Silnik krokowy NEMA17 - 42HD2037-01 - napięcie znamionowe a napięcie zasilania

Witam serdecznie.

Posiadam silnik krokowy NEMA17 - 42HD2037-01 o napięciu znamionowym 3,0 V DC, prąd 1.5A.

W sklepie doradzono mi do niego zasilacz podający na wyjściu 12V / 5A (zapas A na inne urządzenia).

Jednak czy na pewno mogę podłączyć bezpośrednio 12A do tego silniczka (poprzez sterownik L298N)?

Czytałem że napięcie znamionowe to nie wartość którą należy podać i że można (i zwykle tak się robi) podawać większe.
Między innym w tym wątku

Tam niestety zaproponowano link do miejsca które już nie jest dostępne.

Ten silnik krokowy możesz zasilić większym napięciem o ile twój sterownik pozwoli na to.
Wieksze napięcie to elastyczność pracy lepsza kultura pracy silnika krokowego
3V to minimalne napięcie pracy możesz nawet podać napięcie 24V.
Ważne aby ustawić odpowiedni prąd dla tego silnika.
Silnik nie powinien osiągać większej temperatury niż 50-60 stopni

Podać wyższe napięcie można tylko wtedy, kiedy mamy impulsowy stabilizator prądu (chopper) i ustawiony prąd nie będzie wyższy od nominalnego.

L298 to tylko stopień wyjściowy, ale może współpracować z L297 który ma tą funkcję.

Podnoszenie napięcia zwiększa szybkość narastania prądu w cewkach silnika, a więc ogranicza utratę momentu dla wyższych prędkości obrotowych.

Bardzo dziękuję @banmar_2005 za klarowną i kompletną odpowiedź.

Sterownik to L298N i z karty katalogowej czytam że radzi sobie z 12V i do 2A (a więc jest mały zapas względem silnika 1.5A).

Czy rzeczywiście potrzebuję jeszcze w tym układzie choppera (@jarek_lnx)?
Jeżeli tak to jak go włączyć w całość? Dotąd planowałem podać 12V + i - do L298N a z niego 4 przewody do mojego NEMA17.

2A dla tego silnika to trochę za mało i nie ma możliwości regulacji prądu, spalisz sterownik.
kup sobie coś większego, DVR8825 lub TB6600

PolGraphic napisał:

Czy rzeczywiście potrzebuję jeszcze w tym układzie choppera (@jarek_lnx)?
Jeżeli tak to jak go włączyć w całość? Dotąd planowałem podać 12V + i - do L298N a z niego 4 przewody do mojego NEMA17.

Cudów nie ma, podanie wprost kilkukrotnie większego napięcia niż nominalne musi skończyć się spaleniem, chopper powoduje że mimo wyższego napięcia zasilania napięcie podane na silnik jest przerywane tak że wartość średnia jest znacznie mniejsza, tyle że napięcie jest tu regulowane a prąd.

PolGraphic napisał:

Jeżeli tak to jak go włączyć w całość? Dotąd planowałem podać 12V + i - do L298N a z niego 4 przewody do mojego NEMA17.

A skąd miało być sterowanie dla L298?

Przepraszam, zapomniałem dodać - L298 miałoby być sterowane z NodeMCU (esp8266) na własnym zasilaniu.

Hm, tylko czy to nie będzie tak że przez/dzięki temu chopperowi skończę znowu z taką samą pracą jak przy 3V?
Chciałem skorzystać z tego "Wieksze napięcie to elastyczność pracy lepsza kultura pracy silnika krokowego".
Muszę przy pomocy tego NEMA17 podnieść roletę (wewnętrzną nie zewnętrzną, materiałową więc lekką ale jednak to nadal jakaś tam belka materiału).

I dlaczego 2A w L298 to za mało (skoro silnik pracuje na 1.5A)?

Z góry przepraszam za być może dziwne pytania, ale z silnikami krokowymi nie nabrałem jeszcze doświadczenia.

PolGraphic napisał:

Przepraszam, zapomniałem dodać - L298 miałoby być sterowane z NodeMCU (esp8266) na własnym zasilaniu.

