1. STEP MOTOR. 1.1. Step Motorlann Tan ve Yap

1. STEP MOTOR 1.1. Step Motorlann Tan ve Yap Ad m motorlan; ad ndan da anla lacagi gibi ad m ad m hareket eden yani sarg larmdan birinin enerjilenmesi ile sadece 1 ad m hareket eden motorlard r. Bu ad n kaç derece olacagi motorun tasanm na baghd r. Bu konu daha sonraki konularda anlat lacakt r. Ad m motor, elektrik enerjisini dönme hareketine? eviren eletro-mekanik bir cihazd r. Elektrik enerjisi almdiginda rotor ve buna bagh aft, sabit acisal birimlerde (ad m-ad m) dönmeye ba lar. Ad m motorlar,? ok yiiksek hizh anahtarlama özelli ine sahip bir süriiciiye baghd r (ad m motor siirücüsii). Bu süriicii; bir encoder, PC veya PLC'den giri palslan ahr. Ahnan her giri palsinde motor, bir ad m ilerler. Ad m motorlar, bir turundaki ad m say ile amhr. Örnek olarak 400 ad mhk bir ad m motor, bir tarn döniisiinde (360 ) 400 ad m yapar. Bu durumda bir ad n acis 360/400 = 0.9 derecedir. Bu de er, ad m motorun hassasiyetinin bir göstergesidir. Bir devirdeki ad m say yiikseldikçe ad m motor hassasiyeti ve dolay ile maliyeti artar.

Resim 1.1: Çe iitli ad m motorlar Ad m motorlar, yanm ad m modunda çahst klar nda hassasiyetleri daha da artar. Örnek olarak 400 ad m/tur de erindeki bir ad m motor, yanm ad m modunda tur ba na 800 ad m yapar. Bu da 0.9 ye oranla daha hassas olan 0.045 bir ad m acis anlam na gelir. Baz ad m motorlarda mikroad m tekni i ile ad m aç lann n daha da azalt lmas söz konusudur. Resim 1.1 de de ik büyiikliiklerde ve çe itlerde ad m motor örnekleri göriilmektedir. Resim 1.2: Ad m Yap lanni ad m motorun inceleyelim. Bir ad m motor, göriildügii gibi stator, bir dis zarf, rotora hareket etmesini rulmanlardan Di zarf motorun kesiti anlayabilmek i? in bir kesitini resim 1.2 de resim 1.2 de rotor; bunlan kapatan bagh aft n rahat saglayan olu mu tur.

Ad m motor statorunun birçok kutbu (genellikle sekiz) vard r. Bunlann polaritesi elektronik anahtarlar yard yla de tirilir. Rotorun m knat sligi ise ya sabit m knat s ile veya dis uyart m metotlanyla olu turulur. Daha iyi seçicilik elde etmek için rotor ve stator iizerine kiiciik di ler acilmaktad r ( ekil 1.1). ekil 1.1: Sekiz kutuplu ad m motorun iç yap Ad m motorlar, robot teknolojisinde s kça kullan m alan bulmu tur. Aynca maliyetinin diisiik olmas di er motorlara (servo) kar bir üstünlügudiir. Ad m motorlann tercih edilmesinin ikinci bir nedeni, tutma karakteristli inin robotlarla ba da mas r. Ad m motorun çahsma prensibi ekil 1.2 de gösterilmi tir. Anahtarlar yard yla sarg lara enerji uygulandiginda rotor, enerji uygulanan sargimn kar na gelerek durur. Bu dönme miktan, motorun yap na bagh olarak de ir. Bu dönme afis, ad m motorlarda belirleyici bir parametredir. Ad m motoru siirekli hareket ettirmek istersek sarg lara s ras yla enerji vermeliyiz. Bir sarg ya enerji verdi imizde rotor sargimn kar na gelerek durur. Di er sarg ya eneryi verinceye kadar burada kitlenir. Bu da ad m motorlann bir özelli idir. ekil 1.2: Ad m motorun çahsma prensip emas Ad m motorlann özellikleri a agidaki gibi s ralanabilir. > Hata, yalmz ad m hatas r. > Motor bak kolayd r. > Tasanm maliyeti ucuzdur. > Otomatik kilitleme özelligine sahiptir. > Yiike yeterli momenti saglar. > Is nma gibi olumsuzluklardan meydana gelebilecek zararlar en azd r.

> programlama yoluyla ayarlanabilir. > Mikrobilgisayarlar ile kolayca kontrol edilebilir. > Çahsma s ras nda h sabit kal r. > Kullamm ömrii uzundur. Ad m motorlann kullan ldigi yerleri s ralayacak olursak; Bant siiriiciileri, imalat tezgâhlan, yaz lar, teyp siirüciileri, t bbi cihazlar, makine tezgâhlan, diki makineleri, taksimetreler, kart okuyucular olarak say labilir. Sonuç olarak ad m motorlar, her tiirlii kontrol edilmi hareket ve pozisyon gerekli olan yerlerde dijital bilgileri mekanik harekete çeviren bir transduser olarak görev yapar. Ad m motor seçiminde birçok k stas mevcuttur. En iyi seçimi yapabilmek için ekonomik olmasimn yamnda kapsamh mekanik yap, yiikiin durumu ve elektronik siiriicii devre ihtiyaçlarimn göz öniine almmas gerekir. En basit seçim, motorun tork ihtiyac bak ndan verimlili i esas al narak yap land r. 1.2. Step Motorlann Çe itleri Ad m motorlar yap lanna göre 5 çe ittir. > Sabit m knat sh ad m motorlar (PM) ki fazh sabit m knat sh iki fazl ad m motor Orta uflu sarg lara sahip sabit m knat sh ad m motor Disk tipi sabit m knat sh ad m motor Dört fazh sabit m knat sh ad m motor > De ken reliiktansh ad m motorlar (VR) Tek parçah Çok parçah > Hybrid ad m motorlar > Hidrolik ad m motorlar > Lineer ad m motorlar

1.2.1. Sabit M knat sh Ad m Motorlar Bu tip motorlar, de ken reliiktansh motorlara benzer. Fakat rotorlan, N ve S kutbuna saliip sabit m knat stan meydana gelir. Resim 13: Sabit m knat sh ad m motoru 1.2.1.1. Sabit M knat sl ki Fazl Ad m Motor En basit olarak sabit m knat sh ad m motoru, oyuklu dört kutuplu stator içinde dönen iki kutuplu sabit m knat sh rotordan meydana gelmi tir. Böyle bir ad m motorun yap ekil 1.3 te verilmi tir. ekil 1.3: Sabit m knat sh ad m motorun yap Bu motorun çahsmas, temel çahsma prensibinde aciklandigi gibidir. Birinci sarg ya (faz l e) gerilim uygulandiginda rotor, bu sarg lann kar nda duracak ekilde hareket eder. Birinci sarg gerilimi kesilip ikinci sarg ya (faz 2 ye) gerilim uygulandiginda rotor, bu kez ikinci sarg lann kar nda olacak ekilde döner ve durur. Bu ekilde 90 lik dönme tamamlanmist r (birinci ad m=360 : 4 = 90 ). Dönmenin devam için bu kez faz l e uygulanacak gerilim öncekinin tersi yöniinde olmahd r. Bu, döniisiin aym yönde olmas için artt r. Cunkii faz l e gerilim de tirmeden uygulasayd k rotor, ilk durumuna geri dönecekti. Bir ileri bir geri hareket ise dönme hareketi vermeyecektir.

1.2.1.2. Orta U9I11 Sarg lara Sahip Sabit M knat sh Ad m Motor Faz 1 ve faz 2 ye uygulanacak gerilimi de tirmenin en kolay yolu, orta uçlu (merkez uçlu) sarg kullanmakt r ( ekil 1.4). Cunkii orta uca göre yan uçlara uygulanacak ayn gerilim birbirinin zitti manyetik alanlar olu turur. Aynca iki fazh orta uçlu bobinlere sahip ad m motora, orta uç iizerinden ayn ayn gerilim uygulan rsa dört fazh motor gibi çahsmas sa lanabilir. Bu durum, uyart m metotlannda anlat lacakt r. Ad m motorun sarg lanna uygulanacak gerilim yöniine göre rotorun hareketi saat ibresi yöniinde (CW) veya saat ibresinin tersi yöniinde (CCW) gerçekle tirilebilir. PM motorun stator sarg lan DC kare dalga ile siiriiliir. Kare dalga palsler ard arda uygulanacak olursa rotor, normal motorlarda oldu u gibi sabit h zda döner. ekil 1.4: Orta uflu sabit m knat sh ad m motorun yap Orta uçlu sabit m knat sh bir ad m motorun en basit kontrolii ekil 1.4 ile gerçekle tirilebilir. Ad m motorun çahsmas için SI, S2, S3 ve S4 anahtarlan iizerinden faz lve faz 2 sarg lanna s ras ile uygun faz ve gerilim uygunlanmahd r. Devrede kullamlan motorun 90 'lik ad mlarla dönmesini istersek tablo 1.1 de verilen dört de ik çahsma durumunu (kodlanm) ard arda uygulamahy z. Kod SI S3 S2 S4 1 0 0 1 1 2 1 0 0 1 3 1 1 0 0 4 0 1 1 0 Tablo 1.1: Sabit m knat sh orta uflu ad m motorun falisma tablosu ekil 1.5 deki anahtarlann dört de ik çahsma durumunu (kodunu) veren tablo 1 ve bu kodlara göre rotorun hareketleri ad m ad m çizilmi tir. Bu ekiller iizerinden SI, S2, S3 ve S4 anahtarlannin kapah (1) acik (0) olu lanna göre motorun iki kutup aras nda 90 'lik ad mlarla ve saat ibresinin tersi yöniinde (CCW) nas l döndiigii göriilmektedir.

ekil 1.5: Sabit m knat sh ad m motorun fal^mas lk ad m, yani kod 1 için S2 ve S4 anahtarlan kapatihr. Faz lve faz 2 sarg lanna uygulanan gerilim sonucu rotor, ekil 1.5 deki kod 1 çahsmasim tamamlar ve durur.s4 anahtan kapal iken S2 acihp SI kapatihrsa rotor, bu kez kod 2 çahsmasim tamamlar. Yani 90 döner ve durur. Kod 3 çahsmas için SI anahtan kap yken S4 acihp S3 kapatihr. Aym ekilde kod 4 çahsmas için ise S3 kapal yken SI acihp S2 kapat lmal r. Anahtarlar bu s rayla de tirilmeye devam edildi inde rotor da dönmeye devam edecektir. Ad m motorun çali ma durumlan de i tirilmeye devam edildigi siirece buna bagh olarakta motor dönmeye devam edecektirad m motorun çah ma durumlanni degi tirmesinde sadece bir anahtarm de i ti ine dikkat ediniz. Bu durum, rotorun e it adimlarla ve aym yönde dönmesini sa lar. 1.2.1.3. Disk Tipi Sabit M knat sh Ad m Motor Rotoru ince ve m knat shgi seyrek olacak ekilde yap lan ad m motorlara disk tipi sabit m knat sh ad m motor denir.

ekil 1.6 : Disk tipi ad m motorun yap Disk eklindeki rotorun ince olu undan dolay, bu disk iizerine 100'tin iizerinde sabit manyetik kutuplar yerle tirilir. Bu manyetik kutuplar sadece diskin kenarlanna yerle tirilse bile yeterli olacakt r ( ekil 1.6). Disk tipi sabit m knat sh ad m motorun özelikleri unlard r. > Agirhk olarak di erlerine göre %60 daha hafif ve boyut olarak yan buyüklügiine sahiptir. > Disk, anti manyetik bir yere monte edilerek rotor olarak çahsmas sa lanm r. > Disk; ekil 1.6 da görüldügii gibi N\ S eklinde birbirinin zitti olarak knat slandinlmist r. 1.2.1.4. Dört Fazh Sabit M knat sh Ad m Motor ekil 1.7 de göriilen Sabit m knat sh ad m motorun dört faz ve her faza ait iki kutup bulunmaktad r. Motorun ad m acis 45 dir. Buna göre dört fazh sabit m knat sh ad m motorun çahsmasim u ekilde aciklayabiliriz:

ekil 1.7: Dört fazh sabit m knat sh ad m motorun yap Sabit m knat sh ad m motorun 180 lik hareket yapmas için faz sarg lan 1,4, 3, 2 ras yla enerjilendirilir.l. faz enerjilendirildi inde h ak mil deki kutup sarg lanndan geçerek devresini tamamlar. Rotorun N kutbunu kar ndaki stator k sm S ile kutuplandinl r. Rotorun S kutbunun kar ndaki stator k sm N ile kutuplandinhr. Birinci faz n enerjisi kesilip dördüncii faz enerjilendirildi inde I 4 ak 4 ve 4 nu.lu kutup sarg lanndan geçerek devresini tamamlar.4 nu.lu kutbun alt S ile 4 kutbunun iistii N ile kutuplamr. Böylece rotor 4-4 stator kutuplan hizas na gelerek 45 lik hareket gösterir. Dördiincii faz n enerjisi kesilip uciincii faz enerjilendirildi inde rotor, 45 lik hareketle 3-3 stator kutuplan hizas na gelir. Uciincii faz n enerjisi kesilip ikinci faz enerjilendirildi inde rotor, 45 lik hareketle 2-2 stator kutuplan hizas na gelir. Böylece rotor, 180 lik hareketini tamamlamis olur.

