓn c¶ b­íc. C¸c tr¹ng th¸i vµ xung ra khi cÊp dßng ®iÖn ®ång thêi cho 2 pha ë chÕ ®é c¶ b­íc. C¸c tÝn hiÖu INH1 vµ INH2 ®Òu cao. C¸c tr¹ng th¸i vµ d¹ng xung ra khi chØ cÊp dßng ®iÖn cho 1 pha ë chÕ ®é c¶ b­íc. 4. C¸c tÝn hiÖu INH1 vµ INH2 Trong chÕ ®é c¶ b­íc vµ nöa b­íc 1pha, 2 tÝn hiÖu nµy ®­îc t¹o ra ®Ó nèi ghÐp víi tÝn hiÖu cho phÐp cña vi m¹ch L298 nh»m t¨ng tèc dßng ®iÖn d­ khi c¸c cuén d©y pha ng¾t. V× c¶ hai cuén d©y ®Òu ®­îc cÊp ®iÖn th­êng xuyªn trong chÕ ®é c¶ b­íc 2 pha, kh«ng cuén nµo ng¾t ®iÖn nªn lóc ®ã kh«ng cÇn t¹o ra tin hiÖu nµy. Hai tÝn hiÖu INH1 vµ INH2 ®­îc t¹o ra bëi hµm: INH1=A+B INH2=C+D 5. C¸c tÝn hiÖu kh¸c Hai tÝn hiÖu kh¸c còng ®­îc nèi víi khèi biÕn ®æi(TRANSLATOR). §ã lµ tÝn hiÖu RESET vµ home. Reset lµ tÝn hiÖu kh«ng ®ång bé, nã ®­a khèi biÕn ®æi vÒ tr¹ng th¸i gèc (ABCD=0101). TÝn hiÖu ra HOME chØ thÞ tr¹ng th¸i nµy vµ th­êng ®­îc nh©n logic víi tÝn hiÖu ra cña ®Çu c¶m nhËn gãc b»ng c¬ khÝ. Cuèi cïng tÝn hiÖu ENABLE ®­îc ®­a vµo khèi logic ®Çu ra. Khi tÝn hiÖu nµy xuèng thÊp th× tÊt c¶ c¸c tÝn hiÖu ra INH1, INH2, A, B, C vµ D ®Òu ë møc thÊp. ENABLE dïng ®Ó cÊm bé c«ng suÊt cÊp ®iÖn cho ®éng c¬ khi hÖ thèng khëi ®éng. 6- §iÒu khiÓn dßng t¶i Vi m¹ch L97 ®iÒu khiÓn dßng t¶i b»ng bé chopper PWM. Mét bé cho 1 pha cña ®éng c¬ l­ìng cùc hoÆc lµ mét bé cho cÆp cuén d©y cña ®éng c¬ ®¬n cùc(4 pha). Mçi bé chopper ®­îc cÊu t¹o tõ mét m¹ch so s¸nh, m¹ch lËt tr¹ng th¸i(flip-flop) vµ mét ®iÖn trë c¶m biÕn dßng ë bªn ngoµi. Bé dao ®éng chung trong chip cung cÊp xung tÇn sè chopper cho c¶ hai bé chopper. Trong mçi bé chopper nh­ vËy(xem h×nh vÏ), m¹ch flip-flop ®­îc Set bëi mçi xung tõ bé dao ®éng, cho phÐp tÝn hiÖu ra ®Ó dßng ®iÖn t¨ng dÇn. Khi dßng ®iÖn t¨ng, ®iÖn ¸p trªn ®iÖn trë c¶m còng t¨ng. Khi ®iÕn ¸p nµy ®¹t ®Õn gi¸ trÞ Vref th× flip-flop Reset, cÊm ®Çu ra cho ®Õn khi cã xung tiÕp theo tõ bé dao ®éng. TÝn hiÖu ra cña m¹ch ®iÖn nµy lµ mét tÝn hiÖu