Hm, tylko czy to nie będzie tak że przez/dzięki temu chopperowi skończę znowu z taką samą pracą jak przy 3V?
Chciałem skorzystać z tego "Wieksze napięcie to elastyczność pracy lepsza kultura pracy silnika krokowego".
Muszę przy pomocy tego NEMA17 podnieść roletę (wewnętrzną nie zewnętrzną, materiałową więc lekką ale jednak to nadal jakaś tam belka materiału).

I dlaczego 2A w L298 to za mało (skoro silnik pracuje na 1.5A)?

Z góry przepraszam za być może dziwne pytania, ale z silnikami krokowymi nie nabrałem jeszcze doświadczenia.

Sorki wprowadziłem cię w błąd źle doczytałem myślałem że silnik jest 2A a sterownik 1.5A
ale ja wolałbym zastosować TB6600 niż L298, to prymitywny sterownik i nie ma możliwości ustawienia kroków oraz prądu silnika, Większy krok to cichsza praca silnika

Nie ma sprawy, rozjaśniło mi się.

Jeszcze kwestia tego choppera, bo rozumiem że bez niego ani rusz gdy źródło daje 12V?

Czy dobrze rozumiem że moje opcje to:
A. Do L298 dokupienie L297 na podstawie tego artykułu, co załatwia mi chopper (dzięki @jarek_lnx) - tylko kurczę, wygląda to na skomplikowany układ (jak na moje umiejętności).
B. Dokupienie innego choppera (jak go dobrać?).
C. Zastosować TB6600 (i czy coś jeszcze? chopper? czy on już tutaj niepotrzebny?)?

Szukam możliwie najprostszego (pod względem złożoności schematu) rozwiązania które nadal uciągnie moją roletę.

Z twoich wypowiedzi wnioskuje że chcesz sterować silnikiem krokowym do podnoszenia i opuszczania rolet.
Najprościej by było zrobić taki układ na arduino nano + sterownik np:TB6600 + silnik krokowy, Szybko to połączysz i poszukasz w sieci lub napiszesz sobie prosty kod do sterowania silnika.
Zaleta tego jest taka że możesz zawsze rozbudować sobie układ w inne bajery, przez dopisywania odpowiedniego oprogramowania do procesora.
Możesz też sterować silnikiem bez procesora i pisania oprogramowania jeżeli to cię przerasta
Wtedy potrzebujesz silnik krokowy + sterownik silnika TB660 + generator impulsów prostokątnych i taki układ szybko zmontujesz bez znajomości programowania.
sterownik silnika i generator impulsów prostokątnych dostaniesz na naszym popularnym portalu aukcyjnym.

Z częścią programistyczną nie mam żadnego problemu, sporo piszę m.in. na wspomniany esp8266.

Przerasta mnie natomiast zwykle część mechaniczna, dlatego chciałbym ją możliwie uprościć pod względem liczby elementów do samodzielnego montażu.

Dopytam tylko dla pewności: czyli mikrokontroller + TB6600 + 42HD2037-01 jako układ obędzie się już bez dodatkowych elementów?

dodatkowe elementy to kilka przewodów i zasilacz

tu masz coś co może cię zainteresować : Link

Link

Super, dziękuję! Idę drogą z TB6600

TB6600 to kompletny sterownik silników krokowych, w przypadku L298 to dopiero w zestawie z L297 będziesz miał kompletny sterownik.
Porównując te dwa rozwiązania TB6600 ma większe możliwości - obsługuje pracę mikrokrokową.

Zarówno TB6600 jak i L297+L298 stabilizują prąd cewek impulsowo i to jest właśnie chopper.

W obu scalakach działa to prawie tak samo, zasilisz z 12V to prąd w każdym kroku narośnie 4x szybciej niż przy zasilaniu 3V, jak już osiągnie 1,5A zasilanie cewek zostanie na chwilę wyłączone, prąd trochę spadnie, później znowu załączenie i narastanie do 1,5A itd Oczywiście musisz zadbać żeby ustawiony był właściwy prąd w sterowniku silnika.


Jakbyś podłączył 12V bez kontroli prądu prąd narósł by do 6A moc strat w cewkach była by przekroczona 16x i w ciągu minuty zamienił byś silnik w kawałek śmierdzącego spalenizną złomu.

Dzięki @jarek_lnx, teraz wszystko jaśniejsze.

