báo cáo thực tập tôt nghiệp
Lời nói đầu
Trong sự nghiệp công nghiệp hoá , hiện đại hoá đất nớc,có thể nói một
trong những tiêu chí đánh giá sự phát triển của mỗi quốc gia là mức tự
độnghoá trong quá trình sản xuất mà trớc hết là năng suất và chất lợng sản
phẩm. Sự phát triển nhanh cuả máy tính điện tử, công nghệ thông tin và
những thành tựu của lý thuyết điều khiển tự động đã làm cơ sở và hỗ trợ cho
sự phát triển của nghành tự động hoá.
Nớc ta, mặc dù là mộth đang phát triển, những năm gần đây cùng với sự
đòi hỏi của sản xuất cũng nh sự hội nhập vào nền kinh tế thế giới thì việc áp
dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật và đặc biệt là ứng dụng tự động hoá trong
các nghành sản xuất đã có bớc phát triển mới.
Ngày nay tự động hoá đang đợc ứng dụng rộng rãi trong các ngành sản
xuất . một trong những ứng dụng của nó là sủa dụng máy công cụ CNC.
Trong quá trinh thực tập chúng em đã đợc làm quen vơi một dạng CNC đó
là máy phay CNC CYBER-MILL. Nhờ đựơc sự giúp đỡ của các thầy cô
trong bộ môn đặc biết là thầy Nguyễn Mạnh Tiến và Thầy Hà Tất Thắng mà
chúng em đã phần nao nắm bắt đợc nhũng kiến thức về CNC.
Do thời gian có hạn và kiến thức còn hạn chế nên những điều chúng em
đã làm đợc sẽ có rất nhiều thiếu sót. Rất mong đớc sự góp ý của các thầy cô
và các bạn.
Sinh viên : Bùi Văn Việt
phần I
tổng quan cnc
1.1) Khái niện máy Cnc
Cnc là viết tắt của Computer Numerical Control: điều khiển số bằng
máy tính
Máy công cụ CNC là loại máy gia công sử dụng các chơng trình đã đợc
lập trình sẳn để gia công các chi tiết.
Các chơng trình gia công đợc đọc cùng một lúc và đợc lu trữ vào bộ nhớ.
Khi gia công, Máy tính đa ra các lệnh điều khiển máy, Máy công cụ CNC có

hoặc các ống dẫn hồi bi bao ngoài trục.
Truyền dẫn chạy dao không khe hở trên các máy phay CNC cho phép cắt
theo chu kỳ phay thuận mà vẫn êm.
1.3 ) hệ toạ Sử DụNG TRONG MáY CNC
1.3.1 hệ toạ độ vuông góc
Các điểm mà dao cắt đi tới trong khi gia công đợc xác định trong một ch-
ơng trình. Để mô tả vị trí của các điểm này trong vùng làm việc, ta dùng một
hệ toạ độ. Nó bao gồm ba trục vuông gốc với nhau cũng cắt nhau tại điểm 0.
Trong hệ toạ độ này có các trục X, Y, và Z.
Với một hệ trục toạ độ ba trục, bất kỳ điểm nào cũng đợc xác định thông
qua các toạ độ của nó. Hệ toạ độ máy do nhà chế tạo máy xác đinh, thông th-
ờng nó không thể bị thay đổi.
Trục X là trục chính trong mặt phẳng định vị. Trên máy phay nó nằm song
song với bàn máy(bàn kẹp chi tiết).
Trục Y là trục thứ hai trong mặt phẳng định vị. Nó nằm trên mặt nắp máy
và vuông góc với bàn máy.
Trục Z luôn luôn trùng với trục truyền động chính. Trục này đợc nhà chế
tạo xác định. Chiều dơng của trục Z chạy từ chi tiết hớng đến dao cắt. Điều
đó có nghĩa là trong chuyển động theo chiều âm của trục Z, dao cắt sẽ đi tới
bề mặt chi tiết.
- 2 -
báo cáo thực tập tôt nghiệp
Để xác định nhanh chiều của các trục, dùng luật bàn tay phải: ta đặt ngón
giữa của bàn tay phải theo chiều của trục Z thì ngón tay cái sẽ trỏ theo chiều
trục X và ngón tay trỏ sẽ chỉ theo chiều Y.
Hệ toạ độ cơ bản đựơc gắn liền với chi tiết. Bởi vậy khi ta lập trình ta phải
luôn luôn xuất phát từ chổ xác định chi tiết đứng yên còn dao cắt thì chuyển
động. Điều đó có nghĩa là :
Khi cắt phay, rõ ràng chi tiết chuyển động là chính, nhng để đơn giản cho
việc lập trình hãy quan niệm là chi tiết đứng yên còn dao cắt thì dịch chuyển.

