aansturing 5-fase stappenmotor

Ik ben bezig met het bouwen van een CNC machine. Ik had nog 4 grote stappenmotoren, compleet met kogelomloop spindels liggen (overblijfsel van 2 gesloopte industriële machines) die ik wilde gebruiken, maar dat blijken een beetje ongebruikelijke motoren te zijn. Helaas zijn de originele driver er niet meer bij.

Op het typeplaatje staat Berger Larh 3915/50, Rw = 1ohm, Iw = 2,8A, step = 7,2 deg / 3,6 deg. Uit de schaarse informatie die ik op internet kan vinden, lees ik dat het hoge snelheid 5-fasen stappenmotoren zijn die 600Ncm moeten kunnen leveren.

De motoren hebben 10 aansluitingen, 2 aan elke wikkeling (geen andere onderlinge verbindingen). Ik meet 0,85 Ohm op elke wikkeling.

Nu is mijn vraag: hoe moet ik deze precies aansluiten? Wat voor stuurtrappen heb ik nodig, en hoe zit het stappenpatroon precies in elkaar? Kan ik nog kiezen of omschakelen tussen verschillende patronen?

Ik heb de volgende relevante websites gevonden:
http://www.geocities.com/dsaproject/electronics/cnc/cnc_ctrl.html
Hier staat een simpel schema die de motor aanstuurt als een soort van unipolaire stappenmotor, met met 1 tor per wikkeling.

http://www.cs.uiowa.edu/~jones/step/software.html
Hier vind ik wel een stappenpatroon, wat er uitziet als twee half-stepping patronen, die om beurten 2 stappen doen.

Wat is de beste / meest handige methode om deze motor aan te sturen? De methode zoals op de eerste website kost me maar 5 torren, maar het lijkt me dat het koppel dan veel lager is dan wat de motor kan leveren. Als ik alle spoelen om wil kunnen polen, heb ik 5 volledige H bruggen nodig (=20 torren). Hoe zou het stappenpatroon er in dat geval uit gaan zien?

Aangezien ik 3 of 4 van zulke motoren wil gebruiken, lijkt het met toch wel handiger om een symmetrische voeding te maken, Dan heb ik nog "maar" 5 halve H bruggen nodig.

Heeft iemand enig idee wat de spoelspanning zou moeten zijn, als ik current choppers gebruik? Ik vond ook ergens 325VAC, maar dat lijkt me wel erg veel (en lastig voor de stuurtrappen).

Ik zit ook nog even met de berekening van de kracht op de spindels. Ik kan niet echt een goede formule vinden of bedenken (ben wel werktuigbouwkundige) voor die kracht.
De spindels hebben een spoed van 5mm (gemeten over 10 gangen). Als ik nou doe alsof het een heugel overbrenging is met een drijvend tandwiel met een omtrek van 5mm, dus, net als met de spindel, 5mm verplaatsing per omwenteling, kom ik op het volgende:

r = 0,005m / 2 / Pi = 0,0008 (0,8 mm)
F = 6Nm / 0,0008m = 7500N

Zou dat kloppen? Het lijkt me wel erg veel, maar 6Nm is natuurlijk ook wel heel erg veel.
Ik werwacht deze kracht bij lange na niet nodig te hebben (ik wil voorlopig alleen polystyreen schuim verspanen ;)), dus dan is het niet zo'n ramp als de motoren niet hun maximale koppel kunnen leveren. Zelfs 10% ervan is waarschijnlijk meer dan genoeg voor deze toepassing, alleen een beetje zonde van zulke mooie motoren.

Owja, ik wil dus 2 van deze combinaties gebruiken voor de X assen, en misschien ook voor de Y. Daar zou ik dan een leuke gezinsauto mee op kunnen tillen :D

Ik de toekomst wil ik waarschijnlijk ook metalen gaan verspanen en zo, daarom wil ik eigenlijk wel een beetje redelijke stuurtrappen maken, zodat ik dan niet opnieuw hoef te beginnen. Eigenlijk ook een beetje "omdat het kan".

Misschien is het verstandig om eerst simpele trappen te maken, en het geheel mechanisch op te bouwen, en dan later een keer goede stuurtrappen te fabrieken.

Ben je zeker van die 7,2 deg /step.Ik denk dat dit 0,72 deg/step is of 500 stap/toer in vol stap en 1000stap/halfstap.

Zonder het aandachtig doorgelezen te hebben: kun je hier wat mee?

Inderdaad, je hebt gelijk: 0,72 en 0,36 graden per stap. Ik vond 50 / 100 stappen per omwenteling al zo weinig...

@Marco69: die link is inderdaad wel bruikbaar! Mijn motoren zijn dus van het type zoals de rechtse in figuur 1.5.

Ik denk dat ik maar even een paar 2N3055's uit de oude doos pak en het ding als unipolaire motor ga aansturen met 25% duty cycle op 12V.

Als ik er een paar zekeringen tussen wil zetten, om te voorkomen dat ik die, toch wel kostbare, motor om zeep help met een slechte tor of aansturing die mis gaat, welke waarde moet ik dan nemen?

Als de zekering moet springen bij bijvoorbeeld een gemiddelde stroom van 3A, moet ik dan een zekering nemen van 5A? Een zekering van 3A springt bij 3^2 * R = 9R, terwijl hij 10^2 * R / 4 = 25R aan moet kunnen. Wortel 25 = 5A. Dit lijkt me ook logisch, 10A met 25% duty cycle geeft hetzelfde vermogen als 5A 100% duty cycle, toch?
Dit alles aangenomen de motor een ohmse weerstand is natuurlijk, maar dat is ook zo als er een DC stroom door loopt.

EDIT: ik denk dat een paar forse darlingtons toch iets practischer is.
Waarom zit toch altijd de *verkeerde* pin aan de behuizing?!? Bij de 2N3055s de collector, terwijl ik de emitters aan elkaar moet hebben, en bij FETs meestal de drain, terwijl ik de sources aan elkaar moet hangen. Doen ze dat om ons te pesten?

[Bericht gewijzigd door SparkyGSX op (14%)]

Voor wat experimenten denk ik dat je beter een oude PC voeding neemt en de 5V gebruikt,zet verder een weerstand van 0.82ohm 6W tussen elke winding zo werk je veilig .Ik denk dat je het wat eenvoudig voorsteld maar ik ben wel benieuwd naar het resultaat.