Stappen Motor Groot vermogen aansturen

Ik ben het er mee eens :p ben ook maar in de opleidingscommisie gestapt. Het is een nieuwe opleiding dit is het tweede jaar dat het bestaat dus er zijn nog een hoop problemen.

dit is de link naar het aan te sturen component:
http://www.festo.com/net/SupportPortal/Files/13555/ELGR-PSI-US.pdf

p.s die artikel van pros is echt super leerzaam! Als je dat zo leest zou het met een aantal P en N mosfets moeten lukken. Door die met een driver of transitor aan te sturen

PWM is niet noodzakelijk. Een constante snelheid is op zich prima. Het uiteindelijke geheel wordt een soort CNC machine. Alleen moet dit een gantry crane voorstellen. Een kraan die door middel van coordinaten in te voeren een lading kan oppakken en verplaatsen.

dit is een van zijn schemas:
http://prosje.be/Projects/H-brugVI.png

Lambiek

Special Member

Okee, een lineaire geleiding dus. Als je geen extra stuur ic gaat gebruiken heb je eigenlijk wel pwm nodig, daar zou je de stroomregeling mee kunnen doen. Zo gebeurt het in gekochte drivers ook.

Gaat je stappenmotor alleen de lineaire beweging doen, of gaan ze voor de hijs beweging ook stappenmotoren gebruiken? Zou ik persoonlijk niet doen.

Ja we kennen de schema's van pros. :)

Lees dit ook eens door als je wil:
http://www.circuitsonline.net/artikelen/view/41

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Ik denk dat je eens hier naar moet gaan kijken: http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irs2304spbf.pdf

Zoals de anderen al zeggen is het gebruiken van bipolaire transistoren niet de handigste manier. En bruggen zijn gevaarlijk als je ze niet juist aanstuurt.

In het ic van de genoemde link zijn de grootste gevaarlijke problemen al (electronisch) voor je opgelost. Het ic zelf schakelt de stromen niet. Daarvoor kun je goedkope mosfets inzetten. De aansturingen (gate spanningen zijn allemaal al geregeld in dit soort IC's).

Ik denk dat je naar je docent moet toestappen en zeggen dat je zoiets nodig hebt en dat het anders niet gaat. Iets bedenken dat hetzelfde doet als die IC's en met bipolaire torren zal bijzonder lastig zijn.

Dankzij de komst van de mosfets zijn betaalbare en betrouwbare motorregeleingen mogelijk geworden. Ze bestonden al met bipolaire transistoren. Maar die waren kwetsbaar en heel erg duur. En dat was niet zonder reden.

Wat je nu doet is geknoei (Sorry om het zo te zeggen). Niet erg want je ziet dit voor het eerst. En niet raar. Hele knappe koppen zijn je voorgegaan en die hebben er veel problemen mee gehad. En het werd pas echt wat met de komst van de powermosfets.

Lambiek

Special Member

Op 28 februari 2013 12:12:00 schreef Ex-fietser:
Dankzij de komst van de mosfets zijn betaalbare en betrouwbare motorregeleingen mogelijk geworden. Ze bestonden al met bipolaire transistoren. Maar die waren kwetsbaar en heel erg duur. En dat was niet zonder reden.

Ze waren zeker niet kwetsbaar, het waren taaie regelaars (maak ze zelf soms nog zo). Dat ze een hoop vermogen verstookte is een ander verhaal. :)

Maar je hebt gelijk, dit moet je oplossen met fet's.

@ TS,
In het stuk over mosfet's staat ook een H_brug, heb hem al een keer geplaatst. Die zou het moeten doen, maar wel met (ja daar heb je hem weer) een stroomregeling er op.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Ik denk het best mogelijk moet zijn om dit met 4 halve brug drivers (zoals IR2304 of IR2184 o.i.d.), 8 MOSFETs, en een L297 te doen. Die laatste kun je gebruiken met een paar shunt weerstanden om de stroom te regelen en het stappenpatroon te genereren; je zult alleen even moeten puzzelen om het ding in de juiste modus te zetten, en geschikte MOSFET drivers te zoeken (ingangen enable/input, high/low, of inverted high/low), zodat de MOSFETs op de juiste momenten geschakeld worden.

Ik zou je in ieder geval sterk aanraden om een MOSFET driver met cross-conduction beveiliging en dode tijd injectie te gebruiken, dan kun je de MOSFETs in ieder geval niet slopen met een verkeerde aansturing.

