Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Arrow Multisolution Day
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Układ kluczy do silnika krokowego

Mad. 30 Gru 2009 21:20 5727 20
  • #1 30 Gru 2009 21:20
    Mad.
    Poziom 18  

    Przejrzałem już pełno tematów o silnikach krokowych, ale trochę gubię się w schematach. Chciałbym zbudować uniwersalny sterownik do silników krokowych. Interesuje mnie samo połączenie atmegi z silnkiem krokowym (klucze). Często napotykałem na układy z ULN, ale one są tylko do małych prądów. Potrzebowałbym układ, który wytrzymałby kilka amperów. Czytałem o tranzystorach BUZ10, ale nie wiem jak narysować układ. Prosiłbym o jakiś uniwersalny schemat, albo jakąś podpowiedź jak powinien wyglądać układ.

    0 20
  • Arrow Multisolution Day
  • #2 30 Gru 2009 21:29
    gothye
    Poziom 33  

    schemat na mosfetach nic trudnego ;)

    Bramke mosfeta za pomocą rezystora 22R do pinu procesora ,źródło do masy a dren do uzwojenia silnika , oczywiscie zakładając że silnik jest unipolarny

    Układ kluczy do silnika krokowego

    0
  • #3 30 Gru 2009 22:56
    tmf
    Moderator Mikrokontrolery Projektowanie

    gothye - Jesli chcesz spalic, albo przynajmniej zagotowac MOSFETa to powyzszy schemat doskonale sie do tego nada -> podpowiedz: pojemnosc bramki, czasy otwierania.
    Mad - sprecyzuj parametry tego sterownika. Moze zamiast puszczac kilka amperow, co jest klopotliwe do przelaczania, lepiej zwiekszyc napiecie? Tu bym ci proponowal zastosowanie scalonych driverow z firmy Allegro-micro - one sa chyba do max 3A, ale przelaczaja nawet napiecia rzedu 60V co juz daje spora moc. Zbudowanie samemu mostka H o lepszych parametrach jest zadaniem niebanalnym. No i oferuja rzeczy, ktore na klasycznym kontrolerze zrobic trudno - kontrola pradu, microstepping. IMHO przy ich cenie sam nie wymyslisz nic lepszego.

    0
  • #4 30 Gru 2009 23:24
    gothye
    Poziom 33  

    Nic nie stoi na przeszkodzie aby użyc wzmacniacza operacyjnego ,właczyć rezystor pomiarowy w źródło mosfeta i zbudować źródło prądowe ,które będzie ograniczało prąd płynący przez uzwojenie silnika . Ale jak już kolega wyżej napisał naprawdę przy więkrzych prądach nie ma co się bawić tylko lepiej użyć sterownika który jest do tego specjalnie przygotowany Np. : L298

    0
  • Arrow Multisolution Day
  • #5 30 Gru 2009 23:26
    janbernat
    Poziom 38  

    " ale przelaczaja nawet napiecia rzedu 60V co juz daje sporą moc."
    Czy aby na pewno moc się zwiększa?
    A to że specjalizowane sterowniki są lepsze- to na pewno.

    0
  • #6 30 Gru 2009 23:28
    gothye
    Poziom 33  

    janbernat napisał:
    " ale przelaczaja nawet napiecia rzedu 60V co juz daje sporą moc."
    Czy aby na pewno moc się zwiększa?


    Pod warunkiem że wykorzystujesz PWM do sterowania ;)

    0
  • #7 31 Gru 2009 00:02
    Mad.
    Poziom 18  

    Napiszę, jak ja to rozumiem i mnie poprawcie 8)
    Mam silnik unipolarny (bez żadnych oznaczeń - o tym później, ale widać że są 4 cewki, razem 6 przewodów). Dwa przewody będą na stałe podłączone pod + zasilania, pozostałe 4 będą sterowane mosfetami. Żeby mosfet załączył masę na daną linię to na bramce musi pojawić się napięcie (dla BUZ10) z przedziału min. 2.1V, a max 4V. Popłynie w takim przypadku 1mA. Na wyjściu atmegi będę miał 5V, więc z obliczeń wychodzi mi, że muszę dać rezystor 1kohm (skąd bierze się 22ohm?). Czytałem, że konieczna jest dioda i to jakaś szybka. Nie wiem jak dobrać jej parametry...