PWM cã tÇn sè kh«ng ®æi. Gi¸ trÞ Vref x¸c ®Þnh dßng t¶i cùc ®¹i. s¬ ®å chøc n¨ng cña bé t¹o xung chopper ®iÒu khiÓn dßng ®iÖn. 7. §iÒu khiÓn dßng tÝn hiÖu pha vµ b»ng tÝn hiÖu INHIBIT. ViÖc ®iÒu khiÓn dßng ®iÖn(chopping) cã thÓ thùc hiÖn hoÆc b»ng c¸c tÝn hiÖu pha(ABCD) hoÆc b»ng c¸c tÝn hiÖu INHIBIT(INH1 vµ IHN2). TÝn hiÖu CONTROL(ch©n 11) ®¶m nhËn viÖc x¸c ®Þnh x¸c ®Þnh chopping b»ng c¸ch nµo. NÕu CONTROL=1 th× chopping b»ng tÝn hiÖu pha. NÕu CONTROL=0 th× chopping b»ng tÝn hiÖu INHIBIT. Víi ®éng c¬ b­íc ®¬n cùc ta chän ®iÒu khiÓn b»ng tÝn hiÖu INHIBITl víi ®éng c¬ l­ìng cùc ta chän c¶ hai c¸ch. Chopping b»ng tÝn hiÖu pha. Dßng ®iÖn X bÞ ng¾t bëi B Vµ tiÕp tôc ch¹y ttheo vßng Y. NÕu ng¾t bëi A, nã sÏ ch¹y theo Vßng Z vµ t¨ng c«ng suÊt tiªu t¸n trªn RS. Chopping b»ng INHIBIT. Dßng ®iÖn ch¹y qua Q1, cuén d©y vµ Q4 ®­îc ng¾t bëi INH1. Dßng ®iÖn d­ ch¹y qua D2 vµ D3 . øng dông PhÇn thiÕt kÕ m¹ch ®iÒu khiÓn sö dông L297 vµ L298 ®iÒu khiÓn ®éng c¬ b­íc l­ìng cùc : M¹ch ®iÒu khiÓn ®éng c¬ b­íc bao gåm : L297 ®iÒu khiÓn m¹ch cÇu L297. L298 m¹ch cÇu c«ng suÊt kÐp cung cÊp tÝn hiÖu cho c¸c ®iÒu khiÓn ®éng c¬ b­íc. S¬ ®å m¹ch nh­ sau: s¬ ®å ®Êu nèi L297 vµ L298 ®Ó ®iÒu khiÓn ®éng c¬ b­íc l­ìng cùc víi dßng ®iÖn cùc ®¹i 2A ThuyÕt minh nguyªn lý lµm viÖc cña m¹ch. M¹ch ®iÖn sö dông thªm m¹ch cÇu ngoµi cung cÊp tÝn hiÒu cho c¸c cuén d©y cña m¹ch ®iÒu khiÓn sö dung 8 ®ièt t¸c ®éng nhanh. M¹ch ®iÖn sñ dông c¸c ®iÖn trë RS1 vµ RS2 cã chøc n¨ng lµ ®iÖn trë c¶m biÕn dßng ®iÖn. Khi dßng ®iÖn lín ch¹y qua RS sinh ra ®iÖn ¸p lín h¬n ®iÖn Vref th× flip-flop bªn trong L297 sÏ Reset, cÊm ®Çu ra cho ®Õn khi cã xung tiÕ theo tõ bé dao ®éng. Bé dao ®éng RC cÊp xung cho flip-flop th«ng qua ch©n 16(L297). L297 cã ®Çu vµo gåm: TÝn hiÖu ®iÒu khiÓn ®¶o chiÒu quay: ch©n 17(CW/). tÝn hiÖu Clock lµ tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn viÖc cÊp xung cho cuén d©y. mçi khi xu¸t hiÖn