Mekanik sistemlerin step motorlarla denetimi

Abstract

ÖZET MEKANİK SİSTEMLERİN STEP MOTORLARLA DENETİMİ Anahtar Kelimeler: Step motorlar, Mekanik sistemler Günümüzde dijital elektronikteki gelişmeler sayesinde, elektrik motorlarının, kontrol sistemlerinde tahrik elemanı olarak kolaylıkla ve hassasiyetle kullanılmaları mümkün olmuştur. Klasik AC ve DC motorlar, büyük miktarda hareket gerektiren sistemlerde çok iyi sonuç alınmasını sağlarken, duyarlık gerektiren küçük hareketler için yeterince kullanışlı değildirler. Bunun nedenleri arasında tüm çalışma koşullarında bu motorların konumlarından geri besleme alınmasının gerekli olması ve sürülmelerinin ancak analog olması sayılabilir. Step motorlar ise, girişlerine uygulanan her hareket darbesi için sadece bir step atmaları nedeniyle duyarlık konusunda büyük bir avantaja sahiptirler ve özellikle küçük miktarda hareket gerektiren hassas kontrol sistemlerinde güvenle kullanılırlar. Adım büyüklükleri sabit olduğundan ve uygun kontrol edildiklerinde attıkları adım sayısı, girişlerine uygulanan darbe sayısına eşit olduğundan, hareket miktarları kolaylıkla belirlenebilir, açık çevrim çalıştırılabilirler. Step motorlarının performansı, kendi karakteristik değerlerin dışında tamamen sürücü devrelerine ve kontrol yöntemlerine bağlıdır. Bu yüzden step motorların uygun işaretler ve yöntemlerle sürülmeleri ve kontrol edilmeleri, motorlardan maksimum verim alınmasını sağlar. Mekanik sistemler birçok tahrik sistemiyle tahrik edilebilir. Ancak yüksek teknoloji gerektiren çalışma alanlarında ve hassas konumlama gerektiren yerlerde programlanabilme yeteneğine sahip oldukları için step sistemler ve servo sistemler XVtercih edilmektedir. Maliyetleri ilk bakıldığında yüksek gibi görünmelerine rağmen uzun vade de getirdiği avantajlar çok fazladır. Bu çalışmada önce step motorlar hakkında genel bir bilgi verilmiştir. Step motorların çeşitleri, denetimi, avantaj ve dezavantajları ve kullanım sahaları açıklanmıştır. Çalışmanın ana konusu bir kare vidalı hareket sisteminin bir step (hibrit) motorla bilgisayardan verilen komutlar ile belirlenen sınırlar içersinde hassas bir şekilde hareket ettirilmesidir. Bu hareketi sağlamak için takım tezgahlarının -tabla hareketi model olarak alınmıştır. Kare vidalı mil iki tarafından rulmanlarla yataklanmıştır. Somun üzerine poliyamıid malzemeden bir tabla bağlanmıştır. Bu tablayı taşıması için iki tarafına poliyamid malzemeden yataklar yerleştirilmiştir. Sistemi hareket ettirmek için 1 Nm tork kapasiteli bir step (hibrit) motor kullanılmıştır. Bu motor 30 V DC güç kaynağı ile beslenmiştir. Motoru denetlemek için bir kontrol kartı kullanılmıştır. Kontrol kartı da 5V DC akımla beslenmiştir. Kontrol kartım denetlemek için PC bilgisayar kullanılmıştır. Sisteme sinyal gönderebilmek için bilgisayarın (LPT1) printer portundan yararlanılmıştır. Bilgisayarda denetim Microsoft QBasic programı ile yazılan bir program ile sağlanmıştır. XVI