Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Silniki krokowe - sterowanie

santo144 16 Apr 2013 09:16 4245 13
  • #1
    santo144
    Level 9  
    Witam

    Posiadam dwa silniki krokowe:
    1. SANYO DENKI 103G714-1511 - 4 wyprowadzenia, na obudowie napisali:
    1,8 deg/step
    prąd 4,7A
    napięcie 1,65V
    po zmierzeniu ok. 2Ω na cewce.

    2. PM55L-048-HPI1 - w internecie znalazłem dokumentacje do modelu z oznaczeniami, które pogrubiłem. Mam nadzieję, ze to to.
    Wynika z niej 24V, pobierany prąd bliżej nieokreślony. 5 wyprwoadzeń. Po zmierzeniu ok. 40Ω na cewce.

    Nie miałem wcześniej do czynienia z silnikami krokowymi i na początku chciałem sprawdzić czy toto działa bez potrzeby programowania czegokolwiek.

    Pierwszy silnik podłączyłem pod zasilacz i za pomocą przełączników chciałem zasilać odpowiednie cewki naprzemiennie. Silnik coś tam sie odezwał, ale najpewniej zasilacz (ani układ przełaczników, który na prędce zbudowałem) nie daje mu odpowiedniej ilości prądu. Tu pytanko: Czy coś poważnegoby się stało gdyby chwilowo podać mu na cewki napięcie wyższe niż znamionowe? Inna sprawa, to jak zapewnić mu w warunkach domowych odpowiedni prąd?
    Gdzieś na forum wyczytałem, że podłącza się scalak L298 - ale nie znam tego układu i nie wiem na czym polega jego działanie.
    Inny pomysł to taki, żeby podać mu wyższe napięcie w celu uzyskania odpowiedniej mocy i zbić je za pomocą rezystorów (ot taka prowizorka). CO o tym myślicie?

    Drugi silnik podłączyłem pod 12V (więcej nie mam) zmasowałem pin odpowiadajacy za mase i łaskotałem plusem pozostałe wyprowadzenia. Ale silnik nie daje znaku życia. Wiem, że napięcie jest tutaj małe dla niego, ale myślę, żę przy 12V powinien się chociaż odezwać.

    Pierwszy silnik pracuje pod wstępnym obciązeniem i nie chciałbym go rozmontowywać.

    Nie wiem czy to odpowiedni temat, więc proszę o przesunięcie w razie potrzeby.

    Pozdrawiam
  • Helpful post
    #2
    pawelradomsko
    Automation specialist
    Witam!
    Prawdopodobnie wiele osób zaczyna poznawać silniki krokowe próbując podłączać napięcie bezpośrednio z zasilacza o obserwować co się stanie.
    Jeżeli brakuje Ci źródła zasilania to może znajdź zasilacz z jakiegoś starego komputera PC (tylko go wystartuj - nie pamiętam, które przewody należy połączyć - ale to bez trudu znajdziesz na forum).
    Masz już napięcia 5V -duża wydajność prądowa, +12v i -12v co szeregowo da 24V.
    Następna kwestia to podłączanie pod te wyjścia uzwojeń: dla bezpieczeństwa wykorzystaj włączone szeregowo żarówki -dla 5v i pierwszego silnika np 12V 55W, a dla drugiego 24V 10W - to tylko na czas prób, kiedy jak napisałeś będziesz "łaskotał" końcówki. Oczywiście silniki nie dostaną pełnego prądu, ale ruszać się powinny.
    Dalej silniki:

    1- jeżeli ma cztery wyprowadzenia to prawdopodobnie posiada dwa niezależne uzwojenia
    Umownie nazwijmy wyprowadzenia dla pierwszego A i B, drugiego C i D.
    Ewentualna sekwencja zasilania może wyglądać tak:
    A+,B-
    C+,D-
    A-,B+
    C-,D+ itd
    Obserwuj ruch wirnika - przy każdym przełączeniu wirnik drgnie w określonym kierunku a suma kolejnych ruchów to część obrotu - jak coś jest nie tak to zamień końcówki.

    2- pięć wyprowadzeń czyli np jedno wspólne i cztery fazy. Wspólne podłącz do -24V a do pozostałych przez żarówkę kolejno +24.
    Aby dobrze widzieć ruch zamocuj jakiś wskaźnik na wałku.
    Dla eksperymentów to na początek powinno wystarczyć, a dalej to co podpowiada kolega kindlar.

