Jak sterować silnikiem DC z drukarki HP DeskJet 3325 na 12V z powerbanka?

Witam, rozebrałem starą drukarkę HP (DeskJet 3325), żeby zrobić z niej slider do aparatu, wyciągnąłem cały mechanizm karetki i teraz pojawia się pytanie - jak sterować silnikiem DC, aby móc zmieniać kierunek i prędkość obrotową? Wiem, że do zmiany kierunku można wykorzystać np mostek H a do prędkości po prostu PWM, tylko pojawia się pewien problem. Mianowicie silnik z tego, co się orientuję, to jest na 12V (przy ~3V już wirnik się obraca), chciałbym całość zasilać z jakiegoś małego powerbanka także układ się komplikuje, bo trzeba by przetwornicę 5V na 12V i wtedy sterowanie PWM i kierunkiem. Fajnie jakby te dwie rzeczy dało się sterować jedną gałką. No i jakby całość nie kosztowała majątku W ostateczności, gdyby wymagało to zbyt dużego nakładu, to po prostu zrobię sobie na korbkę
Z góry dzięki za wszystkie wskazówki.

Hej.
Zawsze możesz podmienić silniczek na niższe napięcie nie wiem jak "ciężki"masz aparat,moduły do sterowania to nie są wielkie pieniądze.
Ale ja bym poszedł jednak w kierunku silniczka krokowego,płynność ponad wszystko Jak się bawić to się bawić

Aparat to zwykły, ~250g kompakt. Podmiana silniczka niby spoko, ale wtedy pewnie nie będą znów pasować mocowania i grubość osi do obecnego koła pasowego. Co do płynności, wystarczyłaby w sumie płynna regulacja napięcia albo płynna regulacja PWM.
W chwili obecnej to wygląda tak:

i myślałem po prostu, żeby na karetce dołożyć gwint, na który będzie przykręcany aparat, a do blachy gwint, którym będzie przykręcane do statywu. I tak jak pisałem, jak się nie uda znaleźć nic taniego i prostego w budowie, żeby dołożyć gałkę sterującą, to po prostu przerobię na ręczne przesuwanie

Tak tylko że jak walniesz te 11-12 v to karetka przeleci w ciągu 2-3 sek.
Jak zjedziesz z napięciem (a on nie pracuje liniowo ) może być szarpanie i po całym efekcie.
Byłoby super jakby się udało płynnie !!!! przejechać szynę w ciągu 10 sek.a może i dłużej.
Na początek pozostaje metoda próby,regulowany zasilacz 0-12v i obserwujesz oczywiście pod obciążeniem.
bo może się okazać że wyjdzie to nie ciekawie.

Właśnie, że z zasilaczem regulowanym jest problem, dysponuję tylko zasilaczem ATX. Niemniej powinno się dać uzyskać na nim 3,3V; 5V; 7V; 8,7V i 12V. Mam też jeszcze krańcówkę z drukarki, to puszczę przez nią napięcie, to będzie mi rozłączać jak karetka dojedzie do końca. Spróbuję się z tym pobawić jutro i dam znać.

OK.
A tak offtopowo jak masz ATX kup za kilka zł moduł LM2596 step-up i będziesz miał na przyszłość płynną regulację 1.5-12V..zawsze się przyda

Jednak nie trzeba będzie przetwornicy. Silnik chyba na 5V jednak jest, bo "kręci jak głupi". Na 3.3V pusta karetka idzie dość fajnie, na 5V bez obciążenia też. Dokładając aparat na 3,3V nie rusza, na 5V już dość spoko idzie. Także jakby dorzucić sterowanie PWM to pewnie byłoby idealnie, tylko wtedy jeszcze zmiana kierunku obrotów jest jakoś do załatwienia. Najprościej moim zdaniem to może gdyby dać przełącznik chwilowy 3-pozycyjny jakby był z dwoma niezależnymi wejściami, to wtedy można by po prostu przełączać prąd - minus takiego rozwiązania jaki widzę, to "stan nieustalony" przy przełączaniu, żeby się plus z minusem nie spotkał

Czy to jest prawdziwy silnik DC, czy silnik synchroniczny AC z elektroniką dającą imitację silnika DC (nazywają to BLDC)?