- 3 -
báo cáo thực tập tôt nghiệp
Điểm chuẩn của dao P: là điểm gôc của hệ toạ độ gắn trên dao cắt.
Điểm 0 lập trình: là điểm gốc 0, từ đó xác định các dữ liệu cập nhập
trong một chơng trình. Điểm này có thể thay đổi
thông qua lệnh chuyển điểm 0.
1.4) Quan hệ giữa các trục toạ độ:
Khi gia công trên các máy CNC ngời ta có thể chia các hệ trục toạ độ thành
3 loại: hệ trục toạ đọ máy, hệ trục toạ độ chi tiết và hệ trục toạ độ của dao.
Từ hệ trục toạ độ của máy có điểm gốc M ta có thể biểu diễn đợc hệ
toạ độ của chi tiết và hệ toạ độ của dao bằng các phép dịch chuyển tịnh tiến
hay các phép quay. Nhờ đó ta có thể xác định đựơc vị trị của điểm trên chi
tiết cần gia công cũng nh vị trị dao để gia công chi tiết.
1.5 ) Các dạng điều khiển của máy công cụ CNC.
Các máy CNC khác nhau có khả năng gia công đợc các bề mặt khác
nhau nh các lỗ, mặt phẳng, các mặt định hình, .v.v Do đó các dạng điều
khiển của máy cũng đợc chia ra thành: điều khiển điểm- điểm, điều khiển
theo đờng thẳng và điều khiển theo biên dạng.
a) điều khiển điểm-điểm: dùng gia công cắc lỗ bằng các phơng pháp
khoan, khoét, doa và cắt ren. ở đây chi tiết gia công đợc gá cố định trên bàn
máy, dụng cụ cắt thực hiện chạy dao nhanh đến các vị trí đã lập trình. Khi
đạt tới đích dao bắt đầu gia công. truờng hợp này quỹ đạo của chuyển động
dao là không quan trọng, điều quan trọng là vị trí gia công đạt đến phải chính
xác.
b) Điều khiển theo đờng thẳng.
Điều khiển đờng thẳng là dạng điều khiển khi gia công dụng cụ cắt thực
hiện lợng chạy dao theo một đờng thẳng nào đó. Khi thực hiện gia công các
chuyển động theo các trục toạ độ là độc lập không có quan hệ rằng buộc nào
với trục khác.
c) Điều khiển biên dạng.