    Pozdrawiam!
  • #3
    santo144
    Level 9  
    Okej, fajno, jest coś konkretnego!
    Co prawda nie do końca zrozumiałem przeznaczenie zarówek, ale rozwiązał mi się inny problem - wiem gdzie był błąd.

    Zatem w przypadku drugiego silnika:
    Zakłądając, że będę miał zasialcz 24V, podepnę to zasilanie do wspólnego wyprowadzenia. Teraz potrzebuje porady. Jeżeli chciałbym na przykład sterować tym z Atmegi8 (czyli atmega musiałaby generować sobie jakieś tam impulsy), to jaki układ pomiędzy atmegą a silnikiem najłatwiej, najlepiej jest zastosować. Chodzi o coś, co będzie tanie i łatwo dostępne w najbliższym elektronicznym.

    Czy na przykład jeżeli wepchnę tam ULN (powiedzmy zgodnie z rys 10 z tego artykułu -> Link), to czy będę mógł bezpośrednio na wejścia tego ULN podawać generowane w odpowiedniej kolejności przez Atmege impulsy?

    Czy w ogóle poprawnie jest wrzucić tu układ ULN? Czy może przerzutniki D (układ 4013?)? Czy może jeszcze jakoś inaczej?

    Co do pierwszego silnika - jak nim sterować sekwencją, którą zaproponowałeś? Myślałem nad jakimś mostkiem H, ale nie wiem jak go zrealizować? Zestaw 4 tranzystorów na cewkę sterowanych z atmegi? Czyli musiałbym sterować ośmioma tranzystorami, któe musiałyby być w maire szybkie. Pewnie dojdzie jakiś problem z samoindukcją (?) i cały układ jeszcze bardziej sie skomplikuje. Nie ma jakiegoś prostszego rozwiazania?

    Dzięki
    Pozdrawiam
  • #4
    pawelradomsko
    Automation specialist
    Witam!
    Żarówki są po to abyś niechcący nie przekroczył max. prądu - jeżeli nawet przy podłączaniu kolejnych wyprowadzeń zrobisz zwarcie to zaświeci się żarówka, a przy normalnym poborze tylko zajarzy.
    Dla silnika z czterema wyprowadzeniami można użyć mostków (tak z pamięci to sterowanie L297 i driver L298 - ale ten do maksimum 2A/fazę ) podajesz na wejścia sygnały:
    - zezwolenie na pracę (enable)
    - kierunek obrotów (dir)
    - krok (step) : ile podasz na to wej. impulsów o tyle proporcjonalnie obróci się wirnik
    Gotowe moduły np SSK B01 są dosyć tanie i dostępne od ręki.
    Szukaj w osprzęcie do CNC.
    Jeżeli masz chęć podać wyższe prądy to wygodniej poszukać gotowego sterownika - ale to wydatek od 250 PLN wzwyż.

    Jeżeli sterujemy silnikami o małym poborze to jak najbardziej można wykorzystać coś co nie posiada kontroli prądu. ULN-y i ew. tranzystory sterowane z procesora tak jak w Twoim linku.
    Poszukaj takiego drobiazgu dla np arduino - są tanie układy do zabawy.
    Pamiętaj jednak, żeby dla silników o prądzie powyżej 1A i dla dłuższej pracy stosować układy z kontrolą prądu - mniej się naniszczy.
    Pozdrawiam!
  • #5
    santo144
    Level 9  
    Witam, troche odkładania, troche błądzenia we mgle, troche prób i błędów.

    Na chwile obecną skupiłem się na silniku o 4 wyprowadzeniach. Gwoli przypomnienia:
    Quote:
    1. SANYO DENKI 103G714-1511 - 4 wyprowadzenia, na obudowie napisali:
    1,8 deg/step
    prąd 4,7A
    napięcie 1,65V
    po zmierzeniu ok. 2Ω na cewce.


    Nie mam akurat programu do rysowania schematów, więc postaram się opisać co zrobiłem. Uznałem, że 2 przewody to wyprowadzenia do jednego uzwojenia. Zgodnie z poradą chciałem osiągnąć podłaczenie:
    Quote:
    A+,B-
    C+,D-
    A-,B+
    C-,D+ itd

    Zbudowałem na tranzystorach BUZ11 dwa mostki H. Jeden na wyprowadzeniach AB i drugi na CD. Tranzystory są podpięte do portu D w atmedze z czego:
    Piny 0-3 sterują tranzystorami na wyprwoadzeniach A i B
    Piny 4-7 sterują tranzystorami na wyprowadzeniach C i D.