    Widzę, że pojawiło się więcej postów... Ogólnie chciałbym sterować silnikiem do podnoszenia klapy od pieca. Z tego co patrzałem na allegro, silnik są na małe napięcie (3-4V), ale ciągną spory prąd (2-3A). Jak na razie dysponuję dwoma bardzo małymi silnikami, na których chciałbym popróbować. Mają nr seryjny, ale nie udało mi się znaleźć dokumentacji. Z tego co potrafię ocenić, to jeden jest bipolarny, a drugi unipolarny. Chciałbym zmontować w miarę tani układ, na którym mógłbym poćwiczyć sterowanie silnikami krokowymi za pomocą atmegi. Jestem otwarty na jakieś sugestie ;)

    Układ kluczy do silnika krokowego

    0
  • Pomocny post
    #8 31 Gru 2009 01:38
    emarcus
    Poziom 35  

    Mad. napisał:
    Napiszę, jak ja to rozumiem i mnie poprawcie 8)
    Mam silnik unipolarny (bez żadnych oznaczeń - o tym później, ale widać że są 4 cewki, razem 6 przewodów). Dwa przewody będą na stałe podłączone pod + zasilania, pozostałe 4 będą sterowane mosfetami.



    6 przewodow nie koniecznie oznacza ze jest tam 4 cewki. Moga to byc dwie cewki w ukladzie CT.
    Mozesz go uzyc jako bipolar tez. Bedzie mial nieco wiekszy moment, chociaz i tak zbyt maly do twojego projektu.
    Tu masz do niego dokumentacje. patrz str. 9/11

    http://www.npm.co.jp/pdf/PF_PTM.pdf

    Jezeli dopiero 'trenujesz' ten temat to przydatne zrodlo informacji znajdz tu:

    http://www.8051projects.net/stepper-motor-interfacing/

    Na koncu tego tutor znajdziesz link do tematycznego forum.

    e marcus

    0
  • #9 31 Gru 2009 09:42
    kamyczek
    Poziom 34  

    Silniki które posiadasz to silniki od starych maszyn do pisania lub drukarek układ sterowania można zbudować na L297 i L297 lub ULN2803.

    0
  • #10 31 Gru 2009 10:57
    tmf
    Moderator Mikrokontrolery Projektowanie

    gothye napisał:
    Nic nie stoi na przeszkodzie aby użyc wzmacniacza operacyjnego ,właczyć rezystor pomiarowy w źródło mosfeta i zbudować źródło prądowe ,które będzie ograniczało prąd płynący przez uzwojenie silnika . Ale jak już kolega wyżej napisał naprawdę przy więkrzych prądach nie ma co się bawić tylko lepiej użyć sterownika który jest do tego specjalnie przygotowany Np. : L298


    Tak, mozna uzyc mase elementow dyskretnych, tylko jaki to ma sens? Poza tym oprocz OP-AMPa, ADC, programu sterujacego musisz zaimplementowac wiele innych rzeczy - generator kodu Greya (akurat proste), pamietac o dead time przy przelaczeniu (akurat trudne), microstepping (bardzo trudne) itd. A L298 to najwiekszy koszmar jaki moze byc, chyba, ze przy okazji robimy plyte grzewcza - total drop dla 2A to 4,9V - wydzielamy na nim juz 10W, a pytajacy chce wiecej... Nowoczesny uklad np. A3972 dla 3A nie wydzieli wiecej niz 0,5W, a wszystkie bajery masz w jednej kostce sterowanej szeregowo - 2 piny procka sa tylko zajete + 1 pin na kazdy dodatkowy sterownik (lub mniej przy ilosci w ktorej oplaca sie zastosowac demultiplekser).

    Dodano po 12 [minuty]:

    MAD, troche to nie tak jak myslisz. Tym tranzystorem steruje sie napieciowo, nie pradowo (to nie jest tranzystor bipolarny). Potrzebujesz prad jak pisales 3-4A, z pdfa (GS voltage vs. current) wynika, ze osiagniesz go przy napieciu GS >ok. 4V. Pojemnosc bramki wynosi ok. 1-4nF - z tego musisz policzyc jaki musisz dostarczyc ladunek aby przelaczyc tranzystor. I to wychodza koszmarne wartosci - rzedu amperow. I tu wlasnie lezy problem. Jesli wysterujesz bramke z procesora nie bedzie on w stanie dostarczyc wymaganego pradu, w efekcie tranzystor bedzie sie wolno przelaczal - bedzie sie grzal jak diabli. Stad tez potrzebny jest odpowiedni driver - to sie robi albo na parze komplementrarnej tranzystorow, albo stosuje sie scalony driver do MOSFETow. To pierwsze rozwiazanie jest tanie, ale jak sie domyslasz zbudowanie takiego drivera nie jest banalne, scalony jest prosty, ale dostepnosc i cena... W efekcie polecam ci albo zastosowanie gotowego sterownika + mostek z wymienionej wczesniej firmy, albo gotowego mostka H tyle, ze opartego na MOSFETach (niskie RDSon i male wydzielanie ciepla).
    Jest jeszcze dodatkowy problem - jesli bedziesz sterowal ten silnik bipolarnie to potrzebujesz "gorne" tranzystory do mostka. Jesli unipolarnie - hmm, nie wiem czy wystarczy ci mocy w tym silniku, chyba, ze zrobisz jakas spora przekladnie.