1.2.2. De ken Reliiktansh Ad m Motorlar De ken reliiktansh ad m motorlannda da sabit m knat sh ad m motorlarda oldu u gibi en az dört kutuplu stator bulunur. Sabit m knat sh ad m motorlanndan tek fark ise rotorun, sabit m knat s yerine art k m knat shk özelli i göstermeyen olmas ve di ler acilm yumu ak demirden imal edilmesidir. Di ler, silindir eksenine paralel olarak acilmis oluklarla ekillendirilmi itir. ekil 1.8 de tic fazl de ken reliiktansh ad m motorunun yap goriilmektedir. Statordaki di say simn rotordaki di say ndan fazla oldu u ekilden goriilmektedir. Örnekteki statorda 12 di (kutup), rotorda ise 8 di (kutup) bulunmaktad r. Stator kutuplan aras ndaki merkez aç 30 (360:12=30 ) oldu u hâlde, rotor kutuplan aras nda merkez aci 45 (360:8=45) olmaktad r. 1.2.2.1. Çahsmas Resim 1.4: De ken relüktansh step motor ekil 1.8: De ken m knat sh ad m motorun yap Faz l e ait seri bagh dört sarg ya DC gerilim uygulandiginda bu sarg lann etraf nda olu an manyetik alanlar; rotor kutuplanm, m knat slar ve rotoru bu sarg lann kar na getirecek kadar hareket ettirir. Bu anda diger kutuplar ise stator ve rotordaki di say e it olmadigindan stator kutuplan kar nda degildir. Bu durum, ekilde göriilmektedir. Faz lenerjisini kesip faz 2 ye uygularsak bu kez statorda faz 2 bobinleri etraf nda meydana gelen manyetik alan kutuplan, rotorun faz 1 kar ndaki kutuplanm kendine çeker. Böylece rotorun dönmesi sa lamr. lie fazh (iif sargih) sistemlerde rotorun devamh dönmesi için stator arg lan ard arda enerjilendirilmelidir. Faz 2 enerjisi kesilip faz 3 e uygulandiginda bu kez rotor kutuplan, statordaki faz 3 sarg lann n bulundugu kutuplarm karsis na gelecek ekilde döner ve durur. Rotorun dönme yönii (saat ibresi yönii veye tersi), fazlara uygulanacak gerilimlerin yöniine baghd r.

De ken reliiktansl motorlarda rotor, hafif ve kiiciik boyutlu yapihr. Rotor ölciilerinin kügiik olmas, eylemsizlik momentinin de kiiciik olmas sa lar. Bunun sonucu fazlara uygulanan gerilim meydana getirece i moment sebebiyle rotor çok h zh hareket eder. Degi ken reliiktansl motorlann harekete ba lama, durma ve dönme ad mlan, sabit reliiktansli ad m motorlanndan daha h zl r. De ken reliiktansl ad m motorlar iki çe ittir: > Tek pariah de ken reliiktansl ad m motorlar Stator kutuplan tek parçadan olu an ad m motorlard r. Rotorun ba langic pozisyonu Stator ve rotorlan tek di li olarak yap lan ad m motorlara tek parçal VR ad m motor denir. Tek parçal ad m motor kesiti ekil 1.9.a dad r. ekil 1.9: Tek parçal de ken relüktansh ad m motorun yap ve çahsma pozisyonu Birinci faz enerjilenirse rotor di lileri 1,4,7 ve 10 numaral stator di lilerinin kar na gelir ( ekill.9.b). Birinci ad m Uciincii faz enerjilendi inde rotor di lileri 2,5,8 ve 11 numaral stator di lilerinin kar na gelir ( ekil 1.9.c). Rotor hareketi saat ibresi yöniinde 7.50 dir. kinci ad m kinci faz enerjilendi inde rotor di lileri 3,6,9 ve 12 numaral stator di lilerinin kar na gelir ( ekil 1.9.d). Rotor hareketi saat ibresi yöniinde 7,50 dir. Toplam rotor hareketi 150 dir. Uciincii ad m Birinci faz enerjilendi inde rotor di lileri 1,4,7 ve 10 numaral stator di lilerinin kar na gelir ( ekil 1.9.e).

Rotor hareketi saat ibresi yönünde 7,50 dir. Toplam rotor hareketi ise 22,50 dir. Rotorun hareketinin saat ibresi yönünde devam etmesini istiyorsak 1, 3 ve 2 numaral fazlar s ras yla sürekli olarak enerjilendirmeliyiz. > Çok par? al de ken reliiktansh ad m motorlar Us fazh degi ken reliiktansh ad m motor dizayn ekil 1.10 da verilmi tir. Rotor 12 di li olarak yap lmist r. Stator ise her kutupta iis di li olmak iizere dört kutuptan ve böylece 12 di liden olu mu tur. ekil 1.10: Çok pariah de i^ken m knat sh ad m motorun yap ekilde de görüldiigii gibi stator di lilerinin aras 10 ve her kutupta u? di, her faz iis kutuptan olu tu u isin bir fazda toplam 12 ve iis faz isin toplam 36 kutup bulunmaktad r. Buna göre kutuplar aras ndaki a$i 360/36=10 olarak bulunur. 1.2.3. Hybrid Ad m Motorlar Hybrid ad m motorlar, sabit m knat sh ve de ken reliiktansh ad m motorlann birle tirilerek geli tirilmi eklidir. Resim 1.5 te hybrid ad m motoru ve par? alan göriilmektedir. Hybrid ad m motorlarda rotor, sabit m knat sh olup?e itli di li(kesit) say nda yap lmaktad r. Aynca her bir di li(kesit) iizerinde de se itli sayida di ler bulunmaktad r. Bu di lilerin aras, diskler yard yla yaht lmist r.

Hybrid ad m motorlarda stator, çok parçal de ken reliiktansh tipindedir. Genel olarak stator kutbu 8 kadard r ve her bir kutup 2-8 aras di say na sahiptir. Stator kutuplan iizerine sarg lar sanlmak suretiyle çe itli kutup say lan elde edilir. Resim 1.5: Hybrid ad m motor ve parçalar

Resim 1.6: Hybrid ad m motorun yap

Resim 1.6 da afta (mile) paralel olarak kesiti yap lmi hybrid tipi ad m motor ekli verilmi tir. ekil 1.11 de verilen ad m motorun A ve B kesitlerinde rotor digli say si 30, stator digli say 24 ve ad m acis 3 dir. ki fazh hybrid ad m motorun, birinci faz 1,3,5,7 ve ikinci faz 2.4.6.8 kutuplanna yerle tirilir. 1.2.3.1. Çah mas ekil 1.11: Hybrid ad m motorun A - B kesitlerinin göriinü ii ekil 1.11 de gösterilen N ve S kutuplanndan miite ekkil say lar s ras yla enerjilenerek motor uyanhr. Saat ibresi yönii (CW) için faz uçlan ekil 1.12 de görüldii ii gibi T, 2", T, 2 +, 1 + eklinde beslenir. Birinci faz ve ikinci faz sarg lannin enerjilenme s ras motorun d6nii yöniinii ayarlar. Faz sarg lanna 1 + diiz gerilim, T ise ters gerilim uygulandigim gosterir. Ad m motorlar senkron çah an makineler (rotor döner manyetik alam izler) olup her uyart mda bir manyetik hareket saglanmaktad r. Söz konusu motorda, hareket uyart m kademesinden sonra ilk uyart m bicimine döniilerek siirdiirülmektedir. Bilinen miktarda hareketin siirdiirülmesi, bu andaki rotorun bir di ad kadar hareket etmesine baghd r.

ekil 1.12: Hybrid ad m motorlarda ak m devresi ekil 1.11 de verilen ad m motorun birinci faz sarg lan enerjilendi i zamanki manyetik ak n takip ettigi yol ekil 1.12 de gösterilmi tir. Manyetik ak n yolu; N den S ye do rudur. N kutbundan c kan ak, A kesitindeki 1 ve 5 numaral kutup sarg lannin oldugu mdan cikar. B kesitindeki 3 ve 7 numaral kutup sarg lanndan girerek S kutbuna ulasir. En fazla manyetik ak n oldu u yol, rotor ve stator di lilerindedir. 1.2.4. Hidrolik Ad m Motorlar Bir hidrolik motora ait servo valfinin bas nç giri yolunu translatörlerle (dönebilir lineer? eviriciyle) kontrol eden ad m motorlara hidrolik ad m motor denir. saca hidrolik motorun bas nçh ya yolunu denetlemek suretiyle aft n hareketini ve yönünii tayin eden ad m motorlara hidrolik ad m motor denir. Hidrolik ad m motorlara elektrohidrolik ad m motorlar da denilmektedir.

ekil 1.13: Hidrolik ad m motor ekil 1.13 te kesiti göriilen hidrolik ad m motor ba l ca u par? alardan olu maktad r: Ø Ø Ø Ø Ø Ad m motor Hidrolik motor Valf Translatör Elektronik konnektör 1.2.5. Lineer Ad m Motorlar Mekanik hareketi dairesel bir hareket olmay p da yatay eksen ( x veya y eksenleri ) üzerinde hareket eden motorlara lineer motor denir. Yani lineer motorlar, X ve Y yönlerinde veya X ve Y düzleminde herhangi bir vektör yönünde hareket ederler. Bu tür motorlar n tasar yap rsa motor bir gövde üzerinde iki tane ortogonal elektromanyetik alan içerir. Bu alan tamamlamak için demir nüve kare eklinde yap r. Böylece iki eksenli lineer ad m motor olu turulur. Bu tip ad m motorlara örnek olarak 1969 y nda Kaliforniya da gerçekle tirilen sawyer ad m motoru gösterilebilir. Resim 1.7 de lineer ad m motorlar ve sürücüleri görülmektedir. Resim 1.7: Lineer ad m motorlar ve süriicüleri Bu motor, iki ana mekanik bile enden olu ur. Birinci mekanik bile en, giicii olu turan hareketli armatürdiir. Armatiirün statora sabitlendi i (demir niive) k m, ikinci bile endir

ekil 1. 14). Armatiir ve stator aras nda sabit bir mil yatagi (hava araligi) olup, kapal geometrik ekilde dönmeye izin verir. Yiikii harekete geçirmek, demir niive uzunlu una bagh olan giiçle degi ir. Bu de im, bir yiikii getiren motorun rotor hareketine benzemez. Aynca giic iletimi icin mekanik avantajlara sahip de ildir. ekil 1.14 te gösterildi i gibi lineer ad m motor, sabit m knat s (PM) ve dört kutuplu iki elektrom knat s (EM) olu ur. 1.2.5.1. Çahsmas ekil 1.14: ki fazh lineer ad m motorun prensip $emas Manyetik alan n alt ve demir niivenin iist noktalan aras ndaki hava araligi olu ur. Kutup yiizeylerine sawyer motorda oldu u gibi oluklar acilmist r. Oluklar, örnekteki demir niivenin eklinde yap hrlar.aynca oluklar aras ndaki bo luklar manyetik olmayan maddeler taraf ndan doldurulmu olup bu diiz yiizeyler manyetik alan n alt ve demir niivenin iist noktas ndaki hava arahgim olu turur. Manyetik alan içerisindeki kiifiik deliklerden hava bas nc saglanmas yla bu i ger? ekle tirilebilir. Bu hava arahginda ihmal edilmeyecek bir hareketli siirtiinme yiizeyi olu turur. Sabit m knat s, demir niive ve manyetik alan n etkisinin olmadigi k sm birlikte etkiler (bu k sma hava araligi dahil de ildir). Buna bagh olarak demir niivenin iizerindeki manyetik alam, alta veya iiste hareket ettirmek miimkiindiir. Ak m olmadigi durumda PM akis hava arahgindaki ekli demir niive ve EM akis EM nin iki kutbunda da e it olur. Manyetik kutuplar, yakla k olarak aym reliiktansa sahip olduklanndan PM akis EM nin iki kutbunda da e it olur ( ekil 1.15.a 3.ve 4.kutuplar). E er ak m, elektrom knat slar taraf ndan anahtarlamrsa bu durumda degi im olur. Genel olarak sabit m knat s taraf ndan olu turulan ak m, manyetik alan sarg lannda iiretilen ak ma yakla k olarak e ittir. Yani ak m de ti inde manyetik ak, maksimumdan s ra kadar de ir.

ekil 1.15: ki fazh lineer ad m motorun hareketi Elektromanyetik alan ile demir niive di leri aras ndaki bu de im, demir niiveye paralel; di lere ise dik ekildedir. EM di leri, bir kutuptan di erine s ralandigi için PM akis kutup di lerinin birle ti i yerde sabit m knat s taraf nda de tirilir. Sonuc olarak böyle te etsel kuvvet, Elektromanyetik alan ve demir niive boyunca hareket eder. Aynca Elektromanyetik alan ile demir niiveyi birbirine do ru çeken ve hava araligi ifin bir ön yiik olu turan kuvvet vard r. ekil 1.15 (a-d), yukanda anlat lan i lemleri göstermektedir. Her bir ekilde ak m ve manyetik akimn yönleri oklarla gösterilmi tir. E er elektrom knat sta manyetik alan olu ursa maksimum ak yo unlu u ikinci kutupta aym h zda olu ur ve bu ekil 1.15.a da gösterilmi tir. Elektromanyetik m knat s enerjilenmeyip (EMA), EMB enerjilenirse maksimum ak yo unlugu 3. kutupta, minimum yo unluk ise 4. kutupta olu ur. 3. kutuptaki bu kuvvet, demir niivenin sag taraftaki kutup ile aym s raya gelir. Böylece di in sa a hareketi, dörtte bir olarak gerçeklesir. Burada motor ve elektromanyetik alan ili kisi ekil 1.15.b de gösterilmi tir.

