Stappenmotoren voldoende kracht?

Motor mag volgens de specs 3.1V en 2.5A hebben.
Vermoed dat je voeding problemen heeft met de stroom.
Motor trekt met aanlopen hoe kort ook altijd meer.

Driver mag 50V hebben en 2.5A leveren maar regeld de spanning niet.

Dus op zoek naar een geschikte voeding

[Bericht gewijzigd door HD13 op dinsdag 17 februari 2015 07:06:06 (23%)]

Het IC L298 in de driver heeft te grote verliezen voor een 3V toepassing. Je verliest meer dan 3V bij 2A, dus dat gaat niet werken, ook niet met een betere voeding.

Groeten, Bert

Als je een grote massa direct aan de rotor van een stepper vastmaakt, dan zul je met de massatraagheid rekening moeten houden en de motor langzaam optoeren, ook al is de eindsnelheid maar laag.

Ten eerste welkom.

Op 17 februari 2015 05:51:39 schreef Renkum:
Vervolgens heb ik zowel de arduino Uno aangesloten op USB alsook de Driver voorzien van een DC 12V 1500mA power supply.

Dat moet je sowieso altijd doen, zoiets moet je nooit aan de usb poort hangen. De driver heeft echt een aparte voeding nodig.

In dit geval draaiden de platforms, maar sneller en de driver werd ontzettend warm. m.a.w. t zag er niet goed uit.

Dat komt omdat er geen stroomregeling op de driver zit, in mijn ogen is deze driver niet geschikt.

Als ik de datasheets bekijk dan lees ik dat er max. 50V op de driver mag staan, 12V op de Arduino Uno en 3V op de motoren. Moet ik mij zorgen maken dat ik de motoren overbelast?

In dit geval misschien wel, en niet alleen de motor maar ook de driver.

Want de driver zou dit voltage moeten aankunnen toch? Maar beperkt deze de spanning ook?

De driver mag max 50V hebben, en een max stroom van 2.5A leveren.
En dan kom ik weer terug op die stroom, die is niet in te stellen.

Als er ideeen zijn op het vlak van een betere aansluiting, een andere driver of motor en uberhaupt opmerkingen of bevindingen over de (on)mogelijkheid van dit project, dan hoor ik het graag! Mijn dank is groot!

Als je een echte stappenmotor driver zou hebben zal je dit probleem niet hebben, mits de mechanica goed in orde is natuurlijk.

Bij een goede driver kan je bijv. microstep gebruiken, (als het op de driver zit) microstepping houd in: 1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16, 1/32, 1/64, 1/128 stap. per omwenteling

Als je dus een 200 staps motor hebt, (200 stappen per omwenteling) en je zou die gebruiken op bijv. 1/32 dan krijg je in eens 6400 stappen per omwenteling. Je kan dus veel nauwkeuriger positioneren.

Dan heb je nog de stroom regeling op de driver. Jou 3V motor kan je makkelijk op bijv. 24V laten lopen als de stroom maar geregeld wordt, maar dat wordt hij nu niet. Dus bij teveel spanning zal en je driver, en je motor warm worden.

Dus mijn advies, koop een goede driver als je het met stappen motoren wil doen.

Je kan hier eens kijken:
http://www.stappenmotor.nl/Stappenmotor/Microstapdrivers/Drivers%20glo…

De driver moet een stroomregeling hebben. Een echte stappenmotor driver heeft dit, maar de driver die jij hebt niet. Deze kan enkel spanning op de spoelen zetten (vol open of vol dicht).

Doordat deze driver de stroom niet regelt, krijg je (bijna) je volledige voedingsspanning op je motoren. Dat is niet de bedoeling.

Voor zeer traag bedrijf kan dit werken met een lage voedingsspanning, maar als je een beetje snelheid hebt gaat de inductie en tegen-EMK van de motor tegenwerken, en zou je een hogere spanning moeten geven om dezelfde stroom te laten lopen in je motor. Aangezien jou sturing enkel de voedingsspanning kan geven, zou ik op zoek gaan naar een andere. Dan kan je inderdaad kiezen voor een driver met microstepping, maar het belangrijkste is dat je de motorstroom kunt instellen.