Z racji że nie czuję się jeszcze mocny z budowania układów, TB6600 wydaje mi się dla mnie rozsądniejszym wyborem. Metodą kroków (kroków... ;P).

Czyli w TB6600 ustawiam prąd zgodnie z konkretnym silnikiem (w moim wypadku 3V 1.5A).

PolGraphic napisał:

Dzięki @jarek_lnx, teraz wszystko jaśniejsze.

Z racji że nie czuję się jeszcze mocny z budowania układów, TB6600 wydaje mi się dla mnie rozsądniejszym wyborem. Metodą kroków (kroków... ;P).

Czyli w TB6600 ustawiam prąd zgodnie z konkretnym silnikiem (w moim wypadku 3V 1.5A).

napięciem się nie przejmuj, zasilaj TB6600 min 12V,
ustawia się tylko prąd.
Jak silnik będzie za gorący powyżej 50-60 stopni to możesz dać radiator na siniku
albo zmniejszyć prąd.
Kroki sobie ustaw większe jeżeli nie zależy tobie na szybkości.
Silnik na pełnym kroku bardzo się trzęsie i bardzo hałasuje.

1,5A to prąd maksymalny, silnik się będzie grzał, ale nie zawsze potrzeba maksymalnego prądu, najbardziej silnik się grzeje kiedy stoi i płynie prąd, taki tryb przy roletach może nie być potrzebny.

No i zacząłem składanie:


Piny sterownika TB6600:
ENA-, DIR-, PUL- zwarłem razem i podpiąłem pod GND mojego mikrokontrolera (NodeMCU v3).
ENA+, DIR+, PUL+ każdy od jednego z 3 pinów D2, D5, D8 na mikrokontrolerze (oczywiście program będzie odpowiednio skonfigurowany pod te piny).
VCC i GND do Output +/- z zasilacza.

I teraz pojawiają się schody. W 42HD2037-01 jest 6 pinów, wiem że wystarczą 4. Tylko które konkretnie połączyć z A-, A+, B-, B+ sterowika?
Znalazłem taki diagram dla 42HD2037-01:


Czy dobrze z niego czytam że parami 1 3 oraz 4 6 odpowiadają A- A+ oraz B- B+ w sterowniku?
Tylko czy pierwsza para (1 3) to A czy B? I czy ma znaczenie odwórcenie A- A+ (przy równoczesnym odwórceniu B- B+)?

I od razu drugie pytanie - czy VCC oraz GND dla mikrokontrolera mogę bezpiecznie podać z innego zasilacza 3.3V? Czy muszę jednak stabilizatorem rozdzielać z głównego?

I czy na pewno dobrze podłączyłem się do GND NodeMcu z ENA-, DIR-, PUL-, czy może inaczej powinno być to zrobione? Np. z zasilacza 3.3V rozgałęzić do GND na NodeMcu i druga gałąź do sterownika (ENA-, DIR-, PUL-)? Chociaż to chyba wychodzi na to samo (jeśli dobrze zakładam że piny GND w mikrokontrolerze są ze sobą zwarte)?

Kiedyś kupiłem na Allegro sterownik TB6600 i okazało się, że to naprawdę jest coś innego, słabszego - ale do tego silnika i to słabsze wystarczy. Zobacz, którą wersję masz - ta słabsza ma mniejszy mikrokrok, wystarczy porównać opis z notą katalogową TB6600, zobacz temat Jak sterować silnikiem krokowym, żeby szybko i dokładnie działał?

Według opisu silnika powinny być 4 wyprowadzenia - jeśli jest 6, to pewnie to jest inna wersja, prawdopodobnie na 2 i 5 masz wyprowadzone środki uzwojeń - jak używasz TB6600 (albo czegokolwiek do silników bipolarnych), to ich nie podłączasz. Najlepiej sprawdź omomierzem - poznasz po opornościach, które jest które.