Dla prawdziwego silnika DC obowiązuje zależność: U=I*R+K*Ω, gdzie: U, I - napięcie i prąd zasilania; R - opór wewnętrzny silnika; K - stała silnika; Ω - prędkość obrotu. I to się wykorzystuje w układach sterowania silnika - układ podaje takie napięcie, żeby według tego wzoru wyszła potrzebna prędkość - warto zauważyć, że to napięcie zależy liniowo od prądu pobieranego przez silnik i rośnie z prądem.

irocket napisał:

Fajnie jakby te dwie rzeczy dało się sterować jedną gałką.

Można jednym przełącznikiem. Po co tu mostek H ? Przełącznik prawo - stop - lewo, oraz jakiś regulator PWM.

@_jta_ Komutatorowy silnik DC, z magnesem trwałym, rzec można ,,zabawkowy" . Gdyby zastosowano BLDC albo krokowy, to elektronika jego była by na płycie maszyny !

@_jta_ szczerze, nie wiem. Działa po podaniu DC, więc przyjąłem, że to DC jest. Ale nie wykluczam, że to jakiś inny typ też jest (jak wspomniałem, wyjęty z drukarki). Oznaczenie producenta (drukarki) C8941-60001, bardzo podobny do tego: https://ae01.alicdn.com/kf/HTB1Nh2BNpXXXXbJXX...-TN194427-370-motor-26000RPM-new-in-stock.jpg Co do prądu, po podłączeniu pod 5V na biegu jałowym pobiera 0,1A, po założeniu paska z karetką około 0,3A, po dołożeniu aparatu do 0,6A
@Krzysztof Kamienski pewne jest, że silnikiem jakaś elektronika sterowała, bo był podłączony do głównej PCB drukarki i odpowiadał za pozycjonowanie głowicy

@irocket Oczywiście, ze sterowała elektronika, ale jak napisałem, to zwykły silnik prądu stałego. Inaczej by go Kolega nie uruchomił.

Poskładałem na chwilę drukarkę i ona podaje na silnik do 12V. Niestety przewody od silnika się odłamały, a nie chcę mi się ich na razie ponownie lutować (to są właśnie moje zdolności manualne ). Niemniej na moim chińskim mierniku to wygląda tak, że jest 0 -> 12 -> 10 -> 6 -> -4 [V]. Przy czym te 10 i 6V to nie wiem czy to jest akurat napięcie ustawione przez drukarkę czy po prostu "bezwładność" któregoś z układów.
Popełniłem też taki schemat, ma to prawo działać? Element podłączony do zasilania (tudzież kontrolera PWM) to przełącznik chwilowy dwupolowy

Jeśli drukarka podawała na silnik napięcie i '+', i '-', to powinien to być zwykły DC, bez elektroniki, i w jakimś podobnym układzie powinien działać.

Ale w tym układzie coś mi się nie pasuje - przede wszystkim, za dużo przełączników, potrzebny jest podwójny przełącznik i wyłącznik - albo przełącznik 3-pozycyjny, który z pozycji środkowej nie daje żadnego połączenia, w jednej skrajnej łączy np. AB i DE, a w drugiej BC i EF - wtedy np. B i E do baterii (zasilacza), A i F do jednego przewodu silnika, C i D do drugiego (jak masz 2-pozycyjny z takim układem, to dodatkowo wyłącznik na podłączeniu baterii).

Co do regulacji prędkości - kiedyś na pewno były do tego wyspecjalizowane układy, podłączało się ze 2 oporniki (a raczej opornik i potencjometr do nastawiania prędkości) - a czy dziś jeszcze są w miarę łatwo dostępne, nie wiem - może już jest tak mało zwykłych silników DC, że i te układy wycofano ze sprzedaży?

Schemat układu stabilizującego obroty silnika, zawierającego 2 tranzystory, parę diod i kilka oporników, jest fragmentem schematu magnetofonów MK-125, MK-122.

Przełącznik będzie jeden, (on)-off-(on) chwilowy, dwupolowy (stąd 6 wyprowadzeń), plus dwie krańcówki (na schemacie na dole), które będą rozłączać prąd w skrajnych położeniach.

irocket napisał:

Przełącznik będzie jeden, (on)-off-(on) chwilowy

Bistabilny, lecz jakiego rodzaju ?.
Elektroniczny, czy może jakiś: "mechaniczny".
Skoro ten układ ma być sterowany manualnie, to chyba "krańcówki" są zbędne.
Ja, gdybym miał potrzebę zbudowania tego typu urządzenia, poszedłbym w kierunku: prosty PWM oparty na 555 oraz trzy pozycyjny, dwu sekcyjny przełącznik.

Pozdrawiam.

@gumisie myślałem dokładnie o NINIGI RSL-223A1.