    W atmedze nei chciałem się bawić w nic skomplikowanego i napisałem proste kilka linijek:
    Code: c
    Log in, to see the code

    Podłączenia sprawdzałem kilkakrotnie. Wyglądają na podłączone dobrze.

    Silnik drga. Myślałem z początku, że może za mało prądu dostaje (pracuje pod obciążeniem, nie chce tej konstrukcji rozbierać), ale wygląda na to, jakby obracał się o krok w przód i następnie krok w tył. Zamieniałem już końcówki, próbowałem jakieś inne sekwencje. Nic nie pomaga.

    Ktoś ma jakiś pomysł co może być nie tak?
  • #6
    santo144
    Level 9  
    santo144 wrote:
    Silnik drga. Myślałem z początku, że może za mało prądu dostaje (pracuje pod obciążeniem, nie chce tej konstrukcji rozbierać), ale wygląda na to, jakby obracał się o krok w przód i następnie krok w tył. Zamieniałem już końcówki, próbowałem jakieś inne sekwencje. Nic nie pomaga.

    Rozmontowałem, ale wygląda na to, że silnik sobie tylko tak delikatnie drga. To nei wina obciązenia zewnętrznego. Zarzyzkowałem i podałem większe napięcie (5V), ale nic to nie dało. Ciężko nawet stwierdzić czy silnik w ogole rusza się o jakikolwike krok. Wygląda jakby nie mógł się przemieścić nawet o ten jeden. Może przewody nie puszczają (są za małe)? Może to wina częstotliwości? Są jakieś minimalne częstotliwości z jakimi działa taki silnik?

    EDIT:
    Wszystko to bzdura. Uwolniłem silnik od obciążenia, podałem napięcie na końcówki wprost z zasialcza (ręcznie przerzucałem kabelki). Sekwencja, którą podał kolega (A+B-, C+D-, itd) jest prawidłowa. Kabelki są tej samej grubości. Silnik szarpie o wiele wyraźniej. Problemem może być długość przewodów?
  • #7
    pafciowaw
    Automation specialist
    Masz niskie napięcie zasilające i krótkie czasy załączania/przełączania - brak mocy na prawidłowe "kręcenie" silnikiem. Można także (do prób silnika z 5-cioma wyprowadzeniami) przebudować sterowanie: wspólny na (+) a końce uzwojeń zwierać BUZ11 do masy - pojedyncze klucze - mała rezystancja.
    Przy krótkich czasach kluczowania można próbować na 12 czy 24 Vdc.
  • #8
    santo144
    Level 9  
    pafciowaw wrote:
    Masz niskie napięcie zasilające i krótkie czasy załączania/przełączania - brak mocy na prawidłowe "kręcenie" silnikiem.

    Niskie napięcie owszem, ale to kwestia drugorzędna. Nie będę narzucał na silnik 5V cały czas, podczas gdy na tabliczce napisano 1,65V, bo będzie można na nim jajka smażyć.
    Co do krótkich czasów - mogę je wydłużyć, ale ten silnik powinien spokojnie przełączać się te 10 razy na sekunde (chociaż co ja tam wiem).
    pafciowaw wrote:
    Można także (do prób silnika z 5-cioma wyprowadzeniami) przebudować sterowanie: wspólny na (+) a końce uzwojeń zwierać BUZ11 do masy - pojedyncze klucze - mała rezystancja.

    Toto wiem. Bedę probówał zrobić to na układzie ULN.