    0
  • #11 31 Gru 2009 12:37
    PiotrPitucha
    Poziom 33  

    Witam
    Trochę bym się nie zgodził ze stwierdzeniem

    Cytat:
    MAD, troche to nie tak jak myslisz. Tym tranzystorem steruje sie napieciowo, nie pradowo (to nie jest tranzystor bipolarny). Potrzebujesz prad jak pisales 3-4A, z pdfa (GS voltage vs. current) wynika, ze osiagniesz go przy napieciu GS >ok. 4V. Pojemnosc bramki wynosi ok. 1-4nF - z tego musisz policzyc jaki musisz dostarczyc ladunek aby przelaczyc tranzystor. I to wychodza koszmarne wartosci - rzedu amperow.


    Dla takich prądów jak piszesz spokojnie znajdziesz tranzystory z mniejszą pojemnością bramki, a nawet takie z literka L na końcu przystosowane do sterowania poziomami logicznymi. Zerknij na konstrukcje silników modelarskich, tam prądy idą w dziesiątki A a kluczowanie jest wielokrotnie szybsze, przy krokowych wpływ pojemności bramki nie będzie wielki, natomiast podejrzewam że odezwać się mogą pojemności Millera więc procesor należałoby chronić rezystorem w bramce tranzystora.
    Piotr

    0
  • #12 31 Gru 2009 13:53
    janbernat
    Poziom 38  

    Ten silnik unipolarny na zdjęciu ma oporność 80 om, podejrzewam że jest na 12V (ma literkę B na naklejce).
    Pociągnie max. 200mA pewnie.
    Zwykły ULN starczy do sterowania półkrokowego z zapasem.
    Temu unipolarnemu wystarczy zmierzyć oporność uzwojenia żeby oszacować napięcie i prąd.

    0
  • #13 31 Gru 2009 14:22
    tmf
    Moderator Mikrokontrolery Projektowanie

    Tak Piotrze, Ale tu byl wymieniony bardzo konkretny tranzystor. Taki z bramka logic level ma tez pojemnosc rzedu 0,5nF, niestety w MOSFETach jest cos za cos. Mikrokontroler ma spore problemy z szybkim przeladowaniem takiej pojemnosci - w efekcie tranzystor sie mocno grzeje - pisze to z wlasnych doswiadczen. Lepiej zastosowac dedykowany driver - np. w nie tanim TME mozna dostac SI9986 za mniej niz 20zl, a ma wszystko - mostek, diody zabezpieczajace, bufor - wszystko w SO08. Co prawda jest tylko do 1A, ale jesli jest tak jak pisze janbernat, to nie ma problemu, ale wtedy ten silniczek nie sprosta raczej zadaniu - za slaby. Z kolei za 23zl+VAT mozna kupic kompletny sterownik (a3972) ze wszystkimi mozliwymi bajerami. Poczciwe sterowniki bipolarne nalezy zostawic w grobie gdzie ich miejsce, a nie bawic sie w zombie. Ani nie jest to tansze rozwiazanie ani lepsze.

    0
  • #14 31 Gru 2009 15:03
    Mad.
    Poziom 18  

    Dzięki za wszystkie odpowiedzi ;)
    Na początek pobawię się silnikiem, do którego emarcus dał mi dokumentację. Podłączę przez ULN2003 według tego schematu:
    http://www.8051projects.net/stepper-motor-interfacing/uln2003-stepper-big.gif

    Co do silnika, który będzie mi służył do pieca. Poszukałem dokładniej i wybrałem SHINANO KENSHI STH-55D115-02. Parametry: 1,1A 4,0V 0,5Nm. Na początku pisałem o takim, który pobiera większy prąd.... Trochę wprowadziło to zamieszanie w temacie, ale przynajmniej wiem na co będę musiał uważać jeśli w przyszłości będę miał z takim silnikiem do czynienia ;) Wracając do tego co wybrałem, będzie to silnik 6 przewodowy. Sprzedawca przez telefon doradził mi układ L298. Tmf, a3972 (24zł) to bardzo rozbudowany sterownik, ale coś czuję że na razie za trudna rzecz dla mnie... (do tej pory opanowałem samą atmegę, adc, lcd, timery) Może lepiej zacznę od L298 (10zł)? Wygląda mi na dużo prostszy układ, chociaż i tak przy podłączaniu pojawią się jakieś problemy ;) Z tego co patrzałem, można sterować "ręcznie" za pomocą wejść, lub użyć PWM, tak?

