Jump to content

    

Управление шаговым мотором

Да, есть такой вопрос. При малой нагрузке и при небольших требованиях к точности, позицию считают по шагам.

Но поскольку под нагрузкой и при попадании близко к зоне мех.резонанса могут быть пропуски шагов, то для обеспечения точности ставят энкодеры.

у тринамика есть промежуточный вариант детектирования пропущенных шагов по измерению напряжения/тока.

 

а для одного мотора возьмите какой-нибудь готовый TMCM-1180, он мотору на задницу надевается, и у него, кстати, там магнитный энкодер вроде есть. так что налепив на ось небольшой магнит с энкодером шаги не потеряете.

Share this post


Link to post
Share on other sites
вот тут возникает такой вопрос - как я знаю позицию мотора? по степам которые я передал? у него энкодера нет.
Во всех рабочих рабочих режимах пропусков шагов быть не должно. Если надо контролировать, что произошел выход за рабочий режим, то ставьте датчики или применяйте драйверы с детектированием пропусков шагов. Про механические резонансы только читал. Современные драйверы позволяют их не замечать. Сам применяю A4989, но они требуют деликатности. Хотя у меня работают надежно при 46-48 В. Можете на форуме почитать. При токе 6 А можно обойтись без радиаторов.

Т.к. двигатель достаточно мощный, то для раскрутки до нужных скоростей может потребоваться напряжение питания более 48 В.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Во всех рабочих рабочих режимах пропусков шагов быть не должно. Если надо контролировать, что произошел выход за рабочий режим, то ставьте датчики или применяйте драйверы с детектированием пропусков шагов. Про механические резонансы только читал. Современные драйверы позволяют их не замечать. Сам применяю A4989, но они требуют деликатности. Хотя у меня работают надежно при 46-48 В. Можете на форуме почитать. При токе 6 А можно обойтись без радиаторов.

Т.к. двигатель достаточно мощный, то для раскрутки до нужных скоростей может потребоваться напряжение питания более 48 В.

Спасибо. A4989 мне понравился. Лучший драйвер из всех что видел до сих пор.

А как вы настраиваете MS1 и MS2? Там есть 4 режима Full Step, Half Step, Quarter Step, Sixteenth Step.

А почему для раскрутки нужно 48В? Рабочее напряжение мотора 24В.

 

Видел нарекания на эту микросхему. Есть какието тонкости настройки?

Edited by Jenya7

Share this post


Link to post
Share on other sites

Всегда работаем в микрошаге Sixteenth Step.

Не совсем правильно выразился. Большая индуктивность двигателя не позволяет работать на приличных скоростях. Т.к. не формируется синусоида тока. Для этого надо повышать напряжение питания. Нарекание у меня одно. Надо обеспечить SENSEx pins –1 to 1 V, что не сразу удалось. Поищите на форуме про A4989 я не раз писал.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Есть такой мотор. Что посоветуют сведующие люди? Как управлять?

Управление двигателями это вовсе не простой вопрос (сам в прошлом этим занимался, только двигатель был щёточный, коллекторный). Возможно вы прекрасно понимаете, что вам требуется, и не знаете нюансов, которые могут возникнуть. Поэтому и ждёте, что вам ответят: бери А, а здесь бери Б. Но, чтобы это действительно произошло, то вот вам примерный список того, что я хотел бы знать:

1. Что будет крутить двигатель? Какие перегрузки по крутящему моменту могут произойти? От этого зависит, нужна ли вам будет обратная связь (из-за пропуска шагов) или нет).

2. Какие законы управления перемещением требуются? Прямоугольный, трапезоидальный или S-образный? Могу несколько ошибаться с терминологией, т.к. мехатроникой давно не занимаюсь.

3. Какие последствия могут быть от попадания двигателя с исполнительным механизмом в аварийный режим? Одно дело, вы пластинку музыкальную будете крутить, а другое дело - перемещать операционный (где человека лечат) стол.

4. Защиты? По току? Конечные выключатели?

5. Какие допустимы отклонения от желаемого закона перемещения (перерегулирование, например?).

 

От подобных вопросов зависит сильно схемотехника привода. Не даром они от 100 р на алиэкспрессе за банальную печатку до нескольких сотен долларов от DANFOSS'а какого-нибудь.

