Samm mootor (0)

MHX0065  
Mehhatroonikasüsteemide komponendid
Praktikum Samm-mootor aruanne
Kuupäev: 29.11.12
Meeskonnaliikmed:
1. Ove Hillep
2. Joosep Andrespuk
3. Ragnar Jaanov
Aruande täitis ja esitas: Ove Hillep
Labori eeltöö 
Samm-mootor on elektrimasin, mis muudab alalispinge impulsid mootori võlli mehaaniliseks energiaks. 
Peamine koostisosa on rootor , mis on mootori ainuke liikuv komponent . Rootori külge on kinnitatud püsi-
magnetid, millede väljaulatuvate otsade külge ühendatakse veomehhanismid. Rootor asetseb omakorda 
staatori sees. Staator ise seisab paigal ja koosneb mähisest, millest voolu läbijuhtimisel tekitatakse magnet-
väli, mis tõmbab rootori küljes olevaid püsimagneteid, põhjustades nii rootori pöörlemist.
Unipolaarne mootor
Keskväljavõte ühendatakse tavaliselt toite plussklemmiga ja kummagi mähise otsasid kommuteeritakse 
soovitud pöörlemissuuna saavutamiseks vaheldumisi toite miinusklemmiga. Näidatud mootori sam-
munurk on 30°. mähis 1 on jaotatud üla- ja alapooluse ning mähis 2 vasaku ja parema pooluse vahel. 
Aktiivrootoril on kokku 6 vahelduvat, ümbermõõdule jaotatud poolust. Kommuteerides toite mähiselt 1 
ümber mähisele 2, liigub rootor 30° ehk ühe sammu võrra. Pidev liikumine saavutatakse mähiste 1 ja 2 
järjestikuste ümberlülitustega.
Bipolaarne mootor
Bipolaarsete mootorite ehitus sarnaneb unipolaarsete mootorite omaga , erinevus seisneb keskväljavõtete 
puudumises. Seega on mootor lihtsama konstruktsiooniga, kuid lõppastme topoloogia vahelduva polaar -
suse tõttu keerukam . Jättes mähised ümber lülitamata, säilitab pingestatud aktiiv- või hübriidrootoriga 
samm-mootor hoidemomendi, mis väldib rootori iseeneslikku liikumahakkamist väliste jõudude toimel.
Samm-mootor on numbriliselt juhitav, mistõttu sobib see ideaalselt kokku diskreetsete juhtimis-
süsteemidega, näiteks mikroprotsessoriga. Igale impulsile vastab teatud pöördenurk α, n impulsile aga 
pöördenurk γ= n•α.
ULN2003 on kõrgpingeline ja kõrge vooluga darlingtontransistor, mis koosneb seitsmest emitteriga dar-
lingtoni paarist. Transistori nimivoolu tugevus on 500 mA, kuid see suudab taluda kaa 600 mA voolu.
Darlingtontransistor koosneb kahest bipolaarsest transistorist, mis on ühendatud sedasi, et esimesest tran-
sistorist tulev vool võimendatakse veelgi enam teise transistori poolt.
Kasutatavad komponendid
• Samm-mootor M35SP5 Mitsumi
• ULN2003APG
• Nupp
1
Samm-mootor (stepper) ja ULN2003APG
Selle ülesande tarvis ühendame sammmootori ELVISega ning juhime seda Digital Writer ’i abil.
Vajutades järjest nuppe sisse ja peale seda välja, paremalt vasakule (16 – 17 – 18 – 19 – 16 ...), liigub 
samm-mootor päripäeva.
Vajutades järjest nuppe sisse ja peale seda välja, vasakult paremale (19 – 18 – 17 – 16 – 19 ...), liigub 
samm-mootor vastupäeva.
Muutes Pattern-nupu valikule Walking 1, hakkab mootor automaatselt liikuma.
2
Nupu ühendamine
Selle ülesande lahendamiseks, ühendame ahelasse ka nupu ning avame ELVISe Instrument Launcheris 
seadme Digital Reader.
Nupule liigutades, jõnksatab 
mootor jupi võrra edasi.
Samm-mootor ja LabVIEW
Ülesande lahendamiseks koostame LabVIEWs programmi, millega saab kasutaja DIO kanalieid 16 – 19 
sisse ja välja lülitada.
Programm kasutab kahendväärtustega jada, mille liikmetele väärtusi andes , liigub samm-mootor edasi.
3
Järgnevalt koostame programmi, millega saab mootorit iseseisvalt tööle panna.
Selles programmis kasutasime kaht while loop käsku: üks annab mootorile voolu ning teine juhib selle 
liikumist. Stop-käsud on ühendatud lokaalse muutujaga, peatades mõlemad kordused samal ajal.
While loop käsust väljapoole jääv konstant on algväärtus, mille kahendsüsteemset väärtust hakatakse 
pidevalt ühe koha võrra edasi tõstma (n.ö. 2-ga korrutama).
1 ms juures rattad ei pöörle.
20 ms juures on mootori tsüklit ragina näol kuulda.
Kõige parem tulemus on 5 ms juures, kuna sel juhul on vooluimpulsi sagedus piisav, et mootor ei 
jõuaks seisma jääda. Samas on see sagedus piisavalt suur, et mootor jõuaks rattaid ringi vedada.
Full step drive on pidevam, kuna erinevalt wave drivest ei ole sel signaali katkemiskohta.
Half step drive ja microstepping ei tööta. Teadmata põhjusel!
4
Antud pildil on kahendsüsteemne sisendväärtus muudetud nõnda, et edasi liiguvad pidevalt kaks paari 
led-e. DI-lines kontrollib nuppu, mille vajutusel pöörleb mootor ühe perioodi (antud juhul 1 sekund) 
teistpidi .
Kokkuvõte
Labor sai läbi viidud suuremate probleemideta.
Samm-mootor sai senisest tunduvalt tuttavamaks ning ka Labview programmide 
koostamine oli paras väljakutse.
5