Đầu còn lại của Vitme đợc gá vào khung đỡ.
ở giữa của Vitme đựơc gá vào đaiốc để biến đổi chuyển động quay thành
chuyển động tịnh tiến.
Tính toán chuyển động:
Động cơ bớc có số bớc 200 bớc/ vòng.
Do đó để thực hiện chuyển động một khoảng L theo một trục nào đó của
vật mang chi tiết thì số vòng quay phải thực hiện sẽ là L/3.
Khi đó số xung cân cấp cho động cơ bứơc sẽ là 200 .L/3.
Việc tính toán điều khiển chuyển động động cơ bớc sẽ đợc thực hiện
bằng máy tín.
Việc thực hiện điều khiển chuyển động của động cơ bớc đợc thiết kế
nh phần IV dới đây.PHần IIi
động cơ bớc
I. Giới thiệu động cơ bớc
1. Khái quát về động cơ bớc
Các hệ truyền động rời rạc thờng đợc thực hiện nhờ động cơ
chấp hành đặc biệt gọi là động cơ bớc.
Động cơ bớc thực chất là một động cơ đồng bộ dùng để biến đổi các
tín hiệu điều khiển dới dạng các xung điện rời rạc kế tiếp nhau thành các
- 6 -
báo cáo thực tập tôt nghiệp
chuyển động góc quay hoặc các chuyển động của rôto và có khả năng cố
định rôto vào những vị trí cần thiết.
Động cơ bớc làm việc đợc là nhờ có bộ chuyển mạch điện tử đa các tín
hiệu điều khiển vào stato theo một thứ tự và một tần số nhất định. Tổng số
góc quay của rôto tơng ứng với số lần chuyển mạch, cũng nh chiều quay
và tốc độ quay của tôto, phụ thuộc vào thứ tự chuyển đổi và tần số chuyển

- 7 -
báo cáo thực tập tôt nghiệp
Chuyển mạch điện tử có thể cung cấp điện áp điều khiển cho các cuộn dây
stato theo từng cuộn dây riêng lẽ hoặc theo từng nhóm các cuộn dây. Trị số
và chiều của lực điện từ tổng F của động cơ và do đó vị trí của rôto trong
không gian hoàn toàn phụ thuộc voà phơng pháp cung cấp điện cho các cuộn
dây.
Thực tế để tăng cờng lực điện từ tổng của stato và do đó tăng từ thông và
mômen đồng bộ, ngời ta thờng cấp điện đồng thời cho hai,ba hoặc nhiều
cuộn dây. Lúc đó rôto của động cơ bớc sẽ có vị trí cân bằng(ổn định ) trung
với vectơ lực điện từ tổng F. Đồng thời lực điện từ tổng F cũng có giá trị lớn
hơn lực điện từ thành phần của các cuộn dây stato.
Khi cấp điện cho một số chẵn cuộn dây hoặc cho một số lẽ cuộn dây rôto
của động cơ bớc sẽ có m vị trí cân bằng. góc xê dịch giữa hai vị trí liên tiếp
của rôto bằng 2/m - Trờng hợp này gọi là điều khiển cả bớc hay điều khiển
đối xứng.
Nếu cấp điện theo thứ tự một số chẵn cuộn dây, rồi một số lẻ cuộn dây, có
nghĩa là số lợng cuộn dây đợc điều khiển luôn luôn thay đổi từ chẵn sang lẻ
và từ lẻ sang chẵn thì số vị trí cân bằng của rôto sẽ tăng lên gấp đôi là 2m.
độ lớn của một bớc sẽ giảm đi một nửa bằng 2/2m Trờng hợp này gọi là
điều khiển nửa bớc hay điều khiển không đối xứng.
Ta có thế tính số bớc quay của rôto trong khoảng 0ữ360
0
là:
K= m.n
1
.n
2
.p,
Trong đó:

=Const.
Từ thông mà nó sinh ra tác động vào cặp cực của rôto:
=B.S.cos=B.S.sin
trong đó:
B là cờng độ từ trờng do dòng điện I sinh ra trong cuộn dây có điện cảm
L;
S là tiết diện vuông gốc của cặp cực;
là góc giữa trục cặp cực với trục của cuộn dây pha;
là góc giữa trục cặp cực và đờng vuông góc với trục của cuộn dây pha;
- 8 -
báo cáo thực tập tôt nghiệp
Do thay đổi nên từ dẫn dọc theo đờng đi của từ thông thay đổi theo, làm
cho từ thông thay đổi trong một giới hạn rộng. Nếu viết biểu thức dới dạng:
=L.I (L là điện cảm).
Do sự thay đổi của góc cùng với sự thay đổi của khe hở không khí giữa
các răng của stato và rôto làm cho điện cảm L thay đổi theo dẫn đến từ thông
và do đó mômen của động cơ thay đổi.
Mômen đồng bộ tĩnh của động cơ bớc khi stato và rôto có răng và đợc
kích thích, có thể viết dới dạng tổng quát của 3 mômen quay:
M()=M
S
+M
R
+M
SR
= C
M
.I
S
.(dL