    0
  • Pomocny post
    #15 31 Gru 2009 15:23
    tmf
    Moderator Mikrokontrolery Projektowanie

    Ten ULN ma peak current tylko 500mA. Wiec srednio sie nadaje. L298 juz bedzie sie mocno grzal dla 1A - jesli koniecznie chcesz sam mostek to znajdz jakis na MOSFETach, powinien byc w podobnej cenie, ew. ten SI... ktory wczesniej podalem - fajny bo w SO08 i nie zajmuje tyle miejsca. Ale gwarantuje ci (na podstawie moich doswiadczen), ze predzej opanujesz sterowanie takiego kombajnu jakim jest a3972 niz prawidlowo napiszesz program sterujacy mostkiem. Do tego kombajnu zreszta moge sprobowac wykopac jakies moje stare oprogramowanie - niestety w assemblerze. Z drugiej strony jak wykopales krokowiec to powinienes tez wykopac do niego sterownik z jakiejs zdechlej drukarki. Przed zakupami zajrzyj tez (a moze lepiej zadzwon) do Wobitu (www.wobit.pl). Kiedys kupowalem tam silniki, maja tez sterowniki no i ekipa sie na temacie naprawde zna. Powodzenia w akcji :)

    Dodano po 2 [minuty]:

    BTW, policz dla twojego zastosowania przekladnie, wymagany moment trzymajacy itd, szkoda wyrzucac pieniadze w bloto jesli by sie okazalo, ze taki silniczek nie da rady.

    0
  • #16 14 Sty 2010 20:04
    DooBLER
    Poziom 12  

    Podepnę się pod temat.

    Niedawno kupiłem te silniki STH-55D115-02 z myślą zrobienia małego cnc do zabawy.

    Ale nigdzie nie mogę znaleźć żadnej noty katalogowej do tych silników, jeśli ktoś posiada taką to bardzo proszę o linka.

    0
  • #17 14 Sty 2010 20:57
    M. S.
    Poziom 34  

    Też szukałem i też nie znalazłem, no ale po co nota? Napisane jakie napięcie i prąd na silniku. U mnie 4V i 1,1A. Wystarczy teraz omomierz żeby wyłuskać wyprowadzenia wspólne (są dwa, dla jednej i drugiej pary cewek -chyba czarny i biały), napięcie ok. 5V i kolejne zasilanie cewek, aż będzie się kręcił w jedną stronę stale o jeden krok 1,8°
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic1540457.html

    0
  • #19 31 Sty 2010 22:35
    janbernat
    Poziom 38  

    Zainteresuj się L6208.
    Literka na końcu bardzo ważna!
    W TME mają dwie wersje- wszyskich jest chyba 5.

    0
  • #20 31 Sty 2010 22:59
    DooBLER
    Poziom 12  

    janbernat, cena powala na kolana, czy istnieje jakiś tańszy układ do sterowania mikrokrokami?

    Dla testu próbowałem podłączyć powyżej wspomniany silnik pod LPT przez tranzystory, zasilanie z LM7805, ale niestety był strasznie słaby przy stosowaniu pełnych kroków :/

    0
  • #21 31 Sty 2010 23:49
    janbernat
    Poziom 38  

    TEA3718 - do 1.5A
    No ale mostek na bipolarnych.
    Poza tym nie tylko TME istnieje.
    Sterowanie pełnokrokowe nie jest "słabsze" przy wolnych obrotach.
    W scalonych sterownikach chodzi o szybkość narastania prądu przy dużych obrotach.
    Cały problem w tym że silniki krokowe są zasilane z niskich napięć i ciągną duże prądy a tradycyjne zasilacze o takich parametrach są paskudne w konstrukcji i sprawności.
    Podobnie tradycyjne mostki.
    A zwróć uwagę że te scalone są zasilane z 30-50V a silnik ma 2-5V nominalnie i chodzi.
    No ale to PWM, DAC i te sprawy ma w sobie.
    Nie wiem kto u nas prowadzi dystrybucję firmy "allegro" ale mają ciekawe układy.
    Jak się szuka to nasze allegro "zagłusza" firmę allegro.
    P.S.
    Arrow w Warszawie
    Avnet w Katowicach.
    Ciekawe jakie ceny.
    P.S.2
    W TME też mają układy Allegro
    n.p A3959SB-T 3A za 20zł.

    0