O ile pamiętam, A- i A+ mają być do jednego uzwojenia, B- i B+ do drugiego. Zamiana A z B, albo na jednym z nich '+' z '-' zmieni kierunek obrotów (zmiana stanu DIR też). W wersji modułu TB6600, jaką ja kupiłem, na wejściach były transoptory - należało ograniczać prąd (opornikiem szeregowym, musisz go dobrać, na początek daj 180 omów, albo nieco więcej, jak podłączasz pod uC zasilany z 3.3V; jak jest zasilany z 5V, to ze 360 omów); jak masz transoptory, to sygnały sterujące są całkowicie niezależne od zasilania sterownika - nie ma potrzeby łączenia mas zasilania silnika i zasilania uC - od uC wymaga się tylko, żeby przepuścił z 10mA (mam wrażenie, że taki prąd jest sensowny, ale sprawdź w opisie modułu) np. od ENA+ do ENA- (tam jest dioda, o spadku napięcia około 1.2V) - a jak je podłączysz do uC, to sprawa twojego upodobania.

Jak jest z pinami GND w uC, nie wiem - pewnie, jak masz moduł z uC, to są zwarte na płytce.

Proponuję dodać kondensator na zasilaniu modułu TB6600. I nie dziw się, że jak nastawisz prąd 1A, to moduł z zasilacza pobierze np. 200mA - to działa jak przetwornica step-down, obniża napięcie, za to pobiera mniejszy prąd, niż daje na wyjściu.

do sterownika podłączasz tylko pełne cewki. pomierz omierzem tam gdzie jest największa rezystancja miedzy przewodami to będzie pełna cewka.
jak podłączysz A1 do B1 to mie ma różnicy, najwyżej będzie zmiana kierunku obrotów.
Najważniejsze są początki cewek aby były zgodne

Jaki zasilacz chcesz podłączyć do tego?
impulsowy czy transformatorowy?
napiecie zasilacza min. 12V, możesz dac nawet 24V jeżeli masz taką możliwość.
Na początek staw prąd na sterowniku 1A Dir+ Pul+ bierzesz z arduino 5V
EN i EN+ podłączasz tylko gdy tego będziesz potrzebować w swoim projekcje
Kondensatora na zasilaniu sterownika na razie nie dawaj żadnego.
o jakim zasilaniu 3.3V piszesz ? bo nie rozumie

Dzięki za rozjaśnienie, panowie

@banmar_2005 - korzystam z NodeMcu, nie z Arduino, on jest w logice 3.3V, nie 5V.
Tzn można mu podać 5V na VCC, ale generalnie pracuje na 3.3V i podaje też 3.3V na jeden pin.

Zasilacza używam dokładnie tego:
https://multienergo.com/pl/p/Zasilacz-12V-5A-60W-GLP-GPV-60-12/806

Impulsowy, 12V - wolałbym użyć istniejącego niż zmieniać na 24V oczywiście ze względu na koszty zakupu kolejnego. Na co wpływa że jest impulsowy?

@_jta_ - jaka jest funkcja kondensatora na zasilaniu modułu TB6600?
Teraz widzę jeszcze jeden problem TB6600 na ENA chciałby 5V, NodeMcu woli 3.3V, do tego mam jeszcze 12V dla części TB6600 na wyższe napięcie. A więc z jednego zasilacza powinienem wyprowadzić 3 różne napięcia... stabilizatory się mnożą

Masz moduł TB6600, czy układ scalony TB6600? Moduł prawdopodobnie zawiera transoptory (to jest w opisie) i transoptor sterujesz prądem (pewnie w opisie jest informacja, jaki dać opornik do jakiego napięcia, dla kilku przykładowych napięć), na nim samym jest spadek napięcia około 1.2V, reszta na opornik ograniczający prąd - dobierasz opornik odpowiedni do napięcia sygnału, nie musisz mieć 5V. Chyba, że moduł już ma opornik np. na 5V, i 3.3V mu nie wystarczą... Jeśli tak jest, jeśli napięcie z pinu uC nie wystarcza do zadziałania, to będzie potrzebne wyższe.

Hej, @_jta@, kupowałem tutaj:
https://allegro.pl/oferta/sterownik-silnika-krokowego-tb6600-cnc-mach-lpt-7932827276?snapshot=MjAxOS0wNy0yN1QyMToyNToxOC4xMThaO2J1eWVyO2U4NGQ5OTI3MjRlMTQ1OWU0NTJkYjU4ZTliZWU3NDk1ZjJiNjUxNjBlNDBjMjUyNDllNjRjMGNlMDM2Njg2NDQ%3D

I głupio się przyznać, ale jak rozpoznać czy to moduł układ scalony? Jeśli chodzi o to czy to sam scalak czy razem z obudową i innymi elementami na płytce to tak - pełen zestaw. Ale nie jestem pewien czy o to chodziło.