stato đợc kích thích bởi dòng điện I
S
.
M
R
đợc hình thành do sự thay đổi từ dẫn trên đờng đi của từ thông rôto đ-
ợc kích thích bởi dòng điện I
R
.
M
SR
đợc hình thành do sự thay đổi hỗ cảm giữa stato và rôto đợc kích
thích bởi dòng điện I
S
và I
R
.
Hiện nay, phần lớn các động cơ bớc đều có cấu tạo rôto không có cuộn
kích thích. Do đó biểu thức mômen có dạng đơn giản sau:
M()=C
M
.I
S
.(dL
S
/d).
Quan hệ giữa mômen với góc quay thờng là không hình sin do ảnh hởng
của cấu trúc răng và cấu trúc cực lồi của stato và rôto, cũng nh do xung điện
áp cấp vào có dạng xung vuông là tổng của các thành phần điều hoà.
Quan hệ của mômen M=f() là dờng cong có dạng nh sau:

.cos.
Cần chú ý rằng sự chuyển bớc của rôto chỉ thực hiện đợc trong điều kiện
nhất định, khi mà sự dịch chuyển của lực điện từ F đi một góc không làm
cho động cơ rơi vào vùng mất ổn định của đặc tính góc M=f()
Nếu nh góc qua lớn thì rôto rời vào vùng mất ổn định,không bám theo
đợc từ trờng và động cơ bị mất bớc.
Trong trờng hợp tổng quát, để động cơ không bị mất bớc cần thực
hiện điều kiện sau:
M
C
<M
max
.cos(2/K),
trong đó: K là số bớc quay
Nh vậy bớc quay =360
0
/K càng nhỏ thì mômen tải M
C
cho phép trên
trục động cơ càng lớn.
4. Cấu tạo và phân loại động cơ bớc:
Để tăng số bớc của động cơ(tăng độ phân giải về góc), ta cần phải tăng
lợng cuộn dây pha m và tăng số cặp cực p.
Việc tăng số lợng bối dây m trên stato gặp nhiều khó khăn do hạn chế về
kích thớc của stato và những trở ngại khi đặt các bobin dây quấn vào các
rãnh nửa hở của stato, đồng thời khi số pha m lớn thì mạch điều khiển cũng
sẽ phức tạp hơn. Do đó ngời ta thờng làm các động cơ bớc với số lợng pha m
đủ nhỏ, là 2 pha, 4 pha hay 5 pha; trong đó thông dụng nhất là 2 pha và 4
pha.
Việc tăng số bớc của động cơ đợc giải quyết bằng tăng số lợng cặp cực rôto.

2
của 2 cuộn
dây 1 và 2 khi đợc cấp dòng điện đơn cực và véctơ lực điện từ tổng F
Trong đó :
F
1
: lực điện từ tác động lên rôto khi cuộn dây 1 đợc kích thích;
F
2
: lực điện từ tác động lên rôto khi cuộn dây 2 đợc kích thích;
F: lực điện từ tổng;
: góc bớc;
: góc cần điều khiển(góc vi bớc);
Nếu ta điều khiển sao cho F
1
, F
2
có trị số không bằng nhau thì lực điện từ
tổng F sẽ có hớng thay đổi trong khoảng góc bớc (Từ cạnh OA đến cạnh
OB của tam giác OAB) và do đó vị trí của rôto thay đổi đợc và có thể cố định
vào vị trí bất kỳ trong khoảng góc bớc
Gọi là góc vi bớc tạo bởi vectơ F
1
và F
2
, áp dụng tính chất của hình
bình hành(OACB) và các hệ thức lợng trong tam giác cho các tam giác OAB,
OAC và OAD ta có các biểu thức sau :
AB
2

