Stappen motor aansturen met pwm voeding

Hallo,

Ik ben bezig met mijn 2e cnc vrees. Hij is bijna af. Alleen de stappenmotoren, spindels en aansturing moeten er nog op. Ik heb 3 Nema 23 5.46V 2.1A 3NM stappenmotors besteld.
Nou wou ik zelf de aansturing/voeding maken. Ik wil de stappenmotoren bipolair aansturen, maar dat is geen probleem.

Ik wil een pwm voeding gebruiken, die gebruik maakt van een hogere spanning. Ik d8 zelf aan 24V. Zodat de stappenmotoren bij een hoge snelheid meer koppel hebben. Is er ook iemand die een schakeling hiervoor heeft, of een pwm chip weet die ik hiervoor zou kunnen gebruiken.

Alvast bedankt

Het voordeel van PWM zie ik niet.

Wel het voordeel van de hogere spanning !
Bij een hogere spanning is het wel belangrijk dat je de maximale stroom door de spoelen begrenst...

Ik denk hierbij aan een instelbare stroom bron...
[Bericht gewijzigd door MMSoft op 23 augustus 2008 20:52:18]

quote:

Op 23 augustus 2008 20:49:29 schreef MMSoft:
Het voordeel van PWM zie ik niet.
Ik denk hierbij aan een instelbare stroom bron...

Die instelbare stroombron wordt nu juist met PWM gemaakt.
Veel gebruikte ic's hiervoor zijn de L298 en de L6203 met de L297 of L6506 voor de aansturing.
[Bericht gewijzigd door floppy op 23 augustus 2008 21:45:17]

Dan zal deze PWM een hoge freq. moeten hebben.
Zeker als de stepper snel moet draaien lijkt mij...

Als een steppermotor snel draait zal de stroom waarschijnlijk niet hoog genoeg worden om de PWM te laten werken. De zelfinductie van de motorspoelen verhinderd dat.
De typische frekwentie is iets van 25Khz. De L6506 heeft een bereik van 5-70 Khz.
[Bericht gewijzigd door Henry S. op 24 augustus 2008 15:29:43]

Dus (als ik het goed begrijp) is PWM niet zinvol voor een snel draaiende stepper...

Een sneldraaiende steppermotor zal ooit wel eens langzaam draaien, al is het maar bij het opstarten. Je kunt een steppermotor niet in een keer op max snelheid laten lopen. Als je dan de stroom niet begrenst heb je een probleem.
lees eens iets over stappenmotoren zoals
http://www.cs.uiowa.edu/~jones/step/
[Bericht gewijzigd door Henry S. op 24 augustus 2008 15:29:52]

Inderdaad, die PWM regeling heb je echt wel nodig om te voorkomen dat je de motor sloopt (of bijna geen koppel hebt op hogere snelheden)! In principe heb je dan al een schakelende stroombron gemaakt, mits je een vorm van terugkoppeling gebruikt. Het kan ook zonder, waarbij je uitrekent dat de duty cycle zou moeten zijn bij een gegeven toerental, maar dan moet je de elektrische eigenschappen van de motor goed kennen. Een closed-loop systeem, waarbij je de stroom meet, wordt het meest toegepast, omdat het niet echt ingewikkeld is. Je moet er wel voor zorgen dat je PWM frequentie veel hoger is (10x of zo) dan de maximale stapfrequentie.

Er wordt ook wel eens gebruik gemaakt van een weerstand in serie met elke spoel, omdat de invloed van de inductie dan kleiner wordt. Dat is wel eenvoudig, maar niet erg efficiënt en verre van optimaal voor het koppel.

Ik heb hier nog een datasheet van mijn stappenmotors
http://www.motioncontrolproducts.co.uk/pdf/FL60STH86.pdf
Met de spoelen in serie is de inductie volgens de datasheet 12.8mH. Met de spoel paralel geschakeld is de inductie maar 3.2mH. Maar dan gaat er wel 4.2A doorheen. Ik heb nog een transormator van 8A 24V liggen en deze wil ik graag gebruiken. Dus.. ik weet niet of dat kan met 3 stappenmotoren...

quote:

Dan zal deze PWM een hoge freq. moeten hebben.
Zeker als de stepper snel moet draaien lijkt mij...

Idd, ik weet nog niet hoe snel ik ze wil/kan laten draaien. Ik schat dat de maximun haalbare snelheid (op de cnc gemonteerd) rond de 40 omwentelingen per seconde zal liggen. De stappen moter zet 200 stappen voor een omwenteling. dan is de stapfrequentie dus 40x200=8000=8khz.

quote:

Je moet er wel voor zorgen dat je PWM frequentie veel hoger is (10x of zo) dan de maximale stapfrequentie.

dat word dan ong 80khz

quote:

Veel gebruikte ic's hiervoor zijn de L298 en de L6203 met de L297 of L6506 voor de aansturing.

De L297 is perfect voor mijn toepassing denk ik, de L6506 is ook leuk. Weet alleen niet hoe makkelijk deze te krijgen zijn... ik zal eens ff kijken.
Heb L297 al gevonden, ik ga deze gebruiken in combinatie met L298 denk ik. Dickbest heeft ze gewoon allebij
[Bericht gewijzigd door Michiel c op 24 augustus 2008 13:53:26]

quote:

...rond de 40 omwentelingen per seconde zal liggen. De stappen moter zet 200 stappen voor een omwenteling.

Ik heb alleen ervaring met unipolaire steppers, maar heb zeer sterk het idee dat je dat niet gaat halen...

Met unipolaire steppers ben ik nooit verder (sneller) kunnen komen dan zo'n 0,6...0,7ms tussen de stappen
[Bericht gewijzigd door MMSoft op 24 augustus 2008 13:58:01]

met 0.6ms zit je op een frequentie van 1666Hz. Je kunt veel harder dan dat, mits je een goede stroomregeling hebt, langzaam versnelt, en de motoren nagenoeg onbelast laat lopen.

L297 ondersteunt geen microstappen die je voor een cnc-toepassing eigenlijk wel zou willen hebben. O.a. Allegro heeft modernere IC's in z'n programma.

Gr.

Erok

quote:

Je kunt veel harder dan dat, mits je een goede stroomregeling hebt, langzaam versnelt, en de motoren nagenoeg onbelast laat lopen.

Tja, die motoren waren belast en hadden maar één snelheid (er was geen tijd om te versnellen i.v.m. korte afstand)

Als je niet rustig wilt versnellen, zit je met een veel lagere snelheid vanwege de massatraagheid van de motor en de belasting. Vaak staat in de datasheet ook de maximale stapsnelheid vanuit stilstand, wanneer de motor vrij draait.

EDIT: of je microstepping toe wilt passen, lijkt me nogal afhankelijk van de mechanica. Ik heb zelf een lineaire stapgrootte van 5 micrometer, dan lijkt het me vrij zinloos om ook nog eens te gaan microsteppen. Met 1000 stappen per omwenteling is dat ook al snel niet meer haalbaar. Op lage snelheden zorgt het natuurlijk wel voor een rustige loop.
[Bericht gewijzigd door SparkyGSX op 24 augustus 2008 23:07:15]