Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Computer ControlsComputer Controls
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Sterownik unipolarnego silnika krokowego z kontrolą prądu

18 Apr 2011 00:22 4512 5
  • Level 26  
    Witam, jak w temacie - buduję sobie sterowniczek na procesorku atmela, interesuje mnie czy część wykonawcza którą zamieszczam jest słuszna i poprawna konstrukcyjnie :) Może jakieś ciekawe pomysły lub spostrzeżenia. Myślę że układ w takiej postaci powinien już działać, ale można go jeszcze pewnie jakoś ulepszyć. Silnik pobiera kilka A prądu i dla takich wartości jest projektowany.

    Przejrzałem trochę sterowników w internecie ale większość jest bardzo prosta i nie spełnia warunku kontroli prądu silnika, lub wyposażona jest tylko w liniowe źródło prądowe. Wadą takiego źródła jest wydzielanie znacznej ilości ciepła w tranzystorze regulacyjnym.

    Ja wymyśliłem sobie, że prąd regulowany będzie sygnałem PWM z procesora, który na bieżąco mierzy aktualne obciążenie i utrzymuje go na ustalonej wartości. Procesor redukuje też prąd silnika do połowy przy postoju wału.

    :arrow: Tranzystory MOSFET T1-T4 sterują poszczególnymi cewkami silnika, tranzystor T5 służy do impulsowej regulacji prądu. Tranzystory T1-T5 (jakieś mosfety mocy N - jeszcze nie wybrałem) kluczowane są z Driverów TC427 które przyspieszają przeładowanie bramki.

    :arrow: Wzmacniacz operacyjny LM358 mierzy spadek napięcia na rezystorze bocznikowym 2 x 0,2 ohm i wzmacnia go odpowiednio do poziomu
    przetwornika A/C. Spełnia też rolę filtra i prostownika aktywnego który zamienia zmienne napięcie na stałe proporcjonalne do wartości mierzonego prądu.

    Prosił bym się kolegów o wypowiedź na temat takiego sposobu sterowania silnikiem krokowym, pomiaru pradu i czy dolny mosfet T5 sterowany takim Driverem (T8 T9) na "patencie" z układem totem pole będzie się w pełni otwierał.

    Pozdrawiam i zapraszam do dyskusji ludzi, którzy budowali coś podobnego lub siedzą w temacie sterowania mosfetami
    :idea:

    Sterownik unipolarnego silnika krokowego z kontrolą prądu

    PS Na schemacie zamienione jest pomyłkowo wejscie + z - wzmacniacza operacyjnego, wiec proszę nie zwracać na to uwagi.
  • Computer ControlsComputer Controls
  • Level 1  
  • Computer ControlsComputer Controls
  • Level 26  
    Dziękuje kolego za odpowiedź, faktycznie jakoś nie pomyślałem, że te mosfety będą wisieć w powietrzu. W takim razie przerobię układ dając na górze T z kanałem P, który będzie kluczował PWM-em dolne tranzystory.

    Można też kluczować PWM-em sygnały sterujące idące do TC427, a nie dodatkowym tranzystorem mocy. Zastanawiam się co będzie lepsze.

    Układ pomiaru prądu musi pozostać, ponieważ zamierzam sterować silnik dużo wyższym napięciem niż znamionowe, kontrolując prąd, ew temperaturę silnika aby go nie uszkodzić.

    ========================================================

    Wrzucam schemat poprawionej wersji drivera, na symulacji w TINIE wygląda, że taki układ mosfetów powinien działać. Jednak symulowałem tylko statyczne przełączanie tranzystorów bez stanów przejściowych. Z ewentualnymi przepięciami na cewkach silnika sobie poradzę.

    Sterownik unipolarnego silnika krokowego z kontrolą prądu

    :arrow: kolego nemo07 przeczytałem część artykułu który mi podesłałeś, informacje są bardzo pożyteczne z tym że wszystko tam jest realizowane bez procesora który u mnie odpowiada za generowanie sygnałów kroków, regulacje prądu, hamowanie i utrzymywanie wału silnika na połowie prądu w czasie postoju.

    Jak możesz to zerknij na schemat i powiedz czy to według Ciebie ma szansę działać zanim zacznę robić prototyp.
  • Level 1  
  • Level 26  
    Kolego dziękuję bardzo za tak szerokie opisanie problemu - faktycznie nie spodziewałem się, że to będzie tak skomplikowana sprawa i wyniknie dużo dodatkowych problemów.

    Nie wziąłem pod uwagę, że indukcyjne obciążenia przy szybkim przełączaniu będzie powodować przesunięcia prądu względem napięcia, konieczność szybkiej kontroli prądu uzwojenia w celu regulacji w czasie rzeczywistym itp.

    Mój układ kontroli prądu działa, ale dość wolno - więc mógłby tylko służyć do wykrycia zablokowania się osi silnika - a to praktycznie nie ma szansy wystąpić w budowanym urządzeniu.

    Spróbuję chwilowo zbudować układ opisany w artykule, który nie utrzymuje stałego prądu, ale w momencie włączania uzwojenia podwyższa chwilowo napięcie dla każdego kroku http://www.cs.uiowa.edu/~jones/step/current.html#oneshot rys 4.5 "Use of a Voltage Boost"

    Jeżeli to zadziała, to będę potem budować układ "One Shot Current limiting" z PMW, chętnie skorzystam z mądrych uwag kolegi / kolegów.

    Pozdrawiam i dziękuję :D
  • Level 1