er EMB enerjilendirmez EMA enerjilendirilirse bu durumda da hareket tekrar sa a do ru olur. Bu durumda birinci kutbun ak yo unlu u maksimum ikincininki minimumdur (3. ve 4. kutuplara ise PM uygulanmist r). Bu andaki EM alan ekil 1.15.c de gösterilmi tir. Sonuç olarak EMA enerjilendirilmeyip EMB enerjilendirilirse 4. kutup maksimum ak m, 3. kutupta ise minimum ak yo unlugu olur (bu durumda 1. ve 2. kutuplara PM uygulanmist r). Bir devri tamamlamak için sekil 1.15.a da gösterildi i gibi EMA tekrar enerjilendirilir ve sistem hareketi, demir niivenin bir di i kadar olur. Bir periyot boyunca ak n frekans, EM alamn hareket h yla belirlenir. Elektromanyetik alamn demir niive ile olan bu pozisyonlannda ak n her periyot boyunca yukanda tammlandigi gibi de mesi, bu ikisi aras ndaki ili kiyi acikça gösterir. Bu durumda lineer ad m motorlar, kutup di leri taraf ndan bir full ad m rezolusyonuna sahiptir. Tipik bir örnek olarak bu de er 0.04 tiir. Yani ekil 1.15.a da gösterilen s rah hareket, her dörtte bir hareket için bu deger 0,01 dir. Bu hareketler, bazen kardinal ad m olarak adlandinhr. Ad m basamaklan aras nda daha iyi rezoliisyon elde etmek için full-ad m modunda çahsmada bu dörtte bir hareketler aras nda bir ak m de eri bulamamak mümkündür. Daha önce de anlattigim z gibi lineer ad m motorlar, direkt süriiciilii motorlard r. Direkt siirücülii, kontrol rezoliisyonu ve yiikii siirmek için uygulanan kuvvet motorun yetene i olarak tammlamr. Yani herhangi bir uygulama için gerekli di li rezoliisyonu micro ad m motor kontrolii için istenilen rezoliisyonda kullamlmas daha iyidir. Aynca motor siiriicii devresi için çizilen h z-kuvvet e risi, motorun i lem h iizerindeki gerekli kuvvetleri iiretebilecek durumda olmahd r. Lineer ad m motorlarda yukanda anlat lan aym özellikler göriiliir ve senkronize kay plan, ad m motorun rotorunda oldu u gibidir. Ama bu tiir motorlann kontrolii, iki karakteristik acis ndan daha zordur. Bunlardan birincisi, devrenin kendisinde olan spring dir. Motor armatiirii iki di li arahgi, geni lige kadar k sma oturur. Bundan dolay, bu harici kuvvetlerin giderilmesi gerekir. Eger armatiir hareketini engelleyen bu kuwetlerin etkisi giderilmezse motorun senkronize kay plan çok olacakt r. Micro ad m motorlann kontroliinii zorla ran ikinci karakteristik ise, hava arahgi yiizeyinde armatiir rezonans olu turan karakteristiktir. Yani spring kiitlesinin söniimiinii sa layan armatiir ve engelleyici kuvvet taraf ndan olu turulan bir etken vard r. Bu art motorun uyanlmas ifin gereken ak m frekans rezonans frekans na yak nd r. Yani hareket boyunca istenmeyen kans khktan dolay motorun rezonans frekans na gelmesi uzun siirebilir. Lineer ad m motorlann en büyük avantajlan unlard r: > Yiiksek giivenli i bulunmaktad r. > Gerekli i lemleri yerine getirmek i? in az ve basit devre elemanlarmdan olu ur. > Uzun mesafeler aras nda yiiksek hizla hareket ederken yiiksek hassasiyete sahip olmaland r. > Hava arahgi, hemen hemen manyetik alandan bagims z oldu u için hie bak m gerektirmezler. Bu tür motorlann lineer siiriicii katlan fiyat, s kça bilinen de servomotor ve geribesleme kat na göre daha yiiksektir. Bu tür motorlann fiyat dezavantaj yan nda, gerekli elektronik siiriiciiler osilasyonu ve senkronize kay tlan azalt r. Aynca kuvvet azalmas dahil

z artis saglar. Lineer ad m motoru, ticari endiistriyel robotlarda kullamlmaz. Bununla birlikte bunlann maliyeti diisiiriiliirse bu tür direkt siirücii motorlar, minimum eleman kullanarak giivenilir uygulama alanlan bulunabilir. 1.3. Step Motorlann Çah tinlma ekilleri ve Teknikleri Ad m motorlar, çalismalannda oldu u gibi uyart mda da fazla esnekli e sahiptirler. Bu esneklik; maksimum ç kis giic, maksimum etki, maksimum tepki ve minimum giri giiciinde olmaktad r. 1.3.1. Ba la-dur Ad mlama Oran Motor sarg lannin sadece birisinin uyanldigi uyart m cinsine tek-faz (single coil) uyart m denir. Uyart m CW (saat yönii) için 1000,0100,0010,0001 eklinde; CCW (saat yöniiniin tersi) için 0001,0010,0100,1000 eklinde olmal r. Ad m Faz 1 Faz 2 Faz 3 Faz 4 1 1 0 0 0 2 0 1 0 0 3 0 0 1 0 4 0 0 0 1 1.3.2. Diizgiin H z Tablo 1.2:Tek faz uyart m tablosu Motor sarg lann n ikisinin s ra ile aym anda uyanltigi uyart ldigi ekline denir. iki faz uyart mda rotorun geçici durum tepkisi tek-faz uyart ma göre daha h zl r. Ancak burada gii? kaynagindan? ekilen giic, iki kat na? ikm r. Ad m Faz 1 Faz 2 Faz 3 Faz 4 1 1 0 0 1 2 1 1 0 0 3 0 1 1 0 4 0 0 1 1 Tablo 1.3: iki faz uyart m tablosu

1.3.3. Rampalama Bu uyart m modunda tek faz ve iki faz ard arda uygulamr. Burada rotor, her bir uyart m sinyali için yanm ad mhk bir hareket yapmaktad r. Bu uyart m modu sayesinde örne in fabrika cikis 2 derece olan bir motorun ad m acis 1 dereceye dusiirmus oluruz. Ad m Faz 1 Faz 2 Faz 3 Faz 4 1 1 0 0 0 2 1 1 0 0 3 0 1 0 0 4 0 1 1 0 5 0 0 1 0 6 0 0 1 1 7 0 0 0 1 8 1 0 0 1 Tablo 1.4: Yanm ad m uyart m tablosu 1.3.4. Ad m (Step) Motorunun Ad m Acis n Hesaplanmas Step motor, belirli ad mlarla devrini tamamlar.360 'lik bir dönme için gerekli ad m miktan, statora sanlan sarg lann faz say na ve rotorunun ç ntih kutup say na baghd r. Buna göre step motorun ad m aç a agidaki formülle hesaplamr: 360 N s. Nr Formiildeki: e s =Step motorun ad m acis N s =Statordaki bobin grubu say sim (step motor faz say ) N r =Rotorun cik nt h kutup say sim (hibrid motorlarda rotor parçalarmin tamam say hr) ifade etmektedir. Örnekl.l: Birbirine seri bagh dört faz bobininden olu an dört fazl step motorun rotorunda u? cik nt h kutup oldu una göre bu motorun ad m acis hesaplayimz. Çözüm 1.1 Bu step motor 4 fazh oldu una göre (Ns=4), Rotorunun kutup say 3 olduguna göre (Nr=3), Dolay yla bu motorun ad m acis : 360 360 360 H= = = = 30 dir N s. Nr 4x3 12

1.3.4.1. Ad m (Step) Motorunun Bir Devri? in Gerekli Ad m Say n Bulunmas Step motorlann bir devri için gerekli ad m say n bulunmas nda a agidaki formiilden yararlamhr: 360 e s Formiildeki: S=Bir devir (360 ) için gerekli ad m say sim e s =Step motorun ad m aç sim ifade etmektedir. Örnek 1.2 Bir ad 0,9 olan hybrid motorun (e s =0,9 ) u? tam devir dönmesi için gerekli ad m say sim hesaplayimz. Çözüm 1.2 Bir tam devir dönmesi için gerekli ad m say : 360 S=------ = 400 ad md r. 0,9 Bir tam devirde 400 ad m atarsa, tic tam devirde 400x3= 1200 ad m atmas gerekir. Örnek 1.3 Bir ad 0,5 mm olan bir motor, 10 cm ilerledi inde tam bir tur atmist r.bu motorun ad m acisim hesaplayimz. Çözüm 1.3 10 cm=100 mm dir. Bu motor 100 mm yi 100/0,5=200 ad mda kateder. 360 S=------ formüliine göre: e s 360 Ad m acis : 6 S = ------- = 1,8 dir. 200

> Mekanik yap daki farkhhk ki fazh motorlarda stator kiiciik di lerden meydana gelen 8 manyetik kutuptan olu ur. 5 fazh motorlarda ise stator, on manyetik kutuptan olu ur. > Faz say ve ad m a^is farkhhgi ki fazh motorlarda 2 adet (A,B) ayn ayn enerjilenebilen bobin grubu bulunurken; 5 fazh step motorlarda 5 adet (A,B,C,D,E) ayn ayn enerjilenebilen faz bobin grubu mevcuttur. Devir yönii, sarg lara uygulanan ak m yöniine bagh olarak de ir. ki fazh motorlarda, ad ndan da anla ldigi gibi faz say 2 dir.rotoru ise bir parças nda 50 di olan iki parçah (toplam 100 di ) endiividen olu maktad r. Dolay yla bir ad m acis : 360 360 360 H = = = = ] A Qir N s. Nr 2x100 200 Be fazh motorlarda ise faz say 5 tir. Rotoru da iki fazh motorlarda oldu u gibi bir par? as nda 50 di olan iki parçah (toplam 100 di ) endiividen olu maktad r. Dolay yla bir ad m acis ; 360 360 360 0 = = = = Q 7y Qir N s. Nr 5x100 500 1.3.5. Step Motorda Kullan lan Aktarma Organlan aparatlan gibi parçalardan olu maktad r. Resim 1.8: Çe itli step motor aktarma organlar

1.3.5.1. Hareket Yönlendirici Step motorun hareket aktarma organ nda en yayg n olarak vida somun metodu kullan hr. Motor miline ba vida dönerken, somun da vida iizerinde ilerler ve bagh bulundugu mekanizmay beraberinde süriikler. Uygulamada somun ile vida aras nda bo luk olmamahd r. Resim 1.9: Hareket yönlendirici Bo luk oldu u taktirde vida, bo luk mesafesi kapanana kadar bo ta dönecek ve somun, ancak bo luk bitiminden itibaren ilerlemeye ba layacakt r. Bu olay devir yöniiniin her de iminde ortaya cikar ve bu olaya backlash denir. Makine tasar mlar nda bo lu u 50k kiiciik vidalar seçilmelidir. Step motor bak esnas nda bu bo luklar kontrol edilir ve bo luksuz vidalar segilir. 1.3.5.2. Acme Nut Tipi Vidalar Step motorlann döngii aktarma orgam olarak kullanihr. Step motorlarda hareketi motor milinden tezgâha vb. kullamm alan na aktaran acme nut olarak adlandinlan vida somun ikilisi motor miline dogrudan ba lamr. Vida somun ikilisinden olu an bu hareket aktarma mekanizmas nda sürtiinmeyi azaltmak için genellikle plastik ya da derlin gibi malzemelerden yap hr. Kiiciik cihazlarda bu vida tiirii tercih edilir. Bo lu u ayarlanabilir somunlar bu i ifin idealdir. Resim 1.10: Acme nut tipi vidalar Step motorlar ile birlikte kullamlan vidalar as l motor hareketlerinin yönlendirilmesinde kullamlmaktad r. Ancak bu vidalann bo luk ve do rusalhk problemi, bak m s ras nda gözden kafinlmamahd r. Bilyeli vidalar, di er vidalara k yasla 50k daha pahahd r. Vida di leri ile somun di leri aras na hareket edebilen, minik bilyeler yerle tirilmi tir. Böyle bir yap, rulmanlarda oldu u gibi 50k diisiik siirtiinme sa lar; aynca bo luklan da 50k kuciiktiir.