cos
22
OBOAOBOA
OBOA
++
+
cos=


cos 2
cos
21
2
2
2
1
21
FFFF
FF
++
+
a, điều khiển động cơ cả bớc
- Đầu tiên cho F
2
=0 và F
1
=F, cos=F/F=1 nên góc =0, rôto ở vị trí
trục cuộn dây 1.
- Sau đó cho F
1

- Sau đó cho F
1
=0 và F
2
=F, rôto sẽ ở vị trí trục của cuộn dây thứ 2.
Trong trờng hợp này rôto sẽ chuyển động từng bớc =/2,(=0, /2, )
c, Điều khiển vi bớc:
- 11 -
báo cáo thực tập tôt nghiệp
Nếu ta điều khiển sao cho lực F
1
giảm dần theo từng bớc từ F đến 0 và lực
F
2
tăng dần từng bớc từ 0 đến F thì rôto sẽ quay từng bớc từ vị trí OA đến
OB.
Trên thực tế, để rôto có thể quay đợc các bớc đều, chẳng hạn theo vi bớc
(ví dụ =/10), thì phải giải phơng trình (11) để tìm F
1
và F
2
ứng với các
góc quay =, 2, 3, , n. Phơng trình (11) là một phơng trình bậc 2 với
hai ẩn số, về nguyên tắc là không giải đợc. Nhng với điều kiện bên nhất định
phơng trình(11) sẽ giải đợc.
2, Các đặc trng của tín hiệu điện điều khiển động cơ bớc.
Đối với động cơ bớc, tín hiệu điện điều khiển là các xung rời rạc kế tiếp
nhau. Việc điều khiển động cơ bớc phụ thuộc vào các tham số sau của xung
điều khiển:
- Dòng điện I, kể cả cực tính (và liên hệ mật thiết với nó là mức điện

Sơ đồ cấp điện đơn giản cho 1 cuộn dây pha nh sau:
- 12 -
báo cáo thực tập tôt nghiệp

V
CC
: điện áp nguồn cấp;
R
S
: Điện trở nguồn cấp;
D : điôt dumper (làm nhụt - xả năng lợng).
K
i
: chuyển mạch điện tử cho cuộn dây pha thứ i.
Trạng thái giữ, khoá K đóng liên tục, ngời ta thờng cấp dòng điện I hoặc
điện áp U bằng khoảng 65%ữ100% giá trị danh định.
Vì là dòng một chiều nên ở chế độ giữ, điện cảm L không làm sụt áp,
ta có phơng trình:
V
CC
= I.R
S
+I.R;
V
CC
= I.R
S
+U;
từ đây ta có ba cách cấp điện ở chế độ giữ nh sau:
- Cấp bằng nguồn ổn áp: R

V
CC
: điện áp một chiều cấp vào;
r=R
S
+R: tổng trở toàn mạch;
i: dòng điện tức thời trong cuộn dây;
E: suất điện động quay, cảm ứng trong cuộn dây stato bởi từ tr-
ờng của nam châm vĩnh cửu của rôto, chỉ tồn tại khi rôto đang quay từ
vị trí thứ i sang vị trí thứ j, khi rôto đứng yên ở trạng thái giữ thì E=0;
i=(V
CC
-E)/r.(1-e
t/T
)
Giải phơng trình vi phân trên ta đợc biểu thức cho dòng điện:
Trong đó: T=L/r- hằng số thời gian.
Nh vậy là dòng điện không xác lập ngay lập tức mà tăng lên từ từ:
- Khi bắt đầu khởi động (E=0), dòng điện tăng với hệ số góc V
CC
/L,
- Sau điểm khởi động, dòng điện tăng với hệ số góc (V
CC
-E)/L cho
đến khi rôto dừng ở vị trí mới, lúc đó dòng điện đạt tới giá trị I
0
.
- 13 -
báo cáo thực tập tôt nghiệp
- Sau khi rôto dừng ở vị trí mới,dòng điện tiếp tục tăng với hệ số góc

