Sterownik TB67S249FTG a silnik krokowy 3,25V

[Nuzya]

Dzień dobry,

posiadam silnik krokowy o takiej specyfikacji:

• Rozdzielczość: 200 kroków/obr (1,8 °)
• Napięcie znamionowe: 3,25 V
• Pobór prądu na cewkę: 2,5 A
• Rezystancja cewki 1,3 Ω
• Indukcyjność uzwojenia: 4,2 mH
• Moment trzymający 11,2 kg*cm (1,1 Nm)
• Wyprowadzenia: bipolarne (cztery przewody)

Oraz sterownik TB67S249FTG - Pololu 2973 Specyfikacja. Czy możliwe jest odpowiednie zasilenie tego silnika przez ten sterownik? Nie jestem pewna, ponieważ sterownik jest zasilany minimalnym napięciem 10V, a silnik ma znacznie mniejsze napięcie znamionowe.

Edytowano Styczeń 30, 2021 przez Nuzya

[marek1707]

Witamy na Forum itd... Dziewczyny rzadko tu zaglądają, więc witamy podwójnie. 

Ech, szkoda, że masz już graty a z doczytaniem o sterowaniu tego typu silników trochę się spóźniłaś. Bo z Twojego pytania wynika, że wydałaś pieniądze lekko bez sensu, jedno bowiem nie pasuje do drugiego. I tu niespodzianka: wcale nie z powodu napięcia. Nie dalej jak kilka dni temu był wątek podobnej treści. Prześledź cały, na pewno sporo się wyjaśni (7 minut czytania):

https://forbot.pl/forum/topic/19379-sprawdzenie-schematu-do-silnika-krokowego/?do=findComment&comment=158260

A teraz , gdy już wiesz co i jak, na pewno rozumiesz, że Twój driver jest za słaby. Prądowo. Bo swoje wątpliwości "napięciowe" na pewno już rozwiałaś czytając powyższe (czyli powinnaś dać jak najwyższe napięcie zasilania i to będzie bardzo OK). Potrzebujesz zatem płytkę, która będzie umiała sterować silnik krokowy prądem 3A na fazę silnika. Pololu 2973 tego nie umie.

Hm, a może po prostu napisz co robisz? To zawsze daje dużo więcej do mysłenia i można lepiej radzić niż tylko dobrze/źle. Być może driver jaki masz wystarczy, jeśli zrezygnujesz z pełnego momentu silnika i odpuścisz dużą prędkość, ale do tego musimy wiedzieć co to za aplikacja.

 

[Nuzya]

3 godziny temu, marek1707 napisał:

A teraz , gdy już wiesz co i jak, na pewno rozumiesz, że Twój driver jest za słaby. Prądowo. Bo swoje wątpliwości "napięciowe" na pewno już rozwiałaś czytając powyższe (czyli powinnaś dać jak najwyższe napięcie zasilania i to będzie bardzo OK). Potrzebujesz zatem płytkę, która będzie umiała sterować silnik krokowy prądem 3A na fazę silnika. Pololu 2973 tego nie umie.

Właściwie dlaczego? Nie do końca nadal rozumiem. W specyfikacji mojego sterownika jest napisane, że maksymalny prąd na fazę może dojść do 4.5A.

[marek1707]

Dlaczego co?

Odróżniasz "maksymalny" od "ciągłego"? Prąd maksymalny, to liczba wzięta z danych katalogowych tego scalaka i jest to prąd, jaki można z niego wyciągnąć przy idealnym chłodzeniu w warunkach w zasadzie laboratoryjnych. To górne ograniczenie, graal do którego mogą dążyć projektanci. I jeśli któremuś bardzo zależy, zrobi ogromną płytkę z wielkimi, odsłoniętymi polami miedzi do chłodzenia a wszystko zanurzy w strumieniu zimnego powietrza z wentylatora. Niestety, to nie jest Twój przypadek (swoją drogą bardzo słusznie napisałaś "może dojść"). Korzystasz z gotowej płyteczki Pololu, która jak zwykle jest kompromisem między wielkością, ceną i możliwościami sensownego użytkowania. W tym przypadku to jej producent odpowiada za parametry i sprawdził w swoim laboratorium, że w sposób ciągły ten moduł z tym scalakiem w warunkach normalnej pracy (czyli temperatura pokojowa, brak wymuszonego chłodzenia - to wszystko jest w opisie, przeczytaj uważnie wszystko a nie tylko tabelkę) może dostarczyć tylko 1.7A. Powyżej tego temperatura urośnie zbyt wysoko i w końcu scalak się przegrzeje. A ponieważ silniki krokowe pobierają w zasadzie cały czas tyle samo (chociażby dlatego, że driver ma źródła prądowe) - niezależnie czy stoją czy leżą, to sama rozumiesz.. Jeżeli schemat zaprojektowali tak, że potencjometrem da się ustawić więcej, to zapewne możesz to zrobić, ale wtedy ryzyko bierzesz na siebie. Możesz spróbować ustawić np. 2 czy 2.5A,położyć palec na obudowie chipu i zobaczyć jak długo podziała albo jak szybko się sparzysz. Układ ma zabezpieczenia termiczne, więc może zamiast dymu zobaczysz po prostu stop silnika, a może.. nie.

