Linjär ställdon stegmotor: 3 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:46

För att omvandla stegmotorns roterande rörelse till en linjär rörelse är stegmotorn ansluten till en gänga. På tråden använder vi en mässingsmutter som inte kan rotera. Varje varv på tråden översätts mässingsmuttern i trådens axiella riktning.

Se: linjärt ställdon för resande mutter,

Steg 1: Dellista

Ett av målen är att använda material från hyllan. Det håller kostnaderna låga, och om en del går sönder kan den enkelt bytas ut.

• M5 mässingsankare
• M5 rostfritt stål
• M5 -muttrar (tillval)
• Jordningskontakt
• Kullager innerdiameter Ø5mm (t.ex. MF105 ZZ 5x10x4, F695 ZZ 5x13x4)
• Stegmotoraxel Ø5mm med plana sidor (t.ex. BYJ-typer, 20BYJ46, 24BYJ48, 28BYJ48, 30YJ46, 35BYJ46)
• Stegmotordrivrutin (t.ex. ULN2003, ULN2003 mini)
• Arduino

Steg 2: Delar

Kopplingsstegmotor - gänga

Jordkontakten är utformad för att ansluta två ledningar. Båda sidorna är försedda med 2 skruvar för att fästa tråden. För att ansluta stegmotorn med gängan måste jordanslutningens innerdiameter borras till Ø5 mm (ta bort de små skruvarna innan du borrar). De mindre stegmotorerna på BYJ -modellerna har en 6 mm plan yta vid axeln. Anslutningens längd är 30 mm. När vi skär dem på mitten har vi 2 kopplingar.

En skruv på kopplingen skruvas fast på stegmotorns plana yta och den andra skruven skruvas fast på gängstången. Detta gör det till en stel koppling som överför stegmotorns vridmoment till gängstången.

Var medveten, eftersom detta är en stel koppling, felaktig inriktning av stången, lagren eller muttern leder till problem i stegmotorn.

Gängad stång

Gängstången och gängmuttern är företrädesvis av olika material. Materialvalet för gängstången är rostfritt stål. Det är ett styvt material, har ett motstånd mot korrosion, rost och färgning. Valet av material för muttern är mässing. Den statiska/dynamiska friktionskoefficienten för torr yta är låg (statisk 0,4, dynamisk 0,2)

Mässingsmutter

Mässingsankaren har en invändig gängad sektion och en sektion som har en konform. Av denna typ ankare är de första 10 mm metriska gängor. Detta är det avsnitt som används i detta projekt.

Den inre konformade sektionen är oanvändbar. Den expanderar när en gängad stång sätts in och detta kommer att förstöra mutterens hus.

Husmutter

För att låta muttern översättas i gängstångens axiella riktning måste muttern undvikas. Muttern måste därför ha en plan yta. Ett exempel är bilden med det fyrkantiga träklossen. Muttern limmas i blocket.

Var medveten om feljustering.

Kullager

Använd kullager för att undvika så mycket friktion som möjligt. Dessa lager är billiga. För mycket precision behövs inte. Det finns vissa toleranser mellan gängstång och lager, detta absorberar viss inriktning. Lagret jag använder har en fläns och pressas hårt i träet.

Steg 3: Anslut stegmotorn till Arduino

BYJ-serien är unipolära stegmotorer. I detta projekt är stegmotorn en 20BYJ46. Föraren är en mini-ULN2003.

Kontrollera märkspänningen när du köper en stegmotor. Använd en 5V -version när du använder Arduino -strömförsörjningen. Kontrollera strömmen med formeln: U = IxR. 5V -versionen av 20BYJ46 har ett motstånd på 60ohm. Strömmen är då I = U/R = 5/60 = 0,08A.

Arduino kan inte leverera tillräckligt med ström vid de digitala stiften för att driva en stegmotor direkt. För att skydda Arduino används en förare. En drivrutin läser vid ingångsstiften status för de digitala stiften på Arduino och skriver till utgångsstiften. När ingångsstiftet 1B är”Högt” överförs strömmen till drivrutinen till stift VCC (+) och 1C (-).

Se bild och tabell hur du kopplar Arduino till stegdriften till stegmotorn (motor och drivrutin är försedda med matchande uttag och kontakt). Om allt är korrekt anslutet kan Arduino drivas och koden kan laddas upp Arduino.

Se tabell hur man roterar stegmotorn Arduino måste göra en digital stift”High”, andra stift måste vara”LOW” när stegmotorns rotation är klar Arduino måste göra nästa stift”HIGH”, andra stift måste vara "LÅG" och så vidare. När detta upprepas börjar stegmotorn att rotera.