Step Motor Sürücü Seçimi ve Jumper Ayarları

Step motorlar için sürücü seçimi ve jumper ayarları ile ilgili dikkat edilmesi gerekenlere yönelik birçok soru soruluyor. Biz de Şahin Rulman olarak bu doğrultuda step motor sürücü seçimi, step motor ile sürücü kartı bağlantısı ve step motor sürücü jumper ayarları ile ilgili bir blog yazısı hazırladık. Yazımızda öncelikle step motorda sürücü seçimi için dikkat edilmesi gerekenlerden bahsedeceğiz. Akabinde step motor ile sürücü kartı bağlantısının nasıl yapıldığına dair görsel destekli bilgi sunacağız. Son olarak da step motor sürücüsünün jumper ayarları ile ilgili detayları paylaşacağız. Sizler için faydalı bir blog yazısı olmasını umar, iyi okumalar dileriz.

Step Motorlarda Sürücü Seçimi

Step motor sürücü, mümkün olduğu kadar büyük seçilmesi step motorun tok çalışmasını ve %15 e kadar performans arttırılmasını sağlar. Burada dikkat edilmesi gereken durum motorun etiketindeki amperin sürücünün minimum besleme amperinden düşük olmamasıdır. Minimum amper değeri motor etiketinden fazla ise motora fazla amper gidecek ve motor aşırı ısınacaktır.
Sürücülerin yüksek voltaja dayanıklı olması motorun kuvvetini direkt olarak etkiler. Örneğin Aynı step motoru 24 Volt ile beslemek yerine 48 Volt ile beslenirse iki kata yakın performans elde edilir.

Step Motorlarda Güç Kaynağı Seçimi

Sürücülere voltaj beslemesi seçilirken ortam şartları dikkate alınmalıdır. Switch mode (SMTP) güç kaynakları sabit akıma göre yapılmış entegre mimarisine sahiptir. Kaliteli markalarda problem değil fakat ucuz markalarda 6 ay vb zaman aralığında güç kaynağında bozulma durumları olmuştur. Dur-kalk esnasında amperin örnek 0-4Amper aralığında doldur boşalt yapması zamanla entegreleri yormakta ve güç kaynağını bozmaktadır. Çözüm olarak müşterilerimize toroid trafolarımızı öneriyoruz. Toroid olmasının sebebi sac trafolarda bulunan dur-kalk esnasındaki çıkış voltaj kaybı Toroid trafolarda bulunmamasıdır. Dur-kalk esnasında mekanik sürtünmelerin yanı sıra atalet kuvvetlerinin de yenilmesi gerekmektedir.Step Motorun asıl yük altına girdiği kısım dur-kalk hareketleridir. Sac trafoların tam da bu sırada voltaj kaybına uğraması sistemin gücünü azaltmaktadır. Gerek toroid gerekse sac trafolar kullanılıyor olsun mutlaka sürücü dayanımına göre marj verilmesi gerekmektedir. Bazı şehir şebekelerinde gece ve gündüzleri oluşan voltaj farklılıkları bu marja ihtiyaç göstermektedir. Örneğin 220 Volt olması gereken şehir şebekesinin 270 Volt olduğu tecrübidir.

Step Motor ile Sürücü Kartı Bağlantısı

Step motorlarda sürücü seçimi ve güç kaynağı seçimi ile ilgili bilgi vermemizin ardından, step motor ile sürücü kartı bağlantısı ile ilgili bilgi vermeye başlayabiliriz. Step motorun voltaj, akım, nema ve faz değerlerine uygun olan step motor sürücü kartını satın aldıktan sonra adım ayarları yapılır. Step motor sürücü üzerinde bulunan switch yardımı ile mikro adımlama ayarlarının değişimini sağlayabilirsiniz. Ek olarak step motor sürücü kartı bağlantı ayarları seçmiş olduğunuz sürücünün markasına ve modeline göre değişiklik gösterdiği için sürücünün datasheet dosyasından faydalanılması gerektiğini hatırlatmakta fayda var.

1) Step Motor Sürücünün Pozitif ve Negatif Çıkışlı Cihazlar için Bağlantı Ayarları

Pozitif çıkışlı cihazlar için aşağıdaki bağlantı şemasını kullanabilirsiniz.

Çıkış bağlantısı yapıldıktan sonra aşağıda yer alan standart bağlantı şemasından bağlantı için gereken direnç miktarları - çıkış voltaj durumlarını dikkate alarak ayarları yapabilirsiniz.

2) Step Motor Sürücü Standart Bağlantı Şeması

Standart bağlantı ayarlarının yapılmasından sonra akım ayarları, mikro adım ayarları, güç bağlantısı ve motor bağlantısı ayarları seçilen sürücüye göre değişiklik gösterir. Ayrıca step motor sürücüsünde oluşan dönüş sorunu, pozisyon ve hız sorunlarının neden ve çözümleri satın almış olduğunu sürücü bağlantı ayarları datasheet dosyasında yer almaktadır.