 

 

Ну и почитайте эту статью. Уверен, часть вопросов сразу решите. За одно хорошую схемотехнику поизучаете)

 

З.Ы. Предлагаю использовать всё-таки термин "шаговый двигатель", а не "степпер мотор".

Share this post


Link to post
Share on other sites
A4989 мне понравился. Лучший драйвер из всех что видел до сих пор.

А как вы настраиваете MS1 и MS2? Там есть 4 режима Full Step, Half Step, Quarter Step, Sixteenth Step.

А почему для раскрутки нужно 48В? Рабочее напряжение мотора 24В.

Я тоже Allegro использую, только слаботочные с встроенными ключами.

Стартовать лучше с микрошагового режима, он более плавный. Если нужны большие скорости, то при разгоне переходят на полный шаг, для него частота Step нужна ниже (ее же самому генерировать нужно, а быстродействие не бесконечное).

Мои алгоритмы при разгоне и торможении проходят по всем микрошаговым режимам, когда упираются в макс. установленную частоту. Но не уверен, что это нужно. Чаще встречал, что применяют только два режима: полный шаг и один из микро.

 

Рабочее напряжение вашего мотора условно 24В. Если эти 24В фигурируют в документации, то это рекомендуемое напряжение при ограничении тока в 6А.

Если вы подадите 24В на обмотку простыми ключами, как вы первоначально предлагали, она сгорит. Шаговый двигатель управляется током, а не напряжением. Производители обычно пишут два из трех параметра: сопротивление, ток, напряжение (по закону Ома). Для вашего двигателя 0.3 ом, 6А, 1.8В

 

з.ы. вот и haker_fox вам порекомендовал статью Николая Ивановича ;)

Share this post


Link to post
Share on other sites
Всегда работаем в микрошаге Sixteenth Step.

 

Включить-то Вы его включили, "микрошаге Sixteenth Step"...

Как Вы его проверяли? Я вот использовал микрометр-индикатор ("часы с одной стрелкой"), так вот очень хорошо было видно, что при ненулевой нагрузке исполнительный орган ложил с прибором на эти 16 микрошагов.

То есть он принимал шаги, но практически не двигался, а потом при последних нескольких шагах принимал конечное положение. То есть точность и разрешающая способность НИ РАЗУ не 1/16 шага.

Пропуском шагов тоже такое поведение назвать не могу. Шаги не пропускались. Они были сильно неравномерны по величине.

В итоге пришлось остановиться на полушаге - там всё четко, состояния вполне детерминированные.

Все измерения проводились на реальном CNC фрезерном станочке. На "голом" двигателе всё было хорошо, вал занимал промежуточные положения. Люфта не было, в механизме использованы взрослые ШВП.

Или у Вас шаговые двигатели ну очень мощные?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вопрос был А как вы настраиваете MS1 и MS2? Там есть 4 режима Full Step, Half Step, Quarter Step, Sixteenth Step. Я ответил. Так как когда MS1='1' и MS2='1', обеспечивается максимально синусоидальный ток, что позволяет раскручиваться ШД до больших скоростей. Я отписывался на форуме, что разгонял ШД до скоростей более 100 об/сек без нагрузки.

Если же вы спросите с какой "дискретностью" мы работаем, то мы перемещаемся на полушаги. Т.е. задаем все перемещения кратно 8 для Sixteenth Step.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Я тоже Allegro использую, только слаботочные с встроенными ключами.

...

з.ы. вот и haker_fox вам порекомендовал статью Николая Ивановича ;)

если управление током то мне нужно ставить токовый датчик на обмотку и работать по току?

Edited by Herz
Избыточное цитирование

Share this post


Link to post
Share on other sites
Как Вы его проверяли? Я вот использовал микрометр-индикатор ("часы с одной стрелкой"), так вот очень хорошо было видно, что при ненулевой нагрузке исполнительный орган ложил с прибором на эти 16 микрошагов.

То есть он принимал шаги, но практически не двигался, а потом при последних нескольких шагах принимал конечное положение. То есть точность и разрешающая способность НИ РАЗУ не 1/16 шага.

 

я почти по вашему проверял - работало

https://www.youtube.com/watch?v=CfAOWd5qAtw

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
если управление током то мне нужно ставить токовый датчик на обмотку и работать по току?

Да. Все драйверы этот функционал в себе имеют (шунты внешние). Это к вашему вопросу "а зачем все покупают эти драйверы, если можно и так". Можно, но получится целая плата.

 

... очень хорошо было видно, что при ненулевой нагрузке исполнительный орган ложил с прибором на эти 16 микрошагов.

То есть он принимал шаги, но практически не двигался, а потом при последних нескольких шагах принимал конечное положение. То есть точность и разрешающая способность НИ РАЗУ не 1/16 шага.

Пропуском шагов тоже такое поведение назвать не могу. Шаги не пропускались. Они были сильно неравномерны по величине. ...

А производители двигателей и не гарантируют качество микрошагов. Конструктивно гарантируется полный шаг. Все остальное зависит от качества двигателя.

Но режимы микрошагов снижают неравномерность движения (рывки). Снижается шум и главное смещаются или совсем пропадают зоны резонансов. У меня при определенных условиях двигатель при полном шаге управления никак не хотел стартовать: влетал в резонанс, начинал гудеть и дергаться на месте. С этого режима сбить его ни чем было нельзя, только остановкой. А в микрошагах стартовал отлично.

 

Так что у всех применения разные, нам вполне хватает точности полного шага, поэтому точки остановки делаем в целых шагах, а движение производим в микрошагах.

Share this post


Link to post
Share on other sites
если управление током то мне нужно ставить токовый датчик на обмотку и работать по току?

Кстати, двигатели (за все не скажу, но шаговый, коллекторынй щёточный) действительно, вспомнил, управляются током. Момент у них пропорционален току. Да, вам нужны датчики тока (шунт, холл) и, как миниум, ограничить рабочий ток обмотки. При этом о напряжении можете не заботиться сильно. Лишь бы его было достаточно, чтобы источники тока (ваша система + датчики тока) дали этот ток. Я уже не помню уравнения двигателя, давно всё это было.

 

Вы на вопросы-то ответьте)

Share this post


Link to post
Share on other sites
Кстати, двигатели (за все не скажу, но шаговый, коллекторынй щёточный) действительно, вспомнил, управляются током. Момент у них пропорционален току. Да, вам нужны датчики тока (шунт, холл) и, как миниум, ограничить рабочий ток обмотки. При этом о напряжении можете не заботиться сильно. Лишь бы его было достаточно, чтобы источники тока (ваша система + датчики тока) дали этот ток. Я уже не помню уравнения двигателя, давно всё это было.

 

Вы на вопросы-то ответьте)

1. Что будет крутить двигатель? Какие перегрузки по крутящему моменту могут произойти?

Ну я близок к тому чтоб выбрать A4989. Перегрузки? не знаю. возможны.

2. Какие законы управления перемещением требуются? Прямоугольный, трапезоидальный или S-образный? Могу несколько ошибаться с терминологией, т.к. мехатроникой давно не занимаюсь.

мне все равно, главное плавно и безшумно.

3. Какие последствия могут быть от попадания двигателя с исполнительным механизмом в аварийный режим? Одно дело, вы пластинку музыкальную будете крутить, а другое дело - перемещать операционный (где человека лечат) стол.

???????

4. Защиты? По току? Конечные выключатели?

концевики могут быть а могут и не быть, зависит от системы. защита по току нужна конечно.

 

в A4989 есть два шунта по току. на каждую обмотку. я так понимаю по ним драйвер регулирует ток изменением PWM.

Допустим я выбрал шунты на максимальный ток - 6А. Завтра требования изменились и мне нужен порог на 4А - мне что перепаивать шунты?

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
При этом о напряжении можете не заботиться сильно
Лишь бы оно изоляцию в обмотках не пробило.

 

Допустим я выбрал шунты на максимальный ток - 6А. Завтра требования изменились и мне нужен порог на 4А - мне что перепаивать шунты?
Когда же вы наконец начнете читать документацию, а не просматривать ее даже быстрее, чем по диагонали? Последний раз даю наводку (не "на водку", а именно наводку): присмотритесь к ноге REF. В следующий раз буду просто советовать вам читать документацию без всяких наводок.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Лишь бы оно изоляцию в обмотках не пробило.

 

Когда же вы наконец начнете читать документацию, а не просматривать ее даже быстрее, чем по диагонали? Последний раз даю наводку (не "на водку", а именно наводку): присмотритесь к ноге REF. В следующий раз буду просто советовать вам читать документацию без всяких наводок.

Спасибо. Теперь понятно. А подскажите зачем нужны PFD1, PFD1. Непонятно даже после прочтения документации.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this