Można zastosować układ, który będzie sterował programowo silnikiem, z wykorzystaniem dwóch przekaźników do zmiany kierunku obrotów.
Schemat poniżej pierwotnie nie miał PWM, dlatego go zmieniłem, dodając klucz PWM:

Na schemacie nie ma elementów układu PWM (urządzenie nie wymagało tego), dlatego należy użyć dwóch portów procesora do regulacji +/- (lub jednego dla potencjometru analogowego) oraz jednego portu do sterowania kluczem PWM (PWM In), nie ma też wyłączników krańcowych czy tachometru do zliczania drogi przebytej przez silnik, to wszystko można dołożyć do portów procesora.
Oczywiście trzeba też napisać cały program do użytego procesora.
Jest to więc rozwiązanie dobre, jeśli umiesz oprogramować jakiś mały procesor lub masz kolegę, który Ci to wykona.

Układy tranzystorowe ze schematu są w pełni funkcjonalne i działające:
-T101 włącznik (i wyłącznik) elektroniczny załączany ręcznie przez S1
-T501 przez R501 stanem L załącza przekaźnik i start silnika np. LEWO,
krańcówka lub tachometr wyłączają T501, należy ustalić czas postoju silnika (stan H na T501)
-T502 przez R502 stanem L załącza przekaźnik i start silnika np. PRAWO
-krańcówka lub tachometr wyłączają T502, teraz wysarczy wystawić stan L na R104 i układ wyłączy sie całkowicie, nie pobierając prądu z akumulatora.
Poglądowo należy traktować piny procesora, w zależności od zastosowanego w układzie.

@pikarel zbyt to skomplikowane. Jakbym miał tego używać więcej niż może z godzinę w miesiącu, to bym coś kombinował lepszego, a tak to prawdopodobnie skończy się na tym, że zrobię manualny napęd

Biorąc pod uwagę, że te przełączniki na dole, to krańcówki, to układ jest sensowny, tylko dobrze byłoby nie pomylić, która krańcówka ma być z której strony, ponieważ dla każdego kierunku ruchu tylko jedna krańcówka będzie mogła odłączyć silnik, i powinna być umieszczona w punkcie docelowym ruchu.

Natomiast nie rozumiem, po co robić jakiekolwiek dalsze komplikacje. Mam wrażenie, że układ, który narysowałeś, jest najprostszym możliwym układem do ruchu dwukierunkowego z ograniczeniem zakresu przez krańcówki; oraz, że ten układ z uC nie zapewni nic więcej, poza większymi trudnościami.

PWM przy sterowaniu obrotami silnika kiepsko się spisuje, jeśli nie jest sterowane ze sprzężeniem zwrotnym od silnika - np. przez układ mierzący prąd silnika. I jeśli by taki pomiar miał być robiony, to raczej tam, gdzie prąd płynie w tym samym kierunku niezależnie od tego, w którą stronę silnik się kręci - bo tak prościej.

_jta_ napisał:

Biorąc pod uwagę, że te przełączniki na dole, to krańcówki (...)

Krańcówek na schemacie nie ma; to co jest widoczne, to są styki przełączające przekaźników, załączane są buforami tranzystorowymi T501 i T502.
Przepraszam, że pisząc wcześniej o krańcówkach nie zaznaczyłem, że miały to być dodatkowe styki normalnie otwarte NO, umieszczone na końcach przesuwu i podłączone do jednego z portów (i oprogramowane, jako "wyłącz przekażniki")

_jta_ napisał:

Natomiast nie rozumiem, po co robić jakiekolwiek dalsze komplikacje. Mam wrażenie, że układ, który narysowałeś, jest najprostszym możliwym układem do ruchu dwukierunkowego z ograniczeniem zakresu przez krańcówki; oraz, że ten układ z uC nie zapewni nic więcej, poza większymi trudnościami.

Przez to, że w układzie są użyte przekaźniki - wszystko staje się jasne;
użycie malutkiego procesora ułatwia sterowanie do naciśnięcia jednego przycisku Start.

_jta_ napisał:

PWM przy sterowaniu obrotami silnika kiepsko się spisuje, jeśli nie jest sterowane ze sprzężeniem zwrotnym (...)

Sterujemy silnik poruszający wózek z wręcz idealnym poślizgiem i raczej nie będzie skoków tego wózka, można chyba użyć prostego PWM, oglądając materiał filmowy można zobaczyć, czy jest zauważalna skokowa praca wózka.