Succes!

Op 17 februari 2015 09:33:18 schreef Lambiek:

Bij een goede driver kan je bijv. microstep gebruiken, (als het op de driver zit) microstepping houd in: 1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16, 1/32, 1/64, 1/128 stap per omwenteling.

Typefoutje... Met 1/16 microstepping heb je 16 pulsjes nodig om 1 klasieke "step" van de stappenmotor te voltooien. Met 200 stappen per omwenteling dus 16*200 = 3200 pulsjes per omwenteling.

Door onnauwkeurigheden in de aansturing en de mechanica van de stappenmotor is het zo dat als je 1/16 microstepping gebruikt de positionering niet noodzakelijk 16 keer nauwkeuriger wordt. Als je met 16 microstapjes van positie 0 naar positie 16 gaat kan het best zijn dat bij stapje 8 je op positie 9 staat: de eerste 8 stapjes zijn 9/8e te groot geweest, de overige zijn 7/8 te klein. Vandaar dat ik het nut van nog-kleinere microsteps dan 1/16 niet in zie.

Op 17 februari 2015 09:56:18 schreef rew:
Typefoutje... Met 1/16 microstepping............

Lees nog eens goed rew, ik had het over 1/32 stap. Dat zijn dus 6400 microstappen per omwenteling.

Edit:
Sorry ik zie hem.

Bedankt voor alle reacties!
Ik ga op zoek naar een betere driver. Er is echter wel de mogelijkheid met deze driver om softwarematig met een pwm signaal de stroom min of meer te sturen. De vraag is of er dan nog voldoende kracht is.

Dat is niet een oplossing waar je snel een goed resultaat mee hebt. Als je daaraan zou beginnen omdat je ander een of twee tientjes moet betalen voor een andere driver, zou ik snel weten wat ik zou doen!

Om met PWM te gaan sturen zou je namelijk terugkoppeling van de stroom moeten hebben (en snel ook!), en zou de microprocessor het moeten kunnen ook, een dergelijke PWM sturing loopt op tientallen tot honderden kHz. Het uitsturen gaat nog wel, maar de meetcyclus en de conversie van de ADC houdt het niet bij. Daarnaas heb je ook geen tijd mee in je programma om iets anders te doen. In dat geval zou ik óf een gewone DC motor kiezen, óf een echte driver regelen.

Op 17 februari 2015 13:18:43 schreef Renkum:
Er is echter wel de mogelijkheid met deze driver om softwarematig met een pwm signaal de stroom min of meer te sturen.

Dat hoeft niet, dat doet de driver zelf.

De vraag is of er dan nog voldoende kracht is.

Voorbeeld: Je stelt de driver in op zeg 1A, de driver zal dit tijdens het lopen/draaien zoveel mogelijk benaderen. En als de motor stil staat wordt de stroom automatisch terug geregeld, dat hoor je als een soort ruis in de motor.

Het enige wat je nodig hebt is een puls en richting signaal, en als je wil een vrijgave signaal.

Om met PWM te gaan sturen zou je namelijk terugkoppeling van de stroom moeten hebben (en snel ook!), en zou de microprocessor het moeten kunnen ook, een dergelijke PWM sturing loopt op tientallen tot honderden kHz. Het uitsturen gaat nog wel, maar de meetcyclus en de conversie van de ADC houdt het niet bij. Daarnaas heb je ook geen tijd mee in je programma om iets anders te doen. In dat geval zou ik óf een gewone DC motor kiezen, óf een echte driver regelen.

Dit blijkt idd het geval. De uno lijkt niet snel genoeg te kunnen PWMen.

Een echte stappenmotor driver, daarmee bedoel je bijv. de polulu A4988? of valt dit ook nog onder de hobby categorie?

Zou een oplossing nog kunnen zijn om motoren die minