Проект на мощен контролер за постояннотоков/стъпков двигател 50 мнения

[shulio]

Е хиляди не са нужни. Моите драйвери още при половин стъпка и вече се усеща подобрение . За това предложих 10 микростъпки като вариант.

[MrMurdjo]

Мисля, че 1/8 е практическият максимум за машина с ЦПУ и стъпкови мотори. Така или иначе, моторите си имат толеранс на точността и при цяла стъпка, като грешката се самонулира на всеки оборот. Това при положение, че се управляват с правоъгълни импулси - има/няма. Микростъпките стават с (псевдо) синусоидално напрежение и силата на взаимодействащите магнитни полета - отклоняване на ротора - е относително постоянна и зависи от много фактори, дори и при два мотора от един и същ модел може да има разлики. Затова според мен отиването на прекалено малки стъпки при директно задвижване няма да даде подобряване в точността, но ще вдигне много тактовите честоти, в същото време компромисът във въртящия момент ще е неприемлив. В момента съм на 1/4 стъпка и за моята конструкция и мотори според мен е оптималния вариант.
Желаната точност според мен трябва да се заложи в проекта на механиката при цяла стъпка на мотора.
При мен в момента теоретично е 1 стотна. Аз ако действително мога да я постигна с механиката, шапка на тояга .

Pandurko
Понякога аматьорството може да постигне по-голям професионализъм от притежател на диплома
Нещо готово ли смяташ да ползваш за логическото управление на намотките, синтезиране на напрежения за микростъпките и ограничаване на максималния ток?
Картинката е малко ситна - надписите, но видях там таймер 555. От практиката стигам до извода, че е по-добре не да се управлява сигнала "разрешено", а при покой след определен интервал, просто да се намали токът в намотките, но моторите да останат в режим на задържане. Така се предотвратява риска от самоволно, макар и неголямо мръдване при получаване на разрешение за работа и енергизиране на намотките, ако преди това са били изключени.
Разрешителният сигнал според мен трябва да се ползва на по-високо ниво, общо за всички оси, за да може управляващият софтуер да спре всичко в аварийна ситуация.

[Pandurko]

има известно ограничение за размера на картинките в пиксели. Та гледам да го спазвам. Оригиналните файлове са протелски и там всичко е четимо. Мога да ги пускам в оригинал.
Та по темата. Този 555 е само за да напомпи заряда на бътстрапния кондензатор, който осигурява плаващото гейтово напрежение за горното рамо на моста. Иначе няма връзка със самото управление. При отпушен долен ключ заряда се поддържа от VDD. ако превключването е постоянно и бързо този кондензатор се зарежда при всеки такт. Ако се забави поредната стъпка заряда му намалява из утечките на гейтовата верига и по някое време мощния ключ минава в линеен режим и .. За постояннотокови мотори изобщо не е и нужна тази добавка.
Следващата част е баш веригата за комутиране на рамената на моста. Направил съм я на база на ей тази картинка:
Идеята е да може при работа в режим стъпков двигател да се следи тока и да се изключват горните ключове.Затихването ще стане през единия долен ключ и насрещния му диод. Това обаче е и режим на динамично спиране, което не е добре ако мотора е постояннотоков. Ще му падат оборотите защото той ще работи , като генератор даден на късо. А освен това токът вместо да намалява ще расте заради ЕДН на ротора. За това долния тригер на шмит прекъсва и долните ключове при ток превишаващ прага на горния тригер. Моста остава напълно изключен и затихването е бързо. Мотора върти по инерция. До следващия импулс. Регулирането е ШИМ по ток. В моята схемка съм се опитал освен нивата на сработване на тригерите да регулирам и хистерезиса. Нивата ще ги командва контролера, а хистерезиса (височината на зъбите на гребена) ще се задават еднократно с тример.

[Pandurko]

А това е практическия вариант. Имам още какво да му мисля, но нямам свежа идея в момента.

[alien]

пич не мога да хвана точно идеята от пръв поглед щото нямам много свободно време ама гледам че се опитваш по сериозно да гледаш на нещата, аз лично не разбирам хората които щом мърда - казват работи супер, но ако решиш да изстискваш максимума от мотора ще помагам с каквото мога, аз съм твърдо ЗА използване на пълния капацитет както на мотора така и на управлението му

[Pandurko]

Истината е в следващия блок, който ще управлява цялата тази машинария. Ще е с ПИК, понеже само с такива съм работил. Трябва да е с 40 крака, за да има 2 порта 8 битови за 2 намотки на мотор. От тях 2 за управление на моста+ един за шутдаун. Това последното още се чудя дали да го има изобщо и останалите 5 за ЦАП , който да задава нивата на токовете. Сиреч микростъпките. При 5 ще са 32 - предостатъчно. за мотор 200ст/об прави 6400ст/об. за синусоидно управление може би са малко и ще има сериозно накъдряне на синусоидата. Ако няма SD ще станат 6 изхода за ЦАП и стъпването ще е на 64 стъпки - доста по изгладена синусоида.
Другите - 3 входа оптично изолирани Стъпка, посока, и още един за разкош. остава един 8 битов порт, който мисля да е като вход задаващ режими на настройка и тестване- с микроключета. освен това може да се ползва със схемно или за вход за енкодер Останалите 5 - 3изхода за сигнални светодиоди за някакъв зачатък на самодиагностика + 2 входа за термосензори за контролера и мотора или за 2та мотора.
И краката свършиха
Тези дето съм си харесал са 16Ф877 или 18Ф452
Истината е че този блок още е в замисъл и бих се радвал на градивни предложения и критика.
Картинката е във зип файла при останалите блокове. Мисля в този формат ще се вижда ясно всичко.

[alien]

а тока защо не го регулираш директно с пвм изходите на контролера?
пускай 18, те и 18-ките вече са дърти ама 16-ка е чак архаично...

[MrMurdjo]

Аслъ
Обръщал ли си внимание на този контролер - Linistepper
http://www.romanblack.com/lini.htm
Това е страницата на автора му. Аз съм ги правил и работят. Токът през тях е ограничен поради изпълнението, но то така е било замислено. Посочвам го само като идея.
Думата ми е, че като се разполага с микроконтролер не е нужно още допълнителна логика да се добавя в схемата, само съгласуване и защита на ПИК-а, а останалото се прави програмно.

[Pandurko]

Фен съм на хардуерните решения. Обратната връзка по ток дето съм направил сама се грижи за ШИМ без да ни е грижа какъв е мотора, с висока/ниска индуктивност високо/ниско съпротивление. Работа на контролера е само да дава заданието за тока и колко време да се поддържа, да се грижи за плавното потеглне и спиране, както и следене и корекция на позицията. От друга страна, ако контролера почне да следи и промените на тока, всяко едно смущение и забиване ни лишава напълно от контрол или в най-добрия случай ще се забави реакцията докато се рестартира наново, а обратната връзка по ток си го следи съвсем 'безмозъчно'.
Онзи контролер от сайта дори не работи на ключов принцип. Загубите му са огромни, а и големите токове ще са му проблем. А основната идея на ключовия регулатор е да накара тока в намотките да скочи с максимална стръмност, което ще вдигне макс. обороти. Моторите които имам са 2-3омови/2А което ще рече към 5В необходимо напрежение. Но искам да ги пържа поне на 30 и нагоре за да не губят момент при високи обороти.

[MrMurdjo]

Да, онзи контролер е линеен, не е стабилизиран по ток и пекат яко дарлингтоните. Всъщност, чак като загреят, започва да тече и нужния ток. Дадох го за пример като по-просто реализиране на връзката на микроконтролера с мощните ключове. Там реално се реализира трибитов ЦАП, който задава базовото напрежение за съответния канал.
Би ли обяснил малко с думи идеята ти за ограничаване на тока? Че има компаратори, видях. То без тях не може. Но останалата част не ми изглежда като позната за мен схема на "чопър".
За да правиш микростъпки, трябва да променяш праговете на сработване на компаратора от 0 до максимално зададения ток. Дори и стъпаловидно да е, както реално се получава, това трябва да се прави от микроконтролера и да се извежда към компаратора в синхрон с комутирането на намотките и водене на сметка за постъпилите тактове.
Външните компаратори разтоварват микроконтролера, но един по-производителен може да се справи според мен с това.
Трябват ти четири изхода за комутацията, два входа към комапаратори, два изхода за забрана/разрешаване на тока през съответната намотка. Честотите са към 25 килохерца и в режим на прекъсване по таймер, микроконтролерът съвсем спокойно ще проверява състоянията и ще му остава време за още доста неща.