Misschien heb je nog wat logische poortjes nodig om de L297 en de gate drivers aan elkaar te knopen, maar dat moet je zelf wel kunnen oplossen.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
Lambiek

Special Member

Hier heb je een voorbeeld met de L297, dit is wel een voorbeeld voor een unipolaire motor maar je krijgt toch een iedee hoe het zit bij de L297.
http://www.uploadarchief.net/files/download/resized/schema%20-%20stappenmotor%20-%20regeling.jpg

Op de pinnen 3 en 4 van IC_1 (4011) kan je de ingangen aansluiten van je H_brug driver, en op de pinnen 3 en 4 van IC_2 (4011) de andere H_brug driver. R7 en R8 moeten in jou geval zwaar worden omdat daar veel stroom over gaat lopen. De weerstands waarde zal je ook moeten bepalen, omdat sense_1 en sense_2 niet te veel spanning mogen krijgen (zie datasheet) http://www.technologicalarts.com/myfiles/data/AN470.pdf

De chopper frequentie wordt bepaald door R2 en C1. En met Vref bepaal je de stroom door je regeling.

Hoop dat je hier iets mee kan.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

mijn grootste kennis probleem zit hem bij de L297. Dus ik ga eerst kijken of het me lukt een schema te maken om de L297 aan de arduino te koppelen en naar de halfbridges ic. Zodra ik vast kom te zitten zal ik t posten

Ik ben het datasheet nu aan het doorlezen van de l297. Wat tot nog toe niet helemaal duidelijk is de werking van de chopper.

Hoe hoger C1 en lager R2 hoe sneller de frequentie. Dus hoe vaker de flip flop van de chopper wordt geset. Bij het setten wordt de output hoog. de stroom wordt groter?

wanneer de stroom groter wordt, wordt de spanning op de meetweerstand groter en naderd Vref daardoor wordt de flip flop gereset. En wordt de output laag tot de volgende puls.

Dus Vref regelt de gevoeligheid van de comperator. Waardoor de flip flop sneller/minder snel gereset wordt.

Hoe hoger Vref (in te stellen via P1) hoe hoger de stroom kan worden?

Klopt dit een beetje?

Ja, in principe klopt dat wel. De spanning over (niet "op") de meetweerstand is afhankelijk van de stroom door die weerstand, en die spanning wordt continue vergeleken met de referentiespanning.

In de datasheet wordt uitgegaan van een spanning van 1V over die weerstanden bij de maximale stroom (weerstanden zijn 0.5 ohm, stroom maximaal 2A). Het lijkt me handig om in dezelfde orde van grootte te blijven, dus je zult de waarde van de weerstanden voor jouw situatie moeten berekenen, en het vermogen dat die weerstanden zullen opstoken. Een bijkomend probleem is dat de waarde van een weerstand verloopt als hij warm wordt; hoeveel en in welke richting is afhankelijk van het type weerstand. Het is aan jou om te beslissen welke afwijking toelaatbaar is, en daarmee een geschikte weerstand te kiezen.

Afhankelijk van het gekozen stroompad bij de recirculatie (figuur 15 en 17) zou je in de problemen kunnen komen met de inductiviteit van de weerstand. Het is belangrijk om dat mee te nemen bij de keuze van de weerstand; er zijn weerstanden die speciaal voor deze toepassingen gemaakt worden, met een lagere inductiviteit. Misschien heb je er helemaal geen last van, of zou je het probleem kunnen onderdrukken met een klein RC filtertje tussen de weerstand en de L297.

Overigens lijkt het me alsnog verstandig om te beginnen met een L297 (als je die gaat toepassing) in combinatie met een L6203 of L298 of zo, met een kleinere stroom door deze motor, of een kleiner motortje om mee te testen.

Een klein maar niet geheel onbelangrijk detail is overigens dat je maar 1 referentie ingangen hebt voor 2 spoelen; dit betekend dat je ze niet afzonderlijk een setpoint voor de stroom kunt geven, en dus dat je zo'n constructie niet eenvoudig kunt aanpassen voor microstepping.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Ik heb hier de twee schema's bijgevoegd zoals ik denk ze te kunnen aansluiten.

1. De jumper HALF/FULL pin van L297 laat ik weg voor FULL step modus.
2. CONTROL pin van L297 heb ik hoog gemaakt zodat de chopper op de lijnen ABCD werken.
3. PWM-signaal 1 HBRUG gaat naar A of C
4. PWM-signaal 2 HBRUG gaat naar B of D
5. Vrijgave HBRUG gaat naar INH1 of INH2

https://zxzerw.blu.livefilestore.com/y1pMWFTTkcgkHKnlnYUpNdC...png?psid=1

https://zxzerw.blu.livefilestore.com/y1pEGDv66F-er3srmHwtSnP...png?psid=1

Wat ik nog niet begrijp van het stappenmotor schema is waar C2 voor dient.
Wat ik nog niet begrijp van de HBRUG is de stoommeting uitgang. Wat zou ik daar mee kunnen doen of heb ik hem nodig?