nhanh hơn. Điều đó giải thích tại sao muốn
cho động cơ quay nhanh thì phải cấp điện áp cao. (Điện áp này lớn gấp nhiều
lần điện áp danh định U của động cơ, cho theo Catalog).
d, Nếu dòng điện cha đạt đến giá trị I
0
khi t<t
1
mà đã ngắt nguồn thì không
chắc chắn động cơ sẽ quay đợc một bớc(mất bớc). Điều này ngời thiết kế
phải tính đến khi chọn các khoá điện tử.
3.2. Điều khiển dòng-áp băng hệ số L/R
Đây là cách đơn giản nhất,chỉ áp dụng cho các động cơ có công suất rất
nhỏ.
Bản chất của kiểu điều khiển này là khi ở trạng thái ở trạng thái giữ thì
nguồn chịu tải chính là R
S
, khi dịch bớc thì nguồn chịu tải chính là cảm
kháng Z
L
.
Muốn cho động cơ quay với tốc độ cao thì phải chọn V
CC
lớn, trên thực tế là
bằng 7ữ15 lần điện áp định mức U. Do đó khi ở chế độ giữ, công suất tiêu
tán trên điện trở nối tiếp R
S
rất lớn:
P=I
2
.R

xung trong lúc giữ là 20 kHz; còn độ rộng xung chủ yếu khảo sát thực tế đối
với từng loại động cơ bớc, hoặc tính đợc từ phơng trình 27 khi biết chắc chắn
các tham số I, U, L của loại động cơ bớc đó, hoặc đợc khống chế tự động nhờ
việc theo dõi dòng điện i trong cuộn dây pha.
Kiểu điều khiển này có một số nhợc điểm sau:
- Mạch điều khiển phức tạp và đòi hỏi transisto làm nhiệm vụ khoá
điện tử phải có tốc độ đóng cắt nhanh, công suất lớn.
- Trong thời gian giữ, từ trờng thay đổi liên tục làm nóng động cơ;
đồng thời transisto đóng cắt cũng liên tục phải chịu các xung điện áp thận
nghịch khá cao nên ở mức độ nào đó cũng bị nóng.
- Không áp dụng cho chế độ vi bớc.
- các xung điện áp cao và tần số cao cùng với từ trờng thay đổi liên
tục gây nhiễu radio và nhiễu điện từ trờng, nhiều khi làm cho mạch điều
khiển không hoạt động.
3.4. Điều khiển dòng-áp bằng điện áp hai mức
- 15 -
báo cáo thực tập tôt nghiệp
Kiểu điều khiển này dựa theo nguyên tắc sau:
- Khi ở chế độ giữ, ta cấp cho cuộn dây pha một điện áp thấp, đúng
bằng điện áp danh định U, và do đó dòng điện cũng đạt tới danh định nhng
không có công suất tiêu tán trên nguồn
- Khi ở chế độ dịch bớc, đồng thời với việc cấp xung điều khiển, ta
cấp cho cuộn dây pha một điện áp V
CC
rất cao và đo dòng điện trong cuộn
dây. Khi dòng điện đạt đến giá trị đủ để động cơ quay một bớc, ta ngắt điện
áp cao và đa điện áp thấp vào.