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[Nuzya]

@marek1707 przepraszam, mój błąd nie doczytałam. Już rozumiem. No i tak jak mówiłeś, sprawdziłam - zabezpieczenie termiczne działa, wyłącza się przy pracy.
W międzyczasie zaczęłam czytać o sterowniku podanym w poście, który podesłałeś, tj. TB6600. Rozumiem, że w tym przypadku musiałabym ustawić na nim 2,7A? Czy nadal wyższy?
I przy okazji chciałabym się upewnić - jeśli napięcie części logicznej wynosi 5V, to bez problemu mogłabym nim sterować za pomocą Arduino Uno Rev3, prawda?

[marek1707]

Ustawiasz tyle ile potrzebujesz w swojej aplikacji. Ważne, aby driver miał zapas w stosunku do tego co mu każesz robić. Jeśli wygląda, że potrzebujesz tych 2.7A, to ustawiasz coś w okolicy 2.7A a sterownik 4A wydaje się w sam raz. Jeśli okaże się, że aż taki moment na wale nie jest Ci potrzebny i jednocześnie nie kręcisz silnikiem zbyt szybko, to możesz prąd obniżyć. A jeśli ledwo silnik ciągnie nawet tymi swoimi 11kgcm, to możesz poeksperymentować z lekko większym prądem. Wtedy silnik będzie parzył, ale to mechanika - kawał stalowego puca z drutami i magnesami w środku, przez kilka minut przeżyje. Gdy aplikacja na to pozwala i nie jest to np. ręka robota trzymającego komuś cegłę nad głową, to możesz skorzystać z wejścia ENA i czasem "luzować" silnik wyłączając całkowicie prąd uzwojeń. Czasem ten szczątkowy moment silnika krokowego wystarcza by konstrukcja sie nie ruszała, no ale to sama oceń. W chwilach takich przerw silnik będzie stygł, a ponieważ ma długą termiczną stałą czasową, będziesz dysponować okresami ciężkiej pracy i odpoczynku i jakoś to równoważyć w dłuższych okresach czasu.

Tak, zasilanie 5V logiki drivera dobrze pasuje do 5V Arduino UNO. Ten 6600 ma wszystkie wejścia cyfrowe optoizolowane więc możesz - odpowiednio je podłączając - używać stanów aktywnych wysokich lub niskich.

Czy możesz zdradzić co budujesz? To niewielka chyba cena za tych parę zdań pomocy na Forum 🙂 Jestem pewien, że wszyscy czytający są ciekawi.

Edytowano Styczeń 30, 2021 przez marek1707

[Nuzya]

@marek1707 dziękuję bardzo, więc w sumie już go zamówię. Jeśli będę miała problem z podłączeniem, to także się tutaj odezwę, ale z tym powinnam sobie sama poradzić.
Jeszcze mam ostatnie pytanie, chociaż jestem prawie pewna po przeczytaniu poprzedniego tematu, że taki zasilacz będzie odpowiedni. Posiadam zasilacz podający na wyjściu 12V oraz 3,33A. Rozumiem, że on także będzie wystarczający? Prąd podawany do silnika będzie taki jak ustawię, a od tych 12V będzie zależała tylko szybkość obrotów?

A co do tego co buduję to jest to nieduża taśma podająca

[marek1707]

Co to z tymi taśmami? Epidemia (tfu, tfu) jakaś? To już trzeci podajnik na silniku krokowym w ostatnim miesiącu? 🙂 

Pamiętaj, że silnik ma dwa uzwojenia. W zależności od przyjętego schematu sterowania, chwili czasowej (fazy) i wybranego przez Ciebie prądu, będziesz go potrzebować więcej niż te 2.7A. Na szczęście driver silnika jest regulatorem impulsowym, więc z zasilacza bierze odpowiednio mniej. Im wyższe napięcie tym prąd zasilania mniejszy.