> Step motorlu tezgâhlarda daha 50k rastlanan bu vidalann bagh bulundu u yataklarda: Siirtiinme ve a nmalar Olu abilecek vida bo luklar Ya lama sistemleri gözden geçirilerek kontrol edilir. > Vida iizerinde 1.3.5.3. Bilyeli Vidalar Di lerinde bozulma, Somunda genle me kontrol edilir. Bozulan somunlar tespit edilerek yenisi ile de tirilir. Resim 1.11 de göriilmekte olan bilyeli vidalar, di er vidalara k yasla 50k daha pahahd r. Vida di leri ile somun di leri aras na, hareket edebilen minik bilyeler yerle tirilmi tir. Böyle bir yap, rulmanlarda oldu u gibi 50k du iik sürtiinme sa lar. Aynca bo luklan da 50k kuciiktiir. 1.3.5.4. Bilyeli K zaklar Resim 1.11: Bilyeli vida Mil ve rulmana alternatif bilyeli k zaklar resim 1.12 de göriilmektedir. Haz r bilyeli zaklar bo luksuzdur. Step motor ile hareket ettirilen do rusal hareketli tezgâhlarda kullamlan haz r bilyeli k zaklar, fotokopi makinelerinde, yaz larda ve çizicilerde kullamlmaktad rlar. Resim 1.12: Bilyeli k zak Resim 1.13: Kaplin

1.3.5.5. Kaplinler Resiml.l2 de göriilmekte olan ve motor mili ile vidan n ba lant sa layan kaplinler, mil eksenleri aras ndaki kiiciik kacikhklarm neden olacagi zorlamalan ortadan kaldinr. 1.3.5.6. Dairesel Rulmanlar Bir ucu motora kaplin ile bagh vidan n bo ta kalan ucunun yataklanmas için dairesel rulman kullan lmaktad r. Yerine monte edilmi vida, el ile döndüriiliirken herhangi bir zorlukla kar la lmamahd r. Herhangi bir zorlama söz konusu ise, motor ekseni ile vidaya bagh rulmamn ekseni aras nda eksenel kaç khk var demektir. 1.3.5.7. Gövde Resim 1.14: Dairesel rulmanlar Titre im etkisini azaltmak için dökiim demirden yap lmaktad r. Bunun yamnda gerek leme kolayhgi, gerekse maliyet acis ndan aliiminyum kullan lmaktad r. Makine gövdesini projelendirdikten sonra sanayide CNC makinelerle istenen toleranslar da kolayca yap lmaktad r. 1.4. Step Motor Sürücü Devreleri Yap ve Çah mas Ad m motorlan, istenilen yönde ve h zda fahst rmak istendi inde sarg lanna belli bir rada palsler uygulanmahd r. Ad m motorun ka? ad m atacagi, uygulanan palslere baghd r. Fazlara uygulanacak palsler (gerilimler ), basit olarak bir anahtarlama sistemi ile yap labilir. Bu i lemi yapan devrelere sürücü devresi veya kontrolör denir. Güniimiizde elektronik devreler ile bu i lem? ok kolay bir ekilde yap lmaktad r. Ad m motorlann ve kullamlacak yerin özelli ine göre haz rlanmis mikroi lemci kontrollii sürücü kartlan mevcuttur. Bu kartlar sayesinde ad m motorlann istenilen h zda ve istenilen hassasiyette fahstinlmas mümkündiir. Bir ad m motor sürücü devresinin blok diyagram, ekil 1. 16 da verilmi tir:

ekil 1.16: Ad m motor sürücü devresinin blok diyagram Ad m motorlann siiriilebilmesi için 2 temel noktaya dikkat etmek gerekmektedir: Bunlardan birincisi, motorun ba lanacagi siiriicii devresinin olmas r. kincisi ise bu siiriicii devresi yard yla motorun do ru sarg lanna gerekli tetiklemeleri gönderebilmektir. Siirücii devresini haz r alabilece imiz gibi, amatör uygulamalar için ileriki konularda anlat lan devreler gibi bir devreyi de kendimiz yapabiliriz. Siiriiciiyii tetiklemek için elektromekanik anahtarlar kullanabilece imiz gibi, bilgisayann seri veya paralel portunu uygun bir yaz mla kullanabiliriz. Aynca giiniimiizde sanayide kullan lan ad m motorlar için mikroi lemci kontrollii siiriiciiler ve bu i ler için özel olarak tasarlanmis PLC leri de bulunmaktad r. 1.4.1. Step Motor Bobin Uçlann n Bulunmas ki fazh step motorlar; 4, 5, 6 veya 8 uçlu olarak imal edilebilirler. a ise iki kablo ortak uçtur ve bu uçlar kaynagin pozitif(+) kutbuna ba lan rlar. Kaynagin pozitif (+) kutbuna ba lanacak ortak uçlan, olcii aletinin ohm kademesini kullanarak bulmak miimkiindiir. Ölcii aleti, ohm kademesinde iken step motorun bobin uçlanna bagh kablolar aras ndaki diren? ölciiliir. Step motorlar ister 5, ister 6 kablolu olsun tiim uçlar aras nda e it dirence sahip olan uç ortak uftur.6 kablolu step motorlarda kablolar iicerli olarak iki grup halindedir. Her gruptaki bir kablo ortak ucu temsil eder. Öleum yapihrken her iki grup kendi aralannda ölciilerek ortak uç tespit edilir. Bu i lem için ölcii aleti, ohm kademesinde iken ilk guruba ait tic kablo ayn ayn kendi aralannda ölciiliir. Tiim uçlar aras nda e it direnç gösteren uç, ortak uçtur. Aym i lem ikinci grup içinde tekrarlamr. Öleum sonucunda her iki ortak uca göre iki grupta da e it direnç de erleri elde edilir. Bu dirençlerin de erleri, her step motor için farkh olabilir.step motorlara ait bobin kablolan farkh renklerle temsil edilirler. Bu renkler, 6 kablolu step motorlarda genellikle her grup için aym ekilde tekrarlamr.

ekil 1.17: iki fazh be ve alt kablolu step motor agidaki tabloda herhangi bir step motor için ortak uca göre bobin uçlan aras ndaki örnek direnc degerleri verilmi tir. Tabloda, "l.san - l.k rm aras nda kar ihkh olarak 119 ohm ölciilmiistiir. Aym ekilde "l.k rm - l.gri aras nda da kar ihkh olarak 119 ohm ölciilmiistiir. Buna göre 1. k rm ortak uç olarak tespit edilmi olur. Aym ölciimler 2.grup uçlar için de tekrarlandiginda 2.grubun da ortak ucunun k rm oldugu göriiliir. Gri ve sar renkli kablolann kendi aralanndaki 6lciim degerleri ise ortak uca gore iki kat yiiksektir. Bunun nedeni yukandaki ekillerden de anla ilacagi gibi sar ve gri renkli kablolann step motor bobininin iki dis ucuna bagh olmas r. ekil 1.18: ki fazh step motorun uçlan aras nda ölculen direnç de erleri Bir devre iizerinde step motoru diizgiin çahst rmak için kablolan do ru s ralamada ba lamak gerekir. Ortak uç dis nda kullamlan di er dört ucun kendi aras nda bir s ras vard r. Kablo s ralamas, bobin uçlanna enerji uygulanarak deneme yamlma eklinde tespit edilebilir. E er kablo baglant yanhs yap hrsa step motorda bir titreme olu ur ve motor dönmez. Motora ad m attirmak i? in ortak uca motorun cinsine göre pozitif (+) 5V ile 12V aras sabit gerilim uygulamr. Diger dört uca ise belirli s rada ase (-) uygulamr. E er ase potansiyeli bobin uflanna uygun s ralamada uygulamrsa, step motorda dönme hareketi ba lar. Bobin uflannin uygun s ralamas a agidaki gibi tespit edilir: > Ortak uçlara ait kablolar, kaynagin pozitif (+) kutbuna ba lamr. > Step motorun di er herhangi bir ucu seçilerek ase uygulamr. Örne in 1 numarah bobin ucuna ase uygulanarak sabit b rak hr. > Ba ka bir bobin ucu seçilerek ase potansiyeli uygulamr. E er step motor saat yöniinde bir ad m at yor ise bu 2 numarah kablodur. > Motor saat yöniiniin tersinde bir ad m at yorsa bu, 4 numarah kablodur. > Motor hie hareket etmiyor ise bu 3 numarah kablodur. Sonuç olarak step motoru saat yöniinde döndiirmek için ortak uca pozitif (+) ; 1.2.3 ve 4 numarah kablolann bagh oldu u bobinlere s ras yla ase (-) potansiyeli uygulanmahd r. Step motoru saat yöniiniin tersine hareket ettirmek için ise bobinlere 4,3,2 ve 1 s ralamas nda enerji uygulanmahd r.

agida iki fazh step motorun bipolar ve unipolar ba lant ekli için ba lant uçlan gösterilmistir. ekil 1.19: ki fazh step motorun doit, alt ve sekiz kablolu prensip emalan ki Fazl Step Motor Bipolar Unipolar DC çalisma gerilimi (V) 5 12 5 12 Sarg direnci (Q) 9,1 52,4 9,1 52,4 Sarg endiiktans (mh) 7,5 46,8 14,3 77,9 Tutma momenti (mnm) 73,4 87,5 Ad m acis 7,5 Ad m aci tolerans 0,5 Ad m /devir 48 Maksimum çalisma s cakligi 100 Tablo 2.4: Ad m acis 7,5 olan hybrid ad m motorunun teknik özellikleri Step motorlannin sarg direnç de erleri, ohmmetre ile ölciilerek kontrol edilir. Her step motorun sarg direnci, endiiktans, ad m acis vs. farkl özelliklerde olabilir. Yukandaki tabloda bir step motorun tek kutuplu (bipolar) ve çift kutuplu (ünipolar) sanm için çe itli de erleri gösterilmi tir.

2. STEP MOTOR SÜRÜCÜ DEVRES YAPIMI 2.1. Ad m Motor Siirücii Devreleri ve Yap lan Ad m motor siirücii devreleri, genel olarak 3 temel ilke iizerine yap hr. Bu temel siirücii mant klan ad m motorlan istenilen h z ve torkta çalismas sa lar. Bu siiriicii mant klanni k saca öyle ifade edebiliriz: > L/R Sürücüsü: Motor, öngöriilen voltaj ve ak m degerlerinde falistinhr. Bu durumda motor bobinlerindeki indiiktif etkiden dolayi ufak bir h z artis nda motor, öngöriilen ak ma ula amayacagi ifin diisiik h zlar dis nda motor verimli bir ekilde siiriilemeyecektir. > L/nR Sürücüsü: Ak m artis nda geçerli olan zaman sabitini (t=l/r) diisiirmek i? in motor bobinlerine seri direnç baglanarak yapihr. Bu durumda motor, ongöriilen voltaj n n kat de erde falistinhr. Bu sayede motorda belirgin bir h z artis ya amr. Ancak baglanan seri direnç iistiinden yiiksek ak m geçece i ifin bu devrelerde gereksiz giic tiiketimi ya amr.

> Chopper Sürücüsü: Motor, öngöriilen voltaj de erinden 5-20 kat fazla bir voltajla beslenir. Ak n yiikselme h, di er süriiciilere göre oldukça çabuktur. Ancak yiikselen ak m belirli bir de erde s rlanmazsa motor, gere inden fazla ak m çekece i için yanacakt r. Ak m s rlama mekanizmas, chopper sürüciisiinün temelini olu turur. Motor bobinine seri bagh kiiciik bir sense direnci iizerindeki voltaj bir komparatör ile kar la tinlarak bobine giden ak m ayarlamr. Siiriicii PWM (Pulse Width Modulation) mantiginda çahs r. Kaynak zaman içinde aç lrp kapandigi için gii? tiiketimi minimum diizeydedir. Yiiksek voltajla beslemeden dolay yiiksek h zlarda tam tork ile çahs labilir. Bir ad m motor için basit tiirden bir siirücii devresi, dis rezistans olmaks n ve bir tek giic kaynagi ile gerçekle tirilebilir. ekil 2.1 de ad m motoru siirmek i? in kullamlabilecek bir prensip devre gösterilmi tir. Devre, pals eklinde i aretlerle siiriilmektedir. Devre lojik kap lar, flip-floplar anahtarlama amafh transistörler kullamlm r. Stator sarg lannin indiiktans ve rezistans içermesinden dolay I s ak, sargimn L/R zaman sabitiyle ekpotansiyel olarak yiikselir. Bd 245 ekil 2.1: Basit bir ad m motor sürücü prensip devresi ekil 2.2.a da göriilen motorun full-ad m modu esnas nda ( ekil 2.2.a da oldu u gibi) gift uflu giif kaynagi ile siiriilebilir. Bunu saglamak için de swi ve sw 2 gibi iki tane anahtann olmasi gerekir. Bahsedilen ekilde A fazimn yiikseldi ini, B fazimn ise ba ta kaldigim söyleyebiliriz. Bu devrelerin senkronize çahsmalarim saglayan devre de ekil 2.2.b'de gösterilmi tir. Bu devrede kullamlan diyotlar; giic transistorlerini, gerilim tasmalanni ters polarlanmalara kar korumak amac yla kullamlmis h zh diyotlard r. Bu koruma sistemi olmaz ise anahtarlama esnas nda armatiiriin kolektör-emiter aras na uygulanacak a in gerilim sonucu transistör yanabilir.