Niestety nie było tam dołączonych instrukcji / not, chociaż jest informacja o optoizolacji.

W nocie katalogowej na innej stronie znalazłem taki schemat (tu akurat nie korzystają z EN):


Nie sugerują tutaj żadnych zewnętrznych oporników, ale jak rozumiem lepiej je dodać?

Moduł. Na pewno nie jest to zrobione na TB6600 - "sterownik na TB6600 ma podział na 1/16 kroków a S109AFTG ma 1/32 i jest o wiele słabszym sterownikiem..." tak mi napisali w temacie, do którego podałem link. Spróbuj poszukać w sieci takiego modułu z instrukcją do ściągnięcia.

[quote="PolGraphic"]No i zacząłem składanie:


Piny sterownika TB6600:
ENA-, DIR-, PUL- zwarłem razem i podpiąłem pod GND mojego mikrokontrolera (NodeMCU v3).
ENA+, DIR+, PUL+ każdy od jednego z 3 pinów D2, D5, D8 na mikrokontrolerze (oczywiście program będzie odpowiednio skonfigurowany pod te piny).
VCC i GND do Output +/- z zasilacza.

I teraz pojawiają się schody. W 42HD2037-01 jest 6 pinów, wiem że wystarczą 4. Tylko które konkretnie połączyć z A-, A+, B-, B+ sterownika?

/quote]

Masz złe okablowanie
Połącz Dir+, Pul+ i Ena+ razem i podłącz 3.3V powinno pracować dobrze jeżeli napięcie wystarczy.
Sterujesz Dir- , Pul- i Ena-
u ciebie jest odwrotnie masz (-) spięty razem

Można i tak, i tak. Tylko jest kwestia - jeśli tam są w środku oporniki - czy 3.3V wystarczy. Bo to ma jakiś próg zadziałania.

A gdyby nie wystarczył - czy podłączenie transoptora, np. LTV-847 między mikrokontroler a układ sterujący i danie tam 5V z innego źródła ma sens?

Można. Ale można prościej - użyć tranzystorów N-MOSFET (po 1 na każde wyjście), tylko czy znajdziesz taki, któremu ze 3V wystarczą do porządnego włączenia (nie pomyl z napięciem progowym, threshold voltage, ono daje bardzo mały prąd); albo tranzystorów NPN z opornikami w bazie (opornik między wyjście uC i bazę, emiter do masy, kolektor do x-, x+ do +5V).

W przypadku transoptora będzie kwestia, jaki ma CTR - jeśli za mały, to będzie wymagał sporego prądu, znacznie większego, niż baza tranzystora bipolarnego (już nie mówiąc o bramce MOSFET-a, która nie potrzebuje zauważalnego prądu). I pewnie tranzystory bipolarne (np. BC547) wyjdą najtaniej... a może "tranzystory cyfrowe"?

Najpierw kolega niech spróbuje tak jak napisałem czyli zmostkować DIR+,PUL+
i podłączyć do 3.3V z kontrolera. Teoretycznie powinno to działać przy takim napięciu bo to są sygnały cyfrowe, stan logiczny "0" od 0 do 0.8V wszystko co jest ponad 2.7V do 5V to stan logiczny "1"
TB6600 ma w sobie transportery aby galwanicznie odizowolać sterownik od kontrolera i przy napięciu 3.3V powinien bez problemu pracować poprawnie, przynajmniej tak mi się wydaje.
W sumie dlaczego stosować dodatkowe tranzystory polowe i komplikować sobie cały układ, Tranzystory muszą być logic level inaczej nie otworzysz w pełni bramki.
Dlaczego kolega nie chce na arduino uno czy nano? nie było by takich problemów z wysterowaniem sterownika bo tam już jest logika na 5V.

Ponownie dziękuję za odpowiedzi. Wypróbuję i dam znać

Co do pytania, czemu wybrałem NodeMCU a nie Arduino. Przede wszystkim zintegrowane Wifi i prosta kontrola przez sieć (IOT). Nie ukrywam że także moja preferencja (gdy mogę korzystam z lepiej znanych sobie układów).