Od tego jakie napięcie zapodasz na driver będzie zależało to, jak będzie wyglądał przebieg (wykres) momentu od obrotów. Im dasz więcej woltów tym dłużej (do wyższej prędkości) będzie się utrzymywał znośny moment. A jeśli dasz 12V, to szybko tym silnikiem nie pokręcisz, bo zacznie słabnąć aż moment zrobi się niewystarczający do uciągnięcia obciążenia i stanie. Za to w zatrzymaniu zawsze będzie tak samo dobrze 🙂, bo wtedy indukcyjność uzwojeń nie ma znaczenia. W specyfikacji producentów silników są zwykle pokazane wykresy przebiegu momentu dla zasilania drivera np. 12V, 24V i 36V. Tam widać jak na dłoni, jak szybko kapcanieją napędy krokowe przy małych napięciach. Obejrzyj swój silnik i sama zobacz.

Pamiętaj o opornikach na sygnałach cyfrowych - teraz widzę, że nawet dla sterowania 5V są potrzebne.

[Nuzya]

3 minuty temu, marek1707 napisał:

Co to z tymi taśmami? Epidemia (tfu, tfu) jakaś? To już trzeci podajnik na silniku krokowym w ostatnim miesiącu? 🙂

Może jakaś moda? hah

3 minuty temu, marek1707 napisał:

Od tego jakie napięcie zapodasz na driver będzie zależało to, jak będzie wyglądał przebieg (wykres) momentu od obrotów. Im dasz więcej woltów tym dłużej (do wyższej prędkości) będzie się utrzymywał znośny moment. A jeśli dasz 12V, to szybko tym silnikiem nie pokręcisz, bo zacznie słabnąć aż moment zrobi się niewystarczający do uciągnięcia obciążenia i stanie. Za to w zatrzymaniu zawsze będzie tak samo dobrze , bo wtedy indukcyjność uzwojeń nie ma znaczenia. W specyfikacji producentów silników są zwykle pokazane wykresy przebiegu momentu dla zasilania drivera np. 12V, 24V i 36V. Tam widać jak na dłoni, jak szybko kapcanieją napędy krokowe przy małych napięciach. Obejrzyj swój silnik i sama zobacz.

Spojrzę i w razie czego po prostu wezmę inny zasilacz laptopowy, powinnam coś znaleźć odpowiedniego

3 minuty temu, marek1707 napisał:

Pamiętaj o opornikach na sygnałach cyfrowych - teraz widzę, że nawet dla sterowania 5V są potrzebne.

Są potrzebne? Z tego co widzę to jedynie w momencie gdy napięcie sterowania jest wyższe niż 5V? Czy może znalazłeś coś czego ja nie widzę?

[marek1707]

Trochę niżej w opisie widzę tabelkę:

i schematy połączeń. Tam w środku jest dioda transoptora i szeregowe 270R. To daje jakieś 14mA prądu przy bezpośrednim podłączeniu do 5V i to pewnie transoptor przeżyje, ale trochę tego prądu szkoda. Poza tym 14mA to dla pinów Arduino już tak dużawo, a skoro można dać mniej prądu (z dodatkowym 1k wychodzi ładne 3mA), to czemu nie?

EDIT: Chyba, że się potknęli. Skoro dla 12V ma być 1k i dla 5V także, to trochę dziwne..

Edytowano Styczeń 30, 2021 przez marek1707

[Nuzya]

Pobrałam instrukcję od tego silnika i tam już jest poprawione.

 

Edytowano Styczeń 30, 2021 przez Nuzya

[marek1707]

W takim razie, skoro to rzeczywiście ma być te kilknanaśnie mA, to wybierz konfigurację "npn", tę z anodami diodek podpiętymi do +5V i sterowaniem wejść od strony zacisków "minusowych". Porty Arduino są trochę mocniejsze w stanie niskim, więc procesor bedzie mniej obciążony termicznie. Choć nie wiem, czy biblioteka jakiej użyjesz będzie dawała taką swobodę wyboru. 

No i powodzenia 🙂 Możemy liczyć na jakieś zdjęcia po uruchomieniu tego cuda?