Giản đồ xung điều khiển điện áp 2 mức
Tại thời điểm t

đk
vẫn đợc duy trì cho đến khi việc điều khiển đợc
chuyển sang cấp điện cho pha khác và không cấp điện cho pha nay
Phần IV
- 16 -
báo cáo thực tập tôt nghiệp
Giới thiệu vi mạch điều khiển động cơ bớc L297 và L298.
1. Vi mạch điểu khiển động cơ bớc L297.
Hãng sản xuất: SGS- THOMSON Microelectronics.
Vi mạch L297 tích hợp tắt cả các mạch điện tử cần thiết để điều khiển
động cơ bớc lỡng cực và đơn cực. Sử dụng cùng với mạch cầu công suất kép
nh L298 tạo ra một bộ ghép nối hoàn chỉnh giữa bộ vi xử lý và động cơ kiễu
lỡng cực. Động cơ bớc kiểu đơn cực cũng có thể điều khiển đợc bằng L297
cộng 4 cụm công xuất mắc theo kiểu Đalingtơn.
Vi mạch điều khiển động cơ bớc L297 trớc hết sử dụng cùng với cầu
công xuất L298 hoặc L293E trong các ứng dụng điều khiển động cơ bớc.
L297 nhận tín hiệu điều khiển từ hệ thống điều khiển, thờng là chip vi
xử lý trung tâm và tạo ra tất cả các dạng xung điều khiển cho tầng công suất.
Hơn thế nữa, nó bao hàm hai bộ chopper điều khiển độ rộng xung PWM để
điều khiển dòng điện trong các cuộn dây pha.
Với việc hạn chế công suất phù hợp, L297 điều khiển đợc động cơ
nam châm vĩnh cửa 2 pha, động cơ nam châm vĩnh cửu 4 pha và động cơ có
từ trở thay đổi 4 pha. Ngoài ra, nó có thể điều khiển ở cả hy chế độ cả bớc
hay nửa bớc.
Các u điểm
Vi mạch L297 cộng với mạch công suất L298 có nhiều u điểm: cần ít
linh kiện, yêu cầu phần mềm rất đơn giản nên giảm tải cho bộ vi xử lý. Thêm
vào đó, việc lựa chọn cặp vị mạch đồng bộ (L297 và L298) có độ linh hoạt
nhất định. Bản thân L298 có thể sử dụng riêng cho đồng cơ một chiều, còn
L297 có thể sử dụng cho bất kỳ tầng công suất nào kể cả linh kiện rời.

3- Thiết lập thứ tự điều khiển pha.
Trái tim trên sơ đồ của vi mạch L297 là khối biến đổi
(TRANSLATOR). Nó tạo ra thứ tự điều khiển pha cho chế độ nửa bớc, cả b-
ớc 1 pha và cả bớc 2 pha. Khối này đợc điều khiển bởi ba tín hiệu vào: Chiều
quay(CW/CCW), (half/FULL) và một xung dịch bớc, xung này giúp cho
khối biến đổi dịch chuyển từ bớc hiện thời sang bớc tiếp theo.
Bốn tín hiệu ra từ bộ biến đổi đến bộ logic đầu ra để tạo ra các tín hiều
điều khiển, trong đó có cả tín hiều thực hiện chức năng cấm và chopper.
Sơ đồ khối của vi mạch L297, bao gồm một bộ
biến đổi (TRANSLATOR), một bộ tạo xung
chopper kép PWM và bộ logic điều khiển đầu ra
Về chức năng bên trong thì khối biến đổi gồm bộ đếm 3 bit và một số
mạch logic tổ hợp để tạo ra tập hợp mã Gờrây cho 8 bớc cơ bản nh hình sau:

Tám trạng thái logic cơ bản của bộ TRANSLATOR. Các trạng thái ở
đây là cho chế độ điều khiển nửa bớc, quay thuận kim đồng hồ
Cả ba chế độ điều khiển đều có thể tạo ra một cách dể dàng từ 8 trạng
thái chủ đạo trên. Thứ tự đã nêu của 8 trạng thái phục vụ trực tiếp cho chế độ
điều khiển nửa bớc, đợc chọn với mức cao của tín hiệu HALF/FULL.