    Istotny dla mnie jest w tej chwili bardziej ten silnik z 4 wyprowadzeniami. Myślę, że źle obsługuję MOSFETy. Zgodnie z tą dokumentacją: http://skory.gylcomp.hu/alkatresz/buz11.pdf , co powinno iść na którą nózkę?
    Gdzieś wyczytałem, że znaczenie ma fakt czy MOSFET stoi przed czy za odbiornikiem. Czy to prawda? Czy mogę podłączyć na 'source' i 'drain' + i - dowolnie, czy też istnieje sztywna zasada, że przez BUZ11 prąd może plynąć w określonym kierunku (np. Drain (+), Source (GND)) ?
  • #9
    pafciowaw
    Automation specialist
    Drain zawsze na potencjał wyższy (ten mosfet ma wbudowaną diodę w strukturze do ochrony złącza), więc aplikacja musi wyglądać jak na rys. 14; Do sterowania pełnym mostkiem powinno się użyć 2 szt mosfetów N-chanel i 2 szt P-chanel?!
  • #10
    santo144
    Level 9  
    Udało się... połowicznie. Problemem faktycznie było złe podłaczenie MOSFETów. Dzięki za pomoc. Ale użyłem 8 takich samych MOSFETów i to działa, silnik się kręci, ale... ledwo ledwo.

    Zasilam płytkę stykową 5V (na zasilaczu piszą, że 2A wyciągnie). Ukłąd 2 mostków H (po jednym na cewkę) na MOSFETach BUZ11 działa, silnik się obraca, ale ma bardzo malutki moment.
    Ktoś ma jakiś pomysł jak go podnieść, bez inwestycji w zasilacz o większej wydajności prądowej?

    I tak z innej beczki:
    Czy do generowania impulsów powiedzmy do 1kHz mogę użyć konfiguracji PWM/timerów wbudowanych w Atmedze8?
  • #11
    santo144
    Level 9  
    Zastosowałem sterowanie półkrokowe, zasilam obie cewki na raz w odpowiedniej sekwencji. Jednak moment na wale jest wciąż bardzo mały. Jednak już wystarczająco duży, zeby obracać normlanie wałkiem. Problemem natomaist jest to, że MOSFETy odpowiadajace za przepływ "z plusa do cewki" bardzo mocno i szybko się grzeją. Obracam raczej powolutku MOSFET przełącza się jakieś 25 razy na sekundę. W dokumentacji wszelkie czasy przełączania podawane są w jednostkach nano lub mikro, więc do przekroczenia jakichkolwiek czasów to mi daleko. Gdzieś robi zwarcie? Prąd za duzy? Dlaczego tylko te konkretne się grzeją?

    EDIT:
    O kurcze chyba już widzę...
    Z tej dokumentacji: http://skory.gylcomp.hu/alkatresz/buz11.pdf
    wynika, żę jeżeli popłynie wysoki potencjał od strony Source, to jeżeli na Drain również jest wysoki potencjał to mamy do czynienia ze zwarciem?!
  • #12
    santo144
    Level 9  
    Podłaczyłem drugi silnik (5 wyprowadzeń) przez ULN. Zgodnie z rysunkiem 10b z tego artykułu:
    http://elportal.pl/pdf/k01/79_22.pdf

    Pod '+' było 24. Na '-' i uziemieniu był minus z tego samego zasilacza.
    Silniczek zaczął wariować, ale coraz słabiej i w przeciągu 4-5 sekund strzeliło z ULN poszedł dymek. Śmeirdzi na pół pokoju.
    Nie wiem co zrobiłem źle? Za szybko się przełaczało? Gdzieś za wysokie napięcie? Złe podłaczenie? Nie mam pomysłu, a zanim znów spróbuje, chciałbym znać przyczynę, bo... szkoda mi kolejnego ULNu.
  • #13
    pafciowaw
    Automation specialist
    ULN 2803 ma skromny prąd (~500 mA), a potrzebujesz ~ minimum 600 mA.
    Lepiej napędzaj go za pomocą mosfetów BUZ (wg rysunków z tego artykułu).
  • #14
    santo144
    Level 9  
    Witam,
    Przypominajka z maila mi kazała coś napisać, więc wrzucam:

    Do sterowania silnikiem bipolarnym wykorzystałem sterownik z akcesorii CNC, taki jak na tej grafice: http://www.cncland.pl/image/S542M.JPG

    Trzeba przyznać, że dość łatwy w obsłudze, dający bardzo dobre możliwości.

    Z sinlikiem unipolarnym był nieco większy problem. Nie doinwestowywałem w kolejny sterownik tego typu. Podłączyłem wyjścia pod sterownik. Nie powinno się tak robić! Akurat do mojego maleńkiego projekciku wystarcyzło. Na dłuższą metę nie stosowałbym tego.

    Tyle, pozdrawiam :)