tÝn hiÖu nµy thÝ tr¹ng th¸i cña cuén d©y sÏ thay ®æi- ch©n 18 TÝn hiÖu ®iÒu khiÓn chÕ ®é ho¹t ®éng cña ®éng c¬: c¶ b­íc hay nöa b­íc (HALF/) ch©n 19. tÝn hiÖu Reset ®­a khèi biÕn ®æi vÒ tr¹ng th¸i gèc (0101). tÝn hiÖu ENABLE, tÝn hiÖu nµy ë møc thÊp th× tÊt c¶ c¸c tÝn hiÖu ra INH1, INH2, A, B, C vµ D ¬ møc thÊp. ENABLE dïng ®Ó cÊm bé c«ng suÊt cÊp ®iÖn cho ®éng c¬ khi khëi ®éng. Vref ®­îc nèi víi nguån 5(V) t¹o tÝn hiÖu so s¸nh. L298 cã 4 ®Çu ra cÆp ch©n sè (2 ,3) vµ cÆp ch©n sè (13,14) chóng sÏ cÊp tÝn hiÖu cho cuén d©y ®éng c¬ b­íc. M¹ch thiÕt kÕ theo nguyªn t¾c ®iÒu khiÓn Dßng-¸p b»ng ®é réng xung. ®iÒu khiÓn ®éng c¬ ë chÕ ®é nöa b­íc. Khi thùc chÕ ®é nöa b­íc (HALF=1) tÝn hiÖu ®Çu ra ë trªn L297 vµ th× ®iÖn ¸p xuÊt hiÖn trªn c¸c cuén d©y ®éng c¬ b­íc nh­ sau: D¹ng ®iÖn ¸p trªn c¸c cuén d©y cña ®éng c¬ b­¬c khi ho¹t ®éng chÕ ®é nöa b­¬c khi kh«ng ë trang th¸i chopping. Khi ë d¹ng chopping th× d¹ng ®iÖn ¸p vµ dßng ®iÖn ë mçi cuén pha ë chÕ ®é n­a b­íc cã d¹ng nh­ sau: D¹ng dßng ®iÖn vµ ®iÖn ¸p pha A khi chopping. NhËn xÐt: Mçi lÇn pha A xuÊt hiÖn tÝn hiÖu th× ®éng c¬ sÏ dÞch chuyÓn ®­îc ba b­íc. ®iÒu khiÓn ®éng c¬ chÕ ®é c¶ b­íc : Khi ®ã ch©n HALF/fULL=0; d¹ng tÝn hiÖu ®Çu ra ë L297 vµ ®iÖn ¸p trªn c¸c cuén d©y khi kh«ng cã chopping cã d¹ng nh­ sau: D¹ng ®iÖn ¸p ë chÕ ®é c¶ b­íc khi kh«ng cã chopping cña c¸c cuén d©y. TÝn hiÖu dßng ®iÖn vµ ®iÖn ¸p xuÊt hiÖn trªn pha A cã d¹ng nh­ sau TÝn hiÖu ®iÖn ¸p vµ dßng ®iÖn pha A khi co chopping. NhËn xÐt : Víi mçi tÝn hiÖu ph¸t ra ë xung A th× ®éng c¬ sÏ dÞch chuyÓn ®­îc mét gíc b­íc. Phô lôc Trang Lêi nãi ®Çu 1 PhÇn I: giíi thiÖu tæng qu¸t vÒ cnc. 2 PhÇn II: giíi thiÖuc Cnc cyber-mill. 6 PhÇn Iii: giíi thiÖu vÒ ®éng c¬ b­íc. 8 PhÇn iv :giíi thiÖu vÒ vi m¹ch l297 vµ l298 vµ m¹ch ®iÒu khiÓn ®éng c¬ bø¬c. 20

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docBáo cáo thực tập tốt nghiệp tìm hiểu về máy phay CNC CYBER-MILL.doc