Ql,Q2,Q3,Q4=Bd 245 Dl, D2, D3, D4=1N 4001 ekil 2.2: a) ki fazh ad m motorun fift kutbunun anahtarlamah süriicüsü, b) a y gerfeklestiren prensip devre ekil 2.2.a da gösterilen motorda her bir ad m için 18 'lik aci olup 20 ad m/devir vard r. Toplam olarak dört rotor devri olu turmak için transistöre uygulanabilecek lojik seviyeli i aretlerin ekli ekil 2. 3 te gösterilmi tir. Bu ekilde her bir ad n aldigi lojik aretlerinin olu turacagi h zland rma ya da yava lama, olu acak yiik farkhhgina ra men ayn r. Genel çahsmalarda, bir yiikiin hareket miktannin ihtiyac oldu u ad m say mikroi lemciler kullamlarak gerçekle tirilir. Mikroi lemciler robot eklemlerinin hareketinin hassas olmas için kullamhr. Bu durumda i lemci; yönii, ad m zamanim ve say sim en uygun hareketi sa layacak ekilde lojik seviyede i aretlerle karar bölümiine iletir. Bu i lem, ad m say na uygun, ardis k anahtarlamamn olmas yla istenen hareketin yap lmasim sa lar. Bu lemleri acik-çevrim eklem kontrollii eklinde dusiiniip, de erlendirme ona göre yap lmahd r. Daha önceden belirtildi i gibi ad m motorun servo motora üstiinlügu, acikçevrim kontroliinde kullamlabilirli idir.

ekil 2.3: a) Transistöriin lojik sinyali b) Motor faz ak c) ekil 2.2.a da olan motorun rotor hareketi Siiriicii devrelerin genel amac n, ak n diizenlenmesi ve simrlanmas sa lamak oldu undan bahsetmi tik. Tepki zamanimn k salt lmak istenmesi, biiyiik bir ak m de eri getirir ki bu da istenmeyen bir durumdur. Ak m s rlaman n en basit yolu, kayna a seri bir dis rezistans yerle tirmektir. Seri rezistans s rlama metodunun önemli bir dezavantaj vard r. Örne in dis rezistans, motor rezistans n 4 kat ise giiciin % 80 i motorun dis nda harcanmaktad r. Bu ise diisiik verimli bir sisteme neden olur. Ak m s rlaman n di er bir yolu, chopper tekni idir. Burada yiiksek gerilim, motorun m uyanm için tekrar kullamhr. Fakat ak n belli bir limitin iizerine ç kmamas için gerilim on ve off eklinde periyodik olarak anahtarlamr. Anahtarlama motor sarg ndaki ortalama ak yiikseltir ve sarg enerjisi bitene kadar devam eder. Buradaki avantaj yiiksek verim elde edilmesidir. Fakat siirücii devresi daha komplekstir. Di er bir metotda dual-voltaj (ikili gerilim) teknigidir. sminden de anla lacagi gibi iki kaynak kullamhr. Ba langicta motoru uyarmak için yiiksek bir gerilim uygulamr. Ak m belli bir de ere ula tiginda yiiksek gerilim anahtarlamas, diisiik gerilim anahtarlamas na döniisiir ve bu anda akim mevcut de erini muhafaza eder. Burada verim, yiiksek olmas na kar ihk siirücii devre komplekstir ve iki giic kaynak gerektirdi inden maliyet yiiksek olur.

Resim 2.1: Ad m motorlar sürücüler ve sürücü kartlar 2.2. Ad m Motor Sürücü Devreleri Çe itleri 2.2.1. 555 Osilatör Entegresi ve 4017 Say Ente resi ile Yap lan Siiriicii Devresi 555 entegresi ve 4017 say entegresi kullanarak yap lmis ba ka bir siirücii devresi de ekilde verilmi tir. Bu devrede 555 osilatör olarak kullamlmist r. PI potansiyometresi yard yla iiretilen sinyalin frekans de tirilmekte bu da 4017 nin cikislarmdaki sayma siirelerini degi tirmektedir. 4017 gelen saat sinyalinin h na göre ç kislanm s ras yla degi tirir. Ç kislara ba olan transistor ler, iletime geçerek sarg lara enerjiyi vermi olurlar. Çikislar s ras yla iletime ge^ece i için ad m motor, saat sinyali geldi i miiddetfe dönecektir. ekil 2.4: 555 ve 4017 li siiriicii devresi

2.2.2. 555 Osilatör 74191 Say Entegresi ile Yap lan Siiriicii Devresi ag daki ekilde; ad m osilatörii, say ve faz ço ullay dan olu an ad m motor kontrol devresi göriilmektedir. 555 ad m osilatörii, ad m motor için gerekli olan ad m palslerini iiretir. Clock palsinin frekans diisiik ise motorun döniisii yava, frekans yiiksek ise motorun döniisii h zhd r. 74191 say, motorun ileri-geri yönde dönmesini sa layacak sinyali iiretir. 7486 ile yap lan faz ço ullay, say cimn iiretti i sinyali motorun 4 sarg için ço ullar. A agidaki ekilde kontrol devresi ç kis na ba lanan gii? siiriicii kat göriilmektedir. Bu devre, ad m motorun sarg lan için gerekli olan sinyalin ak mim artinr.

( b) ekil 2.5: 555 ve 74191 ile yap lan süriicü devresi 2.2.3. 8051 Arabirim Entegresi ile Yap lan Süriicü Devresi agidaki ekil 2. 6 da 8051mikrodenetleyici arabirimi ve siirücii devresi ile kontrol edilebilen be uca sahip bir ad m motorun devresi göriilmektedir. Haz rlanacak program ile mikrodenetleyici yard yla ad m motorunun denetimi yap labilir. Ad m motora gerekli faz i aretleri için 8051 in port uçlanndan 4 tanesi kullamlmist r. Bu ekilde her ad mda ad m motor sarg lanndan biri aktif edilerek ad m motorun istenilen yönde dönmesi sa lanmist r. Haz rlanacak bir bilgisayar program ile kullamc dan ad m motorun parametreleri istenir. Girilen parametrelere göre PC nin paralel portundan ad m motor için gerekli palsler sürücii devresine uygulamr.

ekil 2.6: 8051 arayüz entegresi ile yap lan bilgisayar kontrollü sürücü devresi 2.3. Siirücii Devresi Yap (Direk Süriiciiden Belirli Çali^malar Yapt rma) Yukandaki her iki devrede de ad m motorun sarg lannin enerjilenmesi için transistörler kullamlmist r. Ama a agidaki devrede Darlington bagh tiimle ik devre kullamlarak (ULN 2003) kolayhk sa lanm r. Siiriicii devresi olarak kullamlan ULN2003 çerisinde 7 adet NPN transistör ve dahili diod bannd rmaktad r. Hâliyle bizi transistör bacaklanyla ugra maktan kurtarmaktad r. Kullamm ise oldukça kolayd r. Devre emas ndan da anla ilabilece i gibi 9 numarah bacagina +12 volt ve 8 numarah bacagina da toprak (ground) uyguluyoruz. Daha sonra 3 ve 6 numarah bacaklarada paralel portun DATA pinlerinden gelen +5 voltluk degerleri uygulayacagiz. Bu sayede örne in 3 numarah bacaga +5 volt (lojik voltaj) uyguladigim zda 14 numarah bacak toprak olacakt r. Aym ekilde sirayla 4 için 13; 5 i? in 12; 6 için ise 11 numarah bacaklar toprak olacakt r. Her eyden önce bir ad m motora ihtiyac z var. Isimize en? ok yarayacak olan ad m motorunu eski 5 % disket sürüciilerinden kolayca sökebilirsiniz. Tabi bundan önce, parçalayabilecek bir siirücii bulabilmeniz gerekli. E er bulam yorsamz ad m motor için saninm biraz elektronikçi dola mamz gerekecektir. Bulacagimz ad m motoru 4,5 ya da 6 kablolu olabilir. Bu kablolar, avometre ile ölçerek sargilann uflanm tespit etmeniz gerekmektedir. Uflan tespit etmek için u yolu takip etmemiz gerekmektedir. Avometrenin XI kademesinde uçlan, kendi aralannda ölferiz. Kendi aralannda devre gösteren uflan ayinnz. Kendi aralannda devre gösteren uflar, aym faz n uçland r. Ad m motor, dört uçlu ise fazlar ayn aynd r. Be uflu ise ucun birisi ortak uftur. Digerleri faz ufland r. Alt uçlu ise her iki faz n bir ortak ucu vard r. Ortak uç, di er iki uca gore daha az direnç gösteririr (yans kadar).

Be kablolu ad m motorunun kablolanndan bir tanesi, vmotor dedigimiz ortak kablodur. Önemli olan bu kablonun hangisi oldu unu bulmakt r. Bunun icin yukanda anlat lan yöntem kullan hr. Biraz deneyerek bulabilece inizden eminim. ekilde görüldii ii gibi di er dört kablo motor sarg lanna (coil) gitmektedir. Bu dört kablonun da bir s ras vard r. Bu s ray da deneme yan lma yöntemiyle bulmak mümkiin olacakt r. E er bu kablolan yanh s rada ba larsamz motor, dönmek yerine sadece titreme yapacakt r. Yukanda da bahsetti im gibi motora ad m att rmak i? in yapmam z gereken, vmotor kablosuna +12 Volt verirken, di er sarg lara bagh kablolara belli bir s ra ile toprak göndermektir. 2.3.1. Devrenin Ba lant emas 2.3.2. Malzeme Listesi ekil 2.7: ULN 2003 entegresi ba lant ekli > ULN 2003 > Ad m motor > Board > Kablo > Giic kaynagi 2.3.3. Devrenin Kurulumu ve Çali?mas Yukanda bahsetti imiz bu 4 kabloya toprak sinyalini göndermek için entegrenin 3,4,5 ve 6. bacaklarma s ra ile +5 Volt göndermemiz gerekiyor. Resim 2.2: Devrenin ba lant ekli

Bu devrede kullan lan ad m motoru 1.8 derecelikti. Bu, motora att racagin z her normal ad mda 1.8 derecelik bir dönme elde edece inizanlam na gelir. Bu da motorun bir tur atmas için 200 normal ad m atmas gerekti i anlam na geliyor. Motorun vmotor dis nda kalan di er 4 kablosuna gönderece iniz sinyallere göre bu ad n yöniinii ve aç sim de tirmeniz mümkiin olacakt r. En basitinden motora ters ad m att rmak için, sinyalleri D3 ten DO a do ru göndermeniz yeterli olacakt r. Çok hassas çahsmadigim ve motorumuzun 2 derece oldu unu ve 45 derecelik bir dönme gerçekle tirmek istedigimizi diisiinelim. Bunun için yukanda anlattigim normal ad m sinyalleri yeterli olmayacaktir. Bu durumda motoru l er derecelik acilarla döndiirebilmemiz gerekmektedir. Yanm ad m att rma metodu ile bu i i kolayca yapmam z mümkiindiir. Bir di er metot ise dalga süriimü sinyalleridir. Hassas hareketler iizerinde çahsmayacaksan z dalga sinyallerini kullanabilirsiniz. A agidaki tablolarda tam ad m, yanm ad m ve dalga süriimü için uçlara göndermeniz gereken sinyal çe itlerini göndermeniz gereken degerleri yazmaktad r. De erlerin ikilik sistemdeki kar ihklan D3-D0 siitunlarim soldan saga do ru okudu umuzda ki de erlerine e it oldu una dikkatinizi? ekmek istiyorum. E er ters yönde döniis elde etmek istiyorsamz, sinyalleri ters yönde (tablodaki sat rlan a agidan yukanya do ru okuyarak) gönderebilirsiniz. Tablo 2.1: Ad m motorun de i^ik metotlarda süriilmesi ifin kullan lan tablolar Bir di er olay da ad m motorun referans noktasim nas l bulacagi. Yani motorun durdugu en son pozisyonun ne oldu unu nerden bilecegiz? Döndiirme i lemine ba ladigim z noktayi biliyorsak bu 50k fazla sorun olmayacaktir. Fakat motoru daha döndiirmeye ba lamadan elimizle biraz? evirdi imizi dusiinelim. Bu durumda ba langi? noktas kayacak ve motoru istedi imiz pozisyona getiremeyece iz. Disket siirüciilerde kullan lan yöntem oldukça ilkel ama ge^erli bir yöntemdir. Disket siirücii, bir ekilde diski okuyan kafamn nerede oldugunu bilmek zorundad r. Bunun için motoru bir yönde siirekli döndiirerek kafamn en basa dayanmasim saglar. Bu gelinen noktaya referans noktas denir. Bu sebeple baz ad m motorlann kendi etrafinda siirekli olarak dönmesini engelleyecek bir t rnak vard r. Motoru referans noktas na dayamak i? in bu t rnaktan yararlaml r. Biz imdilik hassas hareket yapt rmayacagim zdan varsa bu t rnagi sökebilirsiniz.