Step Motor Sürücü Jumper Ayarları

Step motor sürücülerinin jumper ayarlarında 3 bölüm vardır. Birinci bölüm genellikle amper (akım) ayar bölümüdür. Burada dikkat edilmesi gereken sürücünün amper ayarının paralel bağlamada motor etiket değeri ile aynı olması, seri bağlamada ise etiket değerinin yarısı kadar olmasıdır. Harici beslemeli step motor sürücülerde seri bağlama yapılmaz. Sürücü aşırı yorulur. Hatta seri bağlama ve etiket değeri girildiğinde motor aşırı ısınarak tepki verir. Aşırı ısınan motorlarda mıknatıs ömrü azalarak zamanla tork değerleri düşer. Step motorlarda ısınmayı azaltmanın yolu yüksek voltaj ve düşük amper ayarlarıdır. 70 Volt besleme ve 2 amper ayarı ideal durumdur. Bu ayara göre yeterli kalkış duruş rampası verilirse ideal sisteme ulaşılmış olur.

Step motor sürücü jumper ayarlarında amper ayarı yapılan kısım motorun hareket halindeyken yapılan besleme amperidir. İkinci bölüm olarak genellikle tutma torku amperi ayarı sürücülere yerleştirilmiştir. Piyasada bulunan sürücülerde ekseriyetle 4 numaralı switch, bu ayar ile alakalıdır.
4 numaralı switch ON konumunda ise sürücü sistemi durdurunca motora hareket hali için ayarlanmış olan amperin tümünü basar. OFF konumunda ise sürücü motora 1 saniye boyunca tam amper basarak sistemi durdurur daha sonra yarım amper basarak sistemi sabit tutar. Burada tercih durumu ekseriyet ile switch 4 = > OFF konumunda tutulmasıdır. Bazı sistemlerde motor saatlerce açık kalmakta fakat sistem hareket halinde olmamaktadır. Tutma torku için tam amper basıldığından motor kısa zamda ısınmakta bir süre sonra aşırı ısıya maruz kalmaktadır. Bu durum motorun ömründen yer. Eğer sistem için tutma kuvveti çok önemli ise 4 Numaralı switch ON konumuna getirilir. Böylece sürücünün sistemin konumunu kesinlikle tam kuvvetinde tutması sağlanır.

Diğer bir step motor sürücü ayar bölümü ise çözünürlük ayarıdır. Bu bölümde motorun 1 turu (360 derece) kaça böleceği belirtilir. Genelde piyasada bulunan motorlar iki fazdır. Bu motorlar 360 dereceyi 200 parçaya böler. Sürücü ise “microstep” özelliği ile bu ikiyüz olan parça sayısını 40000 e kadar yükseltir.
Piyasada step motorun titremesini kabul edilebilir seviyede tutmak için gereken ayar 1000 pulse veya 1600 pulse yapılmaktadır. Özellikle son zamanlarda 1600 pulse seçimi yoğunlaşmıştır. Bazı step motor sürücülerde microstep pulse sayısı 1600 gibi direkt olarak verilmekte, bazılarında ise katsayı olarak verilmektedir. Katsayı olarak verilen sürücülerde hesap mantığına örnek verebiliriz:

• 8 x 200 = 1600 pulse şeklindedir. 8 katsayısı seçildiğinde 200 motordan geldiği için 1 tur = 1600 pulse olmaktadır.

Freze (cnc router) ve otomasyon alanlarında 1600 pulse , lazer gibi uygulamalarda titreşimi iyice azaltmak için 5000 veya 8000 pulse ayarı kullanılmaktadır.
Microstep ayarının yükseltilmesi, titreşimin azaltılması için doğru bir tercih ise de çok yüksek hertz rakamları sürücülerin algılama seviyesinin üzerine çıkmakta bu da kayıp pulse manasına gelmektedir. Fabrika kataloglarında genel durum 45555 nanosaniye değerinde bir pulse işleme zamanı gösterilmektedir. 10000 nanosaniye nefes alma süresi toplam 55555 nanosaniye bir pulse için gereken ortala değerdir. Daha hızlı pulse atılsa bile sürücü algılayıp işleyemeden yeni pulse yüklemesi yapılacak ve bu durumda kayıp pulse durumu ortaya çıkacaktır.

• 60Sn=60000000000 nanosaniye
• 60000000000/55555=1080010,80 pulse (dakikada)
• 1080010,80/1600=675 devir/dakika (step motorun etkin çalışma aralığı 0-400d/dak)

Diğer taraftan tecrübeli PLC vb cihaz kullanıcıları step motor sürücülerine maksimum 20000 hertz kadar pulse gönderir, bu durumda 1600 pulse ayarı yapmak için:

• 20000x60sn =>1200000 pulse;
• 1200000/1600 => 750devir/dakikadır.

750 devir/dakika ise step motorun etkin ve verimli çalıştığı 0-400 devir/dakika aralığının yaklaşık iki katıdır. Sonuç olarak yüksek devirli uygulamalarda düşük pulse çözünürlüğü, düşük devirli uygulamalarda ise yüksek pulse çözünürlüğü seçimi uygundur.
Step motor sürücü seçimi, step motor ile sürücü kartı bağlantısı ve step motor sürücü jumper ayarlarına yönelik hazırladığımız blog yazısının sonuna geldik. Konu ile ilgili herhangi bir sorunuz olması halinde bizlerle 0212 576 04 06 numaralı hat üzerinden iletişime geçebilirsiniz. Step motorlarla uyumlu olan 2 faz step motor sürücü ve 3 faz step motor sürücü çeşitlerinin datasheetlerine web sitemiz üzerinden ulaşabilirsiniz. İlgili linklerden step motor sürücü çeşitlerimizi incelebileceğinizi hatırlatmak ister, iyi günler dileriz.