Silnik jest zasilany 12 V i patrząc w drukarce na pracę wózka wyjeżdżającego na środek, podczas zmiany atramentu - widać bardzo płynną pracę przy względnie wolnym przesuwie.

Kol. @irocket
Wypróbuj jakikolwiek sterownik PWM z tym silnikiem i tym wózkiem.
Jeśli będzie OK - wtedy pomyślisz o prostej automatyce.

Może zacznij od tego?
https://forbot.pl/blog/kurs-arduino-silniki-pwm-serwomechanizm-zewnetrzne-biblioteki-id3913

... pisałem o układzie z #12, w odpowiedzi na #14. A o tym, na jakiej zasadzie reguluje się obroty silnika DC, napisałem w #8.

@_jta_ Jest taki ciekawy układ wyłączników krańcowych dla silnika DC, włączonych poprzez diody. Znasz ?

Arduino mam i kompletnie zapomniałem, że mam przekaźnik z cewką na 5V. Zobaczę jaki ma czas przełączania ten przekaźnik, może akurat da się wstrzelić z tym w częstotliwość PWM z Arduino

Oj, raczej nie rób PWM na przekaźniku, on nie po to jest - szybko zniszczysz styki. Przekaźnikiem możesz przełączać kierunek obrotów, a PWM zrób tranzystorem (MOSFET).

Krzysztof Kamienski #22 - Nie, nie znam tego układu z krańcówkami i diodami.

@_jta_ przez te 10 sekund potrzebne na sprawdzenie nic mu się nie stanie Biorąc pod uwagę, że PWM będzie pewnie na 31Hz, zobaczę po prostu jak silnik na to reaguje

Proponuję jednak jako klucza załączającego silnik użyć na początek tranzystor MOSFET N-Channel (np. tani IRF540, działa od ok 3 V Ugs), sterowany wprost z portu Arduino przez rezystor ok 100 Ω.
Przekaźnik w takim układzie to zły pomysł, zrobisz sobie brzęczyk, nie sterownik silnika.

Przetestuj na początek układ PWM do sterowania jasnością diody LED
(link w moim poprzednim poście).
Jeśli opanujesz to - zmień układ sterowania LED na sterownik PWM do silnika;
w punkt +LED dołącz rezystor 100 Ω, drugi koniec rezystora do bramki G tranzystora, źródło S tranzystora do masy, a między dren D i zasilanie +Uz włącz silnik.
Jeśli nie popełnisz błędu - masz gotowy, prosty PWM (układ praktyczny zawiera kilka dodatkowych elementów zabezpieczających).

Jeśli chcesz sterować kierunkami obrotów i prędkością silnika przy pomocy tranzystorowego mostka H (wykonanego na układzie scalonym)
czytaj tu:
https://forbot.pl/blog/kurs-arduino-sterowanie-silnikami-dc-petla-for-id8311

Koledzy, przecież:

irocket napisał:

Jakbym miał tego używać więcej niż może z godzinę w miesiącu, to bym coś kombinował lepszego

Więc po co kombinować.
Jak nie PWM, to może regulator na LM317 ?.

Zasilacz od kolejki, lewo/prawo, regulacja.
Tylko kto dzisiaj ma kolejkę...

"np. tani IRF540, działa od ok 3 V Ugs, sterowany wprost z portu Arduino przez rezystor ok 100 Ω" - a co ma do rzeczy napięcie progowe (bo to ono jest typowo 3V)?

Istotne jest, że parametry włączenia dla IRF540 podaje się dla napięcia bramki 10V; wykres 5 w nocie Philipsa pokazuje, że dla typowego egzemplarza i niewielkiego prądu wystarcza 5V na bramce, ale to nie oznacza, że egzemplarz, na który ktoś trafi, nadaje się do sterowania z Arduino. Do takich rzeczy są MOSFET-y Logic Level, i takiego należy użyć.

A poza tym, już i tu, i nieraz gdzie indziej pisałem: sterowanie silnikiem DC nie jest takie proste, nie wystarczy zadawać wypełnienie PWM. Jak tego nie rozumiesz, to nie udzielaj błędnych porad - najpierw się naucz, jak należy sterować silnikiem DC (oraz jak rozumieć parametry MOSFET-a, jak nim sterować), potem doradzaj innym, jak to robić, nie odwrotnie!

Justyniunia napisał:

Zasilacz od kolejki, lewo/prawo, regulacja.
Tylko kto dzisiaj ma kolejkę...

Można by użyć elektroniki od autek zdalnie sterowanych (radiowo).
Mi takie pozostały po, już dawno dorosłych synach.