2.4. PLC ile Ad m Motorun Süriilmesi ^in Gerekli Kart Yap L297 ad m motor kontrol entegresidir. Giri ine uygulanan ad m ve dir sinyalleri ile cikis nda ad m motor faz sinyallerini iiretmektedir. Entegre full-ad m, half-ad m ve wavedrive modlannda çalisabilmektedir. L298 H-bridge siirücii entegresidir. Bipolar, ad m motorlann siiriilmesi için tasarlanmist r. Max 2A/phase ak m verebilir. Giri ine uygulanan faz sinyallerini ç kisa yiikseltip vermektedir. Üretici firmalann sundu u "application note" lar incelendikten sonra L297 ve L298 entegreleri birlikte kullamlarak ad m motor siirüciileri yap lmist r. Süriicülerin özellikleri unlard r. > Ad m ve dir sinyalleriyle fahsma > Max 45 V motor voltaj > Max 2A faz ak > Full-ad m, half-ad m ve wave-drive modlannda çalisabilme > Ayarlanabilir faz ak

2.4.1. Devrenin Ba lant emas ekil 2.8: Devre ba lant $emas

2.4.2. Devrenin Bask Devre emas ekil 2.9: Süriicü devresinin bask devre ve eleman yiizii göriinü^u 2.4.3.Malzeme Listesi Cl 3n3 C4, C2 loonf C3 470(iF 50V D1...8 470(i 50V JP1 HEADER 2 JP2, JP4 JUMPER3lü JP3 10 MALE IDC Jl HEADER6 Rl 22K R2, R3 OR56 2W R4 5K6 R5 5K TRIMPOT SW1 SW PUSHBIN Ul L297 U2 L298

Resim 2.3: Step motor sürücü kart 2.5. Ad m Motorlar n PLC le Kontrolü Ad m motorlar sarg lanna belli bir s ra dâhilinde uygulanacak palsler ile çah an motorlard r. Bu palsleri uygulamak için PLC nin ç ki lann kullanacagiz. PLC nin ç ki röleli olmas ad m motorlann siiriilmesi için uygun olmayabilir. Cunkii kontaklar sarg lara 2.4.4. Devrenin Kurulumu ve Çah?mas enerji vermek için acihp kapanacakt r. Bu i lemin 200 ad mhk bir ad m motorun bir tur atmas için acihp kapanma say du üniirsek bu kontaklar için pek saghkh degildir. Ama Deneysel amach olarak kontaklan kullanarak ad m motorun kontrolii a agida anlatilacakt r. Ad m motorlann kontroliinü yapan bu i ler için özel tasarlanmi PLC ler ve süriicii devreleri vard r. Bunlan programlamak ve kullanmak daha pratik ve kolayd r. PLC lerin genel kullamm alanlanni a agidaki gibi s ralayabiliriz. > ra Denetimi: PLC'leri en biiyiik ve en çok kullamlan, "s ralihk" özelligiyle röleli sistemlere en yak n olan uygulamas r. Uygulama acis ndan bagims z makinelerde ya da makine hatlannda, konveyör ve paketleme makinelerinde ve hatta modern asansör denetim sistemlerinde bile kullan lmaktad r. > Hareket Denetimi: Do rusal ve döner hareket denetim sistemlerinin PLC'de tümle tirilmesidir. Örne in; metal kesme, montaj makineleri; metal ekillendirmede denetim sa lanabilir. Yine kaufuk ve kuma tekstil sistemleri de örnek verilebilir. > Süre? Denetimi: Bu uygulama PLC'nin s cakl k, bas n?, h z ve debi gibi birkaç fiziksel parametreyi denetleme yetene i ile ilgilidir. Örnek olarak; plastik enjeksiyon kahp makineleri, IS uygulama ocagi verilebilir. > Veri Yönetimi: Yeni PLC'lerin geni letilmi bellek kapasiteleriyle sistem, denetledi i makineyi veya siireç hakk nda veri toplayan bir veri yo unla tinc olarak kullamlabilir. Sonra bu veri, denetleyicinin belle indeki referans veri ile

kar la tml r ya da inceleme ve rapor al için ba ka bir ayg ta aktanlabilir. Bu uygulamada biiyiik malzeme i leme sistemlerinde, insans z esnek iiretim Mcrelerinde ve kagit, birincil metaller ve yiyecek i leme gibi birçok proses sanayiinde s kça kullan hr. 2.5.1. Ad m Motor Kontrolii icin PLC Program Komutlann n ve Tekniklerinin Hat rlat lmas PLC lerde kullan lan komutlann listesi a agidaki tabloda verilmi tir. Bu tabloda de ik PLC lere ait komutlar verilmi tir. Sembolii Komut &ta<;hi. VV^KKJW?^" MteMsb S7 ID EC AE FESTO p (X1X2 HHI- Lja^dF LjSMnot..&JJJX2.WKot m xi.toi.x2 UF LA (# XI tojx2 ft.f &N*t &xi MdX2 AF AnN A.XI AX2 U<S.F Lj8jJNot m xi tojx2 UF Uil Ux2 LiFJ^gF UinF UNotFJ^g (U Not In) yfexi A^feX2. K1 X2 y xi AniX2 W XI A^<Jnotx2 K1 UX1 WX1 S*X2 x1. xi *2 MKH urn Q&X2 UX1 QMX2 UIXl <MX2 UX1 QiJtX2 M xr AmX2 UX1 &X2 UX1 0dX2 uxi SMX2 i*xi 4,t^ not x2 &X2 StjXl Q& not X2 3texi QMiX2 A XI AnX2 A XI 0X2 A XI OnX2 AXI = X2 k»a xi OJCX2 mm &X2 UdXl Qj:notX2 UAX1 QMX2 Uxl 0x2 Uxl Ox2 Uxl On x2 Uxi = x2 Ute^i &J^ Not fej X2 Utexi &X2 U te.xi Or not X2 Utexi = QirtX2 I n1 n2 HKH SET tfjxl SetX.2.UXl. SetX2 3X2 &xi AXI 3X2 3etX2 U-xl. JC.2 yitexi Hl-( = M Tablo 2.2: PLC komutlan

PLC lerde kullan lan kontak sistemleri ve özellikleri a agida verilmi tir. ekil 2.10: PLC lerde kontak sistemleri PLC ler hakk nda bu kadar bilgi verdikten sonra ad m motorlann nas l siiriilece ine geçelim. Ad m (ad m) motorlar da diger motorlarda oldu u gibi bir rotor ve bunu çevreleyen statordan olu ur. Rotor kutuplan iizerindeki daimi manyetik m knat slan ile olu urken statorda kutup sarg lan vard r. Ad m motorunun statorunda bulunan sarg lanna, kutup yönleri (+,- ) de en do ru ak mla kumanda edilir. Herhangi bir sarg dan ak m yönii degi mesiyle kutup yönii de degi ecektir. Bir yönde kutuplann arka arkaya de imi ile bir doner alan olu ur. Motorda olusan bu döner alan n durumu, verilen impuls-sinyal h na bagimh olarak ad m ad m veya sabit kalan belirli bie h zda d6nu ii ger? ekle ir. Ad m motor d6nii yönii, ak m yönii de i imiyle ger? ekle ir. Ad m motoru statorda gerçekle en bu elektriksel döner alan, aym zamanda daimi kutuplu rotoru da etkileyerek stator alam kutuplanna göre rotorda her defas nda kendini ayarlayacakt r. Ad m motor rotorunda olu an her bir döniis hareketi, döniis ad m aç olarak nitelendirilir. Ad m motorun stator sarg say ve rotor kutup say na kadar fazla olursa, rotor döniis ad m acis o kadar diisiik olur. Döniis ad m aç ne kadar fazla olursa, motorun bir tur devirdeki ad m basamak say da o kadar fazla olur.

ekil 2.11: Ad m motor ve sargdan 2.5.2. Ad m Motorun PLC Kontrollii, Ba la-dur Tekni ine Göre Uygulamalan Ad m motorun ad m ad m aç sal döniis hareketi stator sarg lanna bir program dahilinde kumanda edilmesi ile gerçekle ecektir. Ad m motorun eklinden de anla lacagi gibi rotor çift kutuplu, stator 2 fazdan olu tu unda döniis ad m acis 90 olur. PLC ile ad m motor kumanda emas ekilde verilmi tir. ekil 2.12: PLC ile ad m motor kumanda devre $emas Yukandaki kumanda ba lant emas nda: Sl^El=Motor durdurma-stop konumu için giri sinyali S2^E2=Motoru çalist rma-start konumu için giri sinyali K1^A1=M1 bobini için ç kis sinyali

K2^A2=M2 bobini için ç kis sinyali K3^A3= Ad m motorun DC besleme için ç kis sinyali Ad m motorun Ml ve M2 bobinlerine a agidaki tabloya göre gerilimler uygulandig taktirde ad m motor 90 hareket edecektir. Süre Ml M2 Ad m a9 a b c d Tl 10s - + - + 0 T2 10s - + + - 90 T3 10s + - + - 180 T4 10s + - - + 270 - + - + 360 Tablo 2.3: Ad m motorun ba$la-dur tekni ine göre çali^ma tablosu ekil 2.13: PLC ile ad m motor kumanda $emas PLC cihazimn ç kis kat, motor DC ak m de erini kar ladigi taktirde Kl, K2 ve K3 anahtar rölelerine ve ayn bir kayna a da liizum olmayacakt r. PLC programim yazmak için yararlamlacak olan lojik fonksiyon plam ekil 2.14 te verilmi tir.

ekil 2.14: PLC kumanda fonksiyon tablosu Yukandaki fonksiyon tablosu kullamlarak a agidaki PLC program haz rlanmist r. Adres Komut 1. A 11 durdurma butonu 2. 0 Q3 3. A 12 ba latma butonu 4. ^ Ml saklavic 5. A M1 6. AN T4 7. = Q3 DC besleme 8. A M1 9. = T1 0100 zaman ayar 10. A Ml 11. A Tl 12 AN T3 13 ^ 02 l. ad m ad m 14. A Ml 15. A Tl 16. ^ 01 2.ad m ad m 17. A Ml 18. A T2 19. ^ T2 0100 zaman ayan 20. A Ml 21. A T2 22. ^ T3 0100 zaman avan 3. ad m ad m 23. A T3 24. ^ T4 0100 zaman ayan 4. ad m 25. PE

PLC kontrollii acih hareket ve seri hareket çahsma tekni ine göre çahsmas nda çahsma tablosundaki bobinlere verilen enerjiler de tirilir. Ad m motor siirmek için tasarlanmis özel PLC ler mevcuttur. Bunlar ad m motor sürüciilerinin özelliklerine göre tasarlanmist r. A agida böyle bir PLC nin göriinusii ve ad m motorun ba lant emas gösterilmi tir. Bu PLC ler, ad m motor siirmek için tasarlandigi için piyasada daha 50k bunlar kullamlmaktad r. Resim 2.4: Ad m motor siirmek için tasarlanmis örnek bir PLC Yukandaki PLC yi kontrol etmek için a agidaki k sa bilgiler yeterlidir. 1. Menü tu u ile F1-F4 tu lannin fonksiyonlan ekranda göriiliir. Fl- Kay t giri i alt nda Fl- Klavye kay t giri i F2- Manuel kay t arar Fl KLAVYE KAYIT G Ri = Yeni kay t ba lamak i? in kordinat giri ine 1 girilir. Eski kay t iizerinde degi iklik yapmak i? in de iklik yap lacak kordinat girilir. O kordinata ait X ve Y degerleri mm olarak girilir. Kay t i lemine devam icin ENTER cikmak için ESC sonland rmak i? in Q tu una basihr. MANUEL KAYIT AYAR= Ba lama kordinatlan girilir. Motorlar home pozisyonuna gittikten sonra Fl tu u X motorunu hareket ettirir. F2 tu u Y motorunu hareket ettirir. agi-yukan tu lan ile istenen noktaya götiirüliir. ENTER tu u kaydederek bir sonraki kordinat icin i leme ba lar. ESC ile kay t i leminden cik hr.

Q ile kay t i lemi sonlandinhr. ANA MENÜDEN= F2 = Listeleme Kay t nu. ait koordinatlan listeler a agi-yukan tu lan ile önceki ve sonraki sayfaya geçilebilir. ANA MENÜDEN= F3= Ayarlar ifre ile girilir. ( ifre = 7356) Fl= Bahama h F2 = Maximum h z F3 = Rampa F4 = Ad m/mm Bilgileri seçilerek girilir. Girmeden ç kmak için " ESC", girilen de eri kaydetmek için "ENTER" tu una basihr. OUTPUT ÇIKI INPUT G Ri O-ad m-x O-sw-X 1-yön-X 1-sw-Y 2- yön-y 3-devam 3- ad m-y 6-start 4- röle 7-stop Önemli: Fl basarak manuel veya klavye ile gidilecek kordinatlan ayarlay z. 2. önemli k m, yap lan kay tlan çahst rmak için ba la butonuna bas z ve her iki sivice degince devam butonuna bas z. Yaz lan tiim kordinatlara gitmesi için i lemin sonunda role durduracakt r. Yapmamz gereken, devam butonuna basmak olacakt r. Biitiin i lemleri yapt ktan sonra home siviçlere geri dönecektir. Darbe Ç ki : CPU 222 ile QO.O ve Q0.1 ciki lanni yiiksek h zh darbe dizisi? ki (Pulse Train Output, k saca PTO) olarak ya da darbe geni ligi modiilasyonu (PWM) kontrol amac yla kullanabilirsiniz. Bunun için CPU nun transistör cikish olmas artt r. PTO fonksiyonu, belirli bir darbe say ve çevrim siiresi ifin kare dalga (% 50 kapah, %50 afik) olu turur. Darbe say 1 ile 4.294.967.295 aras nda tan mlanabilmektedir. Çevrim siiresi ya mikrosaniye (250 ile 65535) ya da milisaniye ( 2 ile 65535) cinsinden girilebilir. 2 den kiiciik girilen çevrim zaman de eri, 2 olarak varsayihr. Darbe geni li i zamam 0 ile 65535 mikrosaniye ya da 0 ile 65535 milisaniye aras nda ayarlanabilir. Darbe geni li i, çevrim zamanma e itse % 100 liik (yani siirekli acik), s ra itse %0 hk (yani siirekli kapah) bir darbe cikis söz konusudur.