Lambiek

Special Member

Ik zou voor halve stappen gaan als ik jou was, of de jumper gewoon laten zitten dan kan je altijd kiezen tussen full of haltstap. Met halve stappen loopt je motor veel rustiger, je hebt dan 400 stappen per omwenteling. Als het tenminste een 200 staps motor is, 0.8 graden per stap.

Dat van de controle_pin zou ik na moeten kijken, maar volgens mij stond hij goed.

De signalen kloppen zo wel.

C2 is een ontkoppel condensator voor de L297.

De stroommeet uitgang kan je op de sense aansluiten, je moet alleen R5 (0.01E) aanpassen, en R12 mag je weglaten.

Ik zou het eerst op een bread board zetten, en testen voor dat je er een print voor maakt, (of op gaatjes print zet).

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

ik denk dat u 1.8 graden per stap bedoeld? En dat is idd de motor die ik heb. dus half step 400 stappen.

er staat in de datasheet als controle_pin hoog is de chopper de ABCD lijnen betuurd en als hij laag is de INH lijnen. Die INH lijnen moet volgens mij alleen gestuurd worden met een unipolaire motor.

Ja, ik zal het eerst op een breadboard doen!
Is er een print beschikbaar van de Hbrug?

En klopt het als ik zeg: Er wordt een MOSFET Hbrug gebruikt ipv een Transistor Hbrug. Omdat je met een mosfet stroom stuurt en met een transistor spanning. En omdat een mosfet een lage RDSon heeft waardoor er minder warmte ontwikkeling is (dissipatie)

Wat is de rede dat er voor 2 halfbridge ic's worden gekozen en niet voor 1 full bridge?

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
Lambiek

Special Member

Op 2 maart 2013 14:43:11 schreef rinwinte:
ik denk dat u 1.8 graden per stap bedoeld? En dat is idd de motor die ik heb. dus half step 400 stappen.

Alsjeblieft geen U zeggen, dan voel ik me zo oud. :)

Ja ik bedoel inderdaad 1.8 graden per stap.

Ja ik heb een printlayout van de brug.

Dat laatste heeft rew al beantwoord.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Dat ga ik zelf nog even uitzoeken.

1. Ik heb een prijsopgaaf gemaakt voor de twee hbruggen: daarmee kom ik op 80 euro kan dat kloppen?

2. Wat kan ik gebruiken als Filter?

3. Kan ik die layout van de Hbrug krijgen?

Misschien wel, dat ligt er een beetje aan wat je wel en niet meetelt. Als je de PCB professioneel laat maken, zou 80 euro wel krap kunnen zijn. Wat kosten de MOSFETs, gate drivers, en het losse grut er omheen? Vergeet ook eventuele connectors en een behuizing niet.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
Lambiek

Special Member

Zonder printen kan dat wel kloppen. Dat filter is niet echt een must, het kan ook geen kwaad. Ik heb een paar ferietkernen gebruikt, met één winding per kern er door.

Bedoel je het schema dat op de site staat, onder het mosfet artikel?
Zoja stuur me even een mail, adres staat bij mijn gegevens.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Alle componenten worden bij Farnell besteld. exl weerstanden(die heb ik nog) kom ik uit op 85 euro. Dit is voor de Hbruggen en Driver circuit.

Ik ben nog aan het kijken wat ik verder ga doen.
- op een europlaat maken.
- een pcb laten maken
- alles laten assembleren op een pcb.

Dit licht eraan welk budget ik van school krijg en of het goedgekeurd wordt. Als het niet zo werken is het natuurlijk zonde(maar daar gaan ik niet vanuit(A))

Lambiek

Special Member

Ik zit me net te bedenken dat het zonder L297 ook moet gaan.
Je kan zelf de stroom ook regelen door middel van een pwm signaal uit je controller. De H_brug heeft drie ingangen, en het maakt niet uit waar je je pwm signaal op zet. Dat kan op linksom, rechtsom, of op vrijgave (pwm signaal).

Je kan in de software dus je pwm signaal zo aanpassen dat als de motor stilstaat er maar heel weinig stroom (lage pwm waarde) door de spoelen loopt. Je zou de stroommeet uitgang ook kunnen gebruiken, maar dat hoeft niet.

In de software kan je ook hele en halve stappen maken, dat kan op een vrij simpele manier.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Bedankt voor de info ik ga daar ook even naar kijken.
Voor de prijs hoef ik ieg de l297 niet te laten als het 75 euro kost kan die 10 euro er ook nog wel bij denk ik zo.
Het nadeel is namelijk dat je 6 draden naar je arduino krijgt ipv 2.

ben vandaag naar de betreffende docent geweest en dan hopen dat ik snel een antwoord krijg.

Lambiek

Special Member

Je zal daar toch ook weer een printje voor moeten maken, maar goed dat is ook mogelijk natuurlijk. Het kan alle bij, dus de keuze is aan jou.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.