- 19 -
báo cáo thực tập tôt nghiệp
- Chế độ điều khiển nửa bớc khi không ở trạng thái chopping
Dạng xung ra cho chế độ điều khiển nửa bớc khi không ở trạng thái
chopping.
Khi tín hiệu HALF/FULL xuống thấp thì có chế độ điều khiển cả bớc.
Các trạng thái và xung ra khi cấp dòng điện đồng thời cho 2 pha ở
chế độ cả bớc. Các tín hiệu INH1 và INH2 đều cao.
- 20 -
báo cáo thực tập tôt nghiệp

điện tăng, điện áp trên điện trở cảm cũng tăng. Khi điến áp này đạt đến giá
trị V
ref
thì flip-flop Reset, cấm đầu ra cho đến khi có xung tiếp theo từ bộ dao
động. Tín hiệu ra của mạch điện này là một tín hiệu PWM có tần số không
đổi. Giá trị V
ref
xác định dòng tải cực đại.
- 21 -
báo cáo thực tập tôt nghiệp
sơ đồ chức năng của bộ tạo xung chopper
điều khiển dòng điện.
7. Điều khiển dòng tín hiệu pha và bằng tín hiệu INHIBIT.
Việc điều khiển dòng điện(chopping) có thể thực hiện hoặc bằng các tín
hiệu pha(ABCD) hoặc bằng các tín hiệu INHIBIT(INH1 và IHN2). Tín hiệu
CONTROL(chân 11) đảm nhận việc xác định xác định chopping bằng cách
nào.
- Nếu CONTROL=1 thì chopping bằng tín hiệu pha.
- Nếu CONTROL=0 thì chopping bằng tín hiệu INHIBIT.
Với động cơ bớc đơn cực ta chọn điều khiển bằng tín hiệu INHIBITl với
động cơ lỡng cực ta chọn cả hai cách.
Chopping bằng tín hiệu pha. Dòng điện X bị ngắt bởi B
Và tiếp tục chạy ttheo vòng Y. Nếu ngắt bởi A, nó sẽ chạy theo
Vòng Z và tăng công suất tiêu tán trên R
S
.

- 22 -
báo cáo thực tập tôt nghiệp
Chopping bằng INHIBIT. Dòng điện chạy qua Q1, cuộn dây và Q4 đợc ngắt

- Tín hiệu điều khiển đảo chiều quay: chân 17(CW/
CCW
).
- tín hiệu Clock là tín hiệu điều khiển việc cấp xung cho cuộn dây. mỗi
khi xuát hiện tín hiệu này thí trạng thái của cuộn dây sẽ thay đổi- chân 18
Clock
- Tín hiệu điều khiển chế độ hoạt động của động cơ: cả bớc hay nửa bớc
(HALF/
FULL
) chân 19.
- tín hiệu Reset đa khối biến đổi về trạng thái gốc (0101).
- tín hiệu ENABLE, tín hiệu này ở mức thấp thì tất cả các tín hiệu ra
INH1, INH2, A, B, C và D ơ mức thấp. ENABLE dùng để cấm bộ công
suất cấp điện cho động cơ khi khởi động.
- Vref đợc nối với nguồn 5(V) tạo tín hiệu so sánh.
L298 có 4 đầu ra cặp chân số (2 ,3) và cặp chân số (13,14) chúng sẽ
cấp tín hiệu cho cuộn dây động cơ bớc.
Mạch thiết kế theo nguyên tắc điều khiển Dòng-áp bằng độ rộng xung.
- 24 -
báo cáo thực tập tôt nghiệp
điều khiển động cơ ở chế độ nửa bớc.
Khi thực chế độ nửa bớc (HALF=1) tín hiệu đầu ra ở trên L297 và thì
điện áp xuất hiện trên các cuộn dây động cơ bớc nh sau:
Dạng điện áp trên các cuộn dây của động cơ bơc khi hoạt
động chế độ nửa bơc khi không ở trang thái chopping.
Khi ở dạng chopping thì dạng điện áp và dòng điện ở mỗi cuộn pha ở chế độ
na bớc có dạng nh sau:
- 25 -