PTO ve PWM fonksiyonlannda açmadan kapamaya ve kapamadan açmaya olan gecikme birbirinin ayn de ildir. Bu da bir miktar distorsiyona neden olur. Bu nedenle bagh olan minimum yiikiin, anma yiikiiniin %10 undan kiiciik olmamas gerekir. QO.O Q0.1 SM66.6 SM76.6 SM66.7 SM76.7 A?iklama Durum Bitleri PTO zincirlemesi ta ma: 0- Ta ma yok. PTO duruyor. 0- Çalisryor; 1 - Duruyor. 1 - Ta ma var. SM67.0 SM77.0 Kontrol Bitleri PTO/PWM çevrim zamanim giincelle; 0- giincelleme; 1- giincelle SM67.1 SM77.1 PWM darbe geni lik zamanim giincelle; 0-giincelleme; 1- giincelle PTO SM67.2 SM77.2 darbe say sim giincelle; 0-giincelleme 1- giincelle PTO/PWM zaman SM67.3 SM77.3 tabam seçimi;0-l microsaniye; 1-1 milisaniye PWM giincelleme SM67.4 SM77.4 metodu; 0= asenkron 1= senkron PTO operasyon; 0=tek segment SM67.5 SM77.5 operasyon, 1= iki segment operasyon SM67.6 SM67.7 SM77.6 PTO/PWM seçimi; 0-PTO yu seçer 1- PWM i seçer. PTO/PWM izin SM77.7 verme; 0-PTO/PWM çal maz; 1- PTO/PWM e izin verir. Diger PTO/PWM Registerleri QO.O Q0.1 SMW68 SMW78 PTO/PWM çevrim zaman de eri (aral k:2-65535) SMW70 SMW80 PWM pals geni lik de eri (aral k: 0-65535) PTO SMD72 SMD82 SMB66 SMB176 segment numaras (sadece 2 segment PTO i leminde) pals sayma de eri (aral k: 1-4294967295) PTO (Pulse Tra n Output) leminin Ba lat lmas Ad m motorunu siirecek darbeler QO.O veya Q0.1 cikis bitini kullanabilir. Her iki durum için de özel bellek alanlannda baz tan mlamalann yap lmas gerekmektedir. Bu bellek alanlan u ekildedir: SMB67: Ad m motorunun saat istikametinde (CW) döniisii için PLC QO.O cikis ndan darbe iiretir. SMB77: Ad m motorunun saat istikametinin tersi yöniinde (CWW) döniisii için PLC QO.q cikis ndan darbe iiretir. PLS: Bu komut, ilgili darbe ç kis (X) için özel haf za bitlerini inceler ve bu bitlerle tammlanan darbe i lemini ba lat r. agida PLS (Pulse) kutucu unda Q0.X böliimiinde x yerine 0 yaz lmas durumunda PLC QO.O? ikis ndan, 1 yaz lmas durumunda Q0.1? ikis ndan darbeler iiretilir.

kis palsleri QO.O cikis ndan elde edilir (CW). kis palsleri Q0.1 cikis ndan elde edilir (CCW). 2.6. Step Motor Kontrolleri 2.6.1. Ad m(step) Motorlannda Kullan lan Sarg lar ki fazh ad m motorlannda iki tip sarg kullan r: > Bipolar (iki kutuplu) stator sarg lan > Unipolar (tek kutuplu) stator sarg lan 2.6.1.1. Bipolar Sarg lar Bu sarg tipinde bobinler, birbirine 180 acil yerle tirilmi ve kendi aralannda da seri ba lanmislard r. Dolay yla birbirine seri bagh bobin gruplarmdan ayn akirn geçmektedir. Ama anahtarlamamn ekline göre bu ak mlarm yönleri de ebilir. ekil 2.15 te dört kutuplu bir statora ait iki ayn faz sarg simn sanldigi göriilmektedir. ekil 2.15: Al ve A2 sarg lanndan her iki yönde ak m geçirilerek olu^turulan manyetik alan Bu sarg lara A1-A2 ve B1-B2 isimlerini verelim. Al ve A2 sarg lanndan la ile gösterilen yönde bir ak m geçirirsek Al, N kutbunu olu tururken A2 de S kutbunu olu turacakt r. Yine bu sarg lardan geçen ak n yönii, -la ile gösterilen yönde olursa bu defa da Al sarg S kutbunu olu tururken, A2 sarg da N kutbunu olu turacakt r. Yani bipolar sarg tipinde, bir sarg içinden geçen ak n yönii de tirilerek N kutbu ve S kutbu olabilmektedir. Bu yiizden bu sarg lara "cift kutuplu sargi" anlam nda bipolar sargi" ad verilir. A sarg lanndan geçen ak m la, B sarg lanndan geçen ak ma lb diyelim. la ve lb ak mlann n yönleri uygun anahtarlama biçimiyle periyodik olarak yön degi tirilebilir. Bipolar sarg larm anahtarlamas na ili kin prensip emas ekil 2.16 da gösterilmistir.

ekil 2.16: ki kutuplu stator sarg lannin (A1-A2) ve (B1-B2) tek bir DC kayna a ba lant ve sarg lardan ge^en ak n yönii ekilde göriildiigii gibi seri ba Al ve A2 sarg lanna tek bir DC kaynaktan gerilim uygulanmaktad r. Q1,Q2,Q3 ve Q4 ile gösterilen elemanlar anahtarlama eleman r. Bunlar elektronik röle olabilece i gibi transistör ve tristör de olabilir. Bu röle kontaklan ile bobinler belirli bir s rayla enerjilendirilerek rotorun hareketi saglan r. Anahtarlama i leminde röle kontaklann n açma kapama siiresinin uzun olmasindan ve/veya kontaklannda ark olu abilece inden daha hassas anahtarlama elemam olarak transistorler veya di er elektronik anahtarlama elemanlan tercih edilir. 2.6.1.2. Unipolar Sarg lar Unipolar sarg tipinde her manyetik kutup iizerinde iki parçah bobin grubu vard r. Bu sarg lar, bipolar sarg larda oldugu gibi birbirlerine 180 acryla yerle tirilmi ler ve birbirlerine seri ba lanmislard r. ekil 2.16'dlqau sarg lann statora yerle tirilmi ekli göriilmektedir. ekilde görüldiigii gibi A1-A2 bobin grubu ile 1A-2A bobin grubu, aym manyetik kutba sanlmislard r. Ancak birinden geçen ak m Al den A2 ye do ru iken, di erinden ge^en ak m 2A dan la ya dogrudur. ekil 2.16 daki dört sarg grubundan ge^en ak mlann yönleri birbirinden farkhdir.al ve A2 sarg lann n iiretti i manyetik ak lar, 1A ve 2A sarg lannin iiretti i manyetik ak lara ters yöndedir. Aym ekilde Bl ve B2 sarg lannin iiretti i manyetik ak larla da IB ve 2B sarg lannin iiretti i manyetik ak lar da birbirine z t yöndedir. Sonuç olarak sarg lar, belirli bir s ra ile anahtarlamrsa, statorda döner bir manyetik alan elde edilir. ekil 2.17: a.unipolar sarg lann düzenlenmesi b.unipolar sarg lann DC giif kaynagina ba lant

Tek kutuplu sarg lann çift kutuplu sarg lara göre iistiinliigii ise anahtarlama eleman say n 8 den 4 e diismesi ve geçici durum tepkisinin daha h zh olmas r. ekil 2.17.b de ise bu sarg lann bir DC kaynaga ba lant ematik olarak g6sterilmi tir.ql,q2,q3 ve Q4 ile ifade edilen anahtarlar siiriicii devresinin gönderdi i sinyalleri ifade etmektedir. Siiriicii devre bu anahtarlan belirli bir diizene göre açma kapama yaparak stator sarg lanni enerjilendirerek rotoru hareket ettirir. 2.6.2. Step Motorun Uyart m Teknikleri Step motor sarg lan bipolar(çift kutuplu) ve unipolar(tek kutuplu) olmak iizere iki ekilde sanldigin bir önceki böliimde ogrenmi tik. imdi bu sarg lann uyart m ekillerini inceleyelim: 2.6.2.1. Bipolar Sarg lann Uyart Bu sarg lann uyart iiq de ik ekilde yap r: > Tek faz uyart (kare dalga siirücii) > ki-faz uyart (normal siiriicii) > Karma uyart m (yanm-dalga siiriicii) 2.6.2.1.1. Tek Faz Uyart (Kare Dalga Siiriicii) Step motor sarg lar n her bir ad mda sadece birinin uyart lmas i lemine tek faz uyart denir. Bu uyart m tipinde her bir ad m için bobinlerin sadece bir sarg grubu enerjilenir (A1-A2 veya B1-B2 gibi). ekil 2.18: Bipolar (tek kutuplu) sarg lann elektriksel ba lant (iki fazh motor) Buna göre saat ibresi yöniinde bir döniis elde etmek için anahtarlama s ras ekil 2.19 da gösterilmi tir.

K A ntitucir kupah ekil 2.19: Tek faz uyart m için anahtarlama s ras la ve lb sarg lanna uygulanan ak m palsied ise ekil 2.20 de görüldiigii gibidir. /«AAimt JbAkiitu V, Y.A. V, ' A // J^ V, </, : vl 'A \ 22 \ Adimiar I 2 i 4 2 fr 7 & <> 10 U ekil 2.20: Tek faz uyart m için ak m palsleri imdi ekil 2.18, 2.19 ve 2.20 deki emalara bakarak step motorun saat ibresi yöniindeki ilk dört ad inceleyelim: Ad m l de Ql ve Q3 anahtarlama eleman enerjilenerek Al ve A2 sarg ndan la yöniinde bir ak m geçmektedir. Dolay yla Al, N kutbunu olu tururken; A2 de S kutbunu olu turmaktad r. Ad m 2 de, Q5 ve Q7 anahtarlama eleman enerjilenerek Bl ve B2 sarg ndan lb yöniinde bir ak m geçmektedir. Dolay yla Bl, N kutbunu olu tururken; B2 de S kutbunu olu turmaktad r. ekil 2.21: ki fazh step motorda tek faz uyart m için döner alamn meydana geli i

Ad m 3 te Q2 ve Q4 anahtarlama eleman enerjilenerek Al ve A2 sarg ndan -la yöniinde bir ak m geçmektedir. Dolay yla Al, S kutbunu olu tururken; A2 de N kutbunu olu turmaktad r. Ad m 4 te Q6 ve Q8 anahtarlama eleman enerjilenerek Bl ve B2 sarg ndan -lb yöniinde bir ak m geçmektedir. Dolay yla Bl, S kutbunu olu tururken; B2 de N kutbunu olu turmaktad r. ekil 2.22: ki fazh step motorda tek faz uyart m için döner alamn meydana geli i Diger ad mlarda aym ekilde anahtarlama yap larak motorun istenildi i kadar ad m atmas saglamr. Burada iiretilen manyetik akimn her ad mda 90 dönmekte oldu una dikkat ediniz. 2.6.2.1.2. ki Faz Uyart (Normal Sürücü) Motor sarg lann n her bir ad için, her iki sarg simn belirli bir kurala göre s ra ile uyart ldigi uyart m ekline iki-faz uyart denir. Bu süriicüde, bir ad mda, her iki bobin grubu da aym anda uyartihr. Anlat kolayla rmak i? in yine a agidaki ekilde iki fazh bir step motorun giic devresi ba lant emas verilmi tir. ekil 2.23: Bipolar(tek kutuplu) sargdann elektriksel ba lant (2 fazh motor) ekil 2.24 teki tabloda saat ibresi döniis yöniindeki hareket için anahtarlama s ras verilmistir.

Aiism I 2 3 4 5 rt H 9 10 a Qi?J K K K K K Q2 Q4 K K K K K K Q5 Q7 K K K K K K Q6 QS K K K K K ekil 2.24: ki faz uyart m ifin anahtarlama s ras la ve lb sarg lanna uygulanan ak m palsied ise ekil 2.1 l de görüldiigii gibidir. } 4 i 6 7 & 9 10 ekil 2.25: ki faz uyart için ak m palsleri ekil 2.26 ve 2.27 de ise la ve lb ak mlannin statorda meydana getirdi i manyetik alamn pozisyonu göriilmektedir. imdi ekil 2.23, 2.24 ve 2.35 teki emalara bakarak step motorun saat ibresi yöniindeki ilk dört ad inceleyelim: ekil 2.26: ki fazh step motorda faz uyart m için döner alamn meydana geli i Ad m l de Ql - Q3 enerjilenerek Al ve A2 sarg ndan la yöniinde bir ak m geçirmekteyken; Q5-Q7 anahtarlama elemanlan da Bl ve B2 sarg lanndan lb yöniinde bir

ak m geçirmektedir. Statorda meydana gelen manyetik alan ekil 2.26 (ad m l) da göriilmektedir. Ad m 2 de Q2 - Q4 enerjilenerek Al ve A2 sarg ndan -la yöniinde bir ak m geçirmekteyken; Q5-Q7 anahtarlama elemanlan da Bl ve B2 sarg lanndan lb yöniinde bir ak m geçirmektedir. Statorda meydana gelen manyetik alan ekil 2.26 (ad m 2) da göriilmektedir. ekil 2.27: ki fazh step motorda iki faz uyart m için döner alamn meydana geli i Ad m 3 te Q2 - Q4 enerjilenerek Al ve A2 sarg ndan -la yöniinde bir ak m geçirmekteyken; Q6-Q8 anahtarlama elemanlan da Bl ve B2 sarg lanndan -lb yöniinde bir ak m geçirmektedir. Statorda meydana gelen manyetik alan ekil 2.27 (ad m 3) de göriilmektedir. Ad m 4 te Ql - Q3 enerjilenerek Al ve A2 sarg ndan la yöniinde bir ak m geçirmekteyken; Q6-Q8 anahtarlama elemanlan da Bl ve B2 sarg lanndan -lb yöniinde bir ak m geçirmektedir. Statorda meydana gelen manyetik alan ekil 2.27 (ad m 4) de göriilmektedir. Diger ad mlar da aym ekilde anahtarlama yap larak motorun istenildi i kadar ad m atmas saglamr. Burada iiretilen manyetik akimn da her ad mda 90 döndiigiine dikkat ediniz. Ancak buradaki farkhhk, her iki sarg dan da her ad mda ak m geçti i için manyetik alan, kutuplann aras nda hareket eder. Bu siiriicii, dalga siiriiciiye göre daha fazla moment iiretir.

2.6.2.1.3. Karma Uyart m (Yar m Dalga Sürücü) Bu sürücü ekli ise kare dalga sürücü ile normal sürüciinün birle tirilmesinden olu ur. Bu yöntemde tek faz uyart ile iki faz uyart aym anda uygulan r. A agida iki fazh step motorun giic devresi ba lant emas verilmi tir. ekil 2.28: Bipolar (tek kutuplu) sarg lann elektriksel ba lant (2 fazh motor) ekil 2.29 da saat yöniindeki döniis ifin anahtarlama s ras verilmi tir. ekil 2.29: Karma uyart m için anahtarlama s ras la ve lb sarg lanna uygulanan ak m palsied ise ekil 2.30 da görüldiigii gibidir. 1 3 4 i ekil 2.30: Karma uyart için ak m palsleri

la ve lb ak mlann n statorda meydana getirdigi manyetik alan n pozisyonu, ekil 2.31 de göriilmektedir. Burada iiretilen manyetik akimn da her ad mda 45 dönmekte oldu una dikkat ediniz. imdi ekil 2.28, 2.29 ve 2.30 daki emalara bakarak step motorun saat ibresi yöniindeki ilk dört ad inceleyelim: ekil 2.31: ki fazh step motorda tek faz uyart m için döner alan n meydana geli i Ad m l de Ql - Q3 enerjilenerek Al ve A2 sarg ndan la yöniinde bir ak m geçirmektedir. Statorda meydana gelen manyetik alan ekil 2.31 (ad m l) de göriilmektedir. Ad m 2 de Ql - Q3 enerjilenerek Al ve A2 sarg ndan la yöniinde bir ak m geçirmekteyken; Q5- Q7 anahtarlama elemanlan da Bl ve B2 sarg lanndan lb yöniinde bir ak m geçirmektedir. Statorda meydana gelen manyetik alan ekil 2.31 (ad m 2) de göriilmektedir. Ad m 3 te Q5 - Q7 enerjilenerek Bl ve B2 sarg ndan lb yöniinde bir ak m geçirmektedir. Statorda meydana gelen manyetik alan ekil 2.31 (ad m 3) de göriilmektedir. Ad m 4 te Q2 - Q4 enerjilenerek Al ve A2 sarg ndan -la yöniinde bir ak m geçirmekteyken; Q5- Q7 anahtarlama elemanlan da Bl ve B2 sarg lanndan lb yöniinde bir ak m geçirmektedir. Dolay yla statorda meydana gelen manyetik alan ekil 2.32 (ad m 4) de göriilmektedir.

ekil 2.32: ki fazh step motorda tek faz uyart m için döner alamn meydana geli i Ad m 5 te Q2 - Q4 enerjilenerek Bl ve B2 sarg ndan -lb yöniinde bir ak m geçirmektedir. Statorda meydana gelen manyetik alan ekil 2.32 (ad m5) de göriilmektedir. Ad m 6 da Q2 - Q4 enerjilenerek Al ve A2 sarg ndan -la yöniinde bir ak m geçirmekteyken; Q6 - Q8 anahtarlama elemanlan da Bl ve B2 sarg lanndan -lb yöniinde bir ak m geçirmektedir. Statorda meydana gelen manyetik alan ekil 2.32 (ad m 6) de göriilmektedir. ekil 2.33: Karma uyart m biçimi için stator sargdardaki manyetik ak n pozisyonu Ad m 7 de Q6 - Q8 enerjilenerek Bl ve B2 sarg ndan -lb yöniinde bir ak m geçirmektedir. Statorda meydana gelen manyetik alan ekil 2.33 (ad m7) te göriilmektedir. Ad m 8 de Ql - Q3 enerjilenerek Al ve A2 sarg ndan la yöniinde bir ak m geçirmekteyken; Q6 - Q8 anahtarlama elemanlan da Bl ve B2 sarg lanndan lb yöniinde bir ak m geçirmektedir. Statorda meydana gelen manyetik alan ekil 2.33 (ad m 8) te göriilmektedir. Di er ad mlar için de aym ekilde anahtarlama yap larak motorun istenildi i kadar ad m atmas sa lamr.

2.6.2.2. Tek Kutuplu (Unipolar) Sarg lann Uyart lmas Tek kutuplu sarg tipinde sarg lar, bir s ra ile anahtarlamrsa stator kutuplannda 90 acilarla dönen bir manyetik ak elde edilir. Tek kutuplu sarg lann çift kutuplu sarg lara göre üstiinlügu ise; anahtarlama eleman say n 8 den 4 e diismesi ve geçici durum tepkisinin biraz daha h zl olmas r. ekil 2.34.a da, dört fazl bir step motor sarg lannin statora yerle tirilmi ekli ve ekil 2.34.b'de ise bir dc. kayna a ba lant göriilmektedir. ekil 2.34: a. Unipolar sarg lann diizenlenmesi b. Sarg lann giic kaynagina ba lant Bu ba lant ya göre bu sarg lara uygulanmas gereken anahtarlama s ras ekil 2.35 ile ve sarg lara uygulanan ak m palsleri ekil 2.36 da gösterilmi tir. ytdifn 1 2 3-4 5 # 7 8 V JO ii JLI-A2 K. IC IC 1A-2A j K K B1-B2 K fc f IB-2B JC FC I yi nctf?tar fctxpiftf ekil 2.35: Tek kutuplu (unipolar ) sarg lar ve anahtarlama s ras 2 - S, g 9 W ekil 2.36: Tek kutuplu (unipolar ) sarg lar için ak m palsleri

ekil 2.37: ki fazh step motorda tek faz uyart m için döner alamn meydana geli i imdi ekil 2.37 de stator yap bulunan step motorun ilk dört ad inceleyelim: Ad m 1 de Ql anahtan enerjilenerek A1-A2 sarg ndan ak m geçmektedir. Bu durumda statordaki manyetik alan ekil 2.37 (ad m l) deki gibidir. Ad m 2 de Q2 anahtan enerjilenerek B1-B2 sarg ndan ak m geçmektedir. Bu durumda ise statordaki manyetik alan, ekil 2.37 b (ad m 2) deki gibidir. ekil 2.38: Tek kutuplu(unipolar) ad m motorlann stator sargdanndaki manyetik ak n pozisyonu Ad m 3 te Q3 anahtan enerjilenerek 1A-2A sarg ndan ak m geçmektedir. Bu durumda da statordaki manyetik alan 2.38 (ad m 3) deki gibidir. Ad m 4 te Q4 anahtan enerjilenerek 1B-2B sarg ndan ak m geçmektedir. Statordaki manyetik alan ise 2.38 (ad m 4) deki gibidir.

2.7. Step Motor Mekanik Bak 2.7.1. Sarg Bak mlan Periyodik bak mlarda sarg dirençleri okunmah ve her faz sarg bobinlerinin dirençlerinin e it olmas na dikkat edilmelidir. Sarg n ls nmas vb.durumlar gözlenmeli ve ls nma varsa nedeni ara tmlarak giderilmelidir. Step motorlann sarg lan a agida belirtilen tiç nedenden dolay ls r: > Gerek sarg lann gerekse step motorun maksimum giivenli çahsma s cakligi 130 C dir. Bu motor genellikle B s izolasyona sahiptir.90 C ye kadar motorun dis gövdesi ls sal bozulmalara neden olmaz. Ancak bak m esnas nda ve montaj esnas nda bunlar göz önline almarak motor ve bagl bulundu u mekanik sistem operatörlerinin S ile direkt temas etmeyecegi sekilde montaj mm yap lmas gerekir. Motor sistem tasanm ndan dolay lsimyor ise aktarma organlannda kisma ve ortam s cakligi kontrol edilir. > Step motorlann bak m esnas nda veya çahsma s ras nda olu an ls lan için motor durdu unda motor sarg lanndan geçen ak azaltmak ya da tamamen kesmek gerekir. Birçok sürüciide ad m motorunun durma esnas nda sarg lanndan geçen ak azaltan ya da tamamen kesen komutlar veya jumperler bulunmaktad r. Bu uygulama motor dururken, motor sarg lanndan geçen ak simrlar ve motor cakhgimn yiikselmesini engeller. > Motor sarg lan, bazen 8 kablolu olarak yap hr. Sökiiliirken faz bobin kablolan isimlendirilir. Sekiz kablolu motorlar, unipolar ve bipolar sürüciilerin her ikisinde de çahstmlabihr. Bipolar siirüciilerle çahstmldiginda, sarg lann seri ya da paralel ba lanmas na olanak sa lar. Motor sökiim s ras na göre yanh isimlendirilir ve bobinler ters kutuplanacak ekilde baglamr ise sarg larda olu ur. Bu durumda da sarg uflan yukanda afiklandigi gibi tekrar ohmmetre ile ölciilerek kontrol edilir ve baglamr. 2.7.2. Mekanik Bak m Step motorlann mekanik bak nda a agidaki i lemler yap hr: 2.7.2.1. Gözlemleme ve Öl^me > Motor merkezleme ve ad m aç nda de iklik olmas > stenilen ad m ölciilerinde hareket elde edilememesi > Sesli çahsmamn olmas (5 nlama) > Milde zorlanmamn hissedilmesi > Aktarma organlannda (bilhassa triger lasti i var ise) gerilme ve s kismamn olu mas > Siirüciilerden gelen palsler ile motor milindeki hareketlenmenin (ad m atma zamamnda) uyumsuz olmas > Uyku modu denilen siirücii palslerine duyars z kalma, yani siirücii sinyali verildi i hâlde hareketlenmenin olmamas > Hareket (ad m) s rasimn bozulmas (fahsma s ras ndaki de iklikler tespit edilerek muayene tutanagina kaydedilir.)

2.7.2.2. Periyodik Bak m Us ayl k, alt ayl k veya y ll k periyodik bak mlard r. Bu periyodik bak mlarda: > Rulmanlarda ve mildeki sürtiinmeler bo luklar kontrol edilir. Bo luk var ise a nma olacagindan rulman degi tirilir. > Rulmanlar, yill k periyodik bakimlarda sökiiliir. Rulmanlarda sürtiinme kontrol edilir. Zorlanma ve çah ma esnas nda ses de ikli i (s nlama vb.) tespit edilerek giderilir. Rulmanlar sökiilecek ise tiim ba lanti uslan ve aktarma organlanndan aynhr. Gövde kapak vidalan sökiiliir. Yataklarda bulunan rulmanlar sektirme yard yla almarak kontrol edilir, temizlenir, ya lamr ve yerine tak hr. Sökiimde i lem basamaklan tekrar edilir. nlama var ise bu olay step motorun miline bagh yiikiin ataleti, rotorun ataletinden yakla k 10 kat daha biiyiik ise goriiliir. Bu olaya cinlama (ringing) denir. Motorun kar layabildi i tork kiisiik, yiik torkunun biiyiik olmas durumunda lshk sesine benzer tiz bir ses duyulur. Bu smlama motor ad mlannin bozulmas na neden olur. Yiik azalt larak veya mildeki aktarma orgamndaki s kismalar giderilir. nlamay azaltmak i? in sistemdeki siirtiinmenin giderilmesinin yamnda motorun h zlanma ve yava lama oranlann n azalt lmas gerekir. Bununla birlikte start-stop h zlan kullaml yorsa onlann azalt lmas cinlamay önleyecektir. 2.7.3. Motor Ad m Kontrolü veya Pozisyon Kontrolü Step motorlann çahsma esnas nda pozisyon hatas yapmas veya ad m kasirmas durumunda, her dört ad mda bir önceki durumuna göre s rlanarak kontrol edilmesi gerekir. Bu kontrole motor pozisyonundaki mutlak do ruluk denir. Tekrar edebilme özelli i, step motorun bir önceki pozisyona kesin olarak dönebilme özelli ini belirtir. Step motorun kar la abilece i herhangi bir hatan n, step motorun i? inde bulundu u pozisyona ya da kar la tigi daha önceki bir hataya etkisi yoktur. Bu durum, step motorlarda tekrar edebilme özelli inin mutlak do ruluk özelli ine üstiinlugunii gösterir. Rezonans gözleniyorsa yok edilmelidir. Bu durum, genellikle step motorda tam ad m modunda sahs rken ortaya sikar. Bu durumu engellemek i? in: > Sisteme atalet eklemek suretiyle rezonans frekans m dii iirmek > Aynca sürtiinmeyi art rmak > Start/stop h zlanni rezonans noktasimn iizerinde bir noktaya ayarlamak > Öncelikle yanm ad m moduna ya da daha diisiik ad m modlanna ge^mek gerekir (mini stepping veya mikro stepping gibi). 2.7.4. Step Motorlann Test Edilmesi Step motorlanni do ru bir ekilde ivmelendirmek için a agi yukan kendi ataletine ihtiyaç vard r. Bu yiizden step motorlar test edilirken motor durdurulur. Step motorda iiretilen rezonans n motora en kötii etkiyi yaptigi durum, step motorun yiiksiiz durumudur. ELEKTR K OF http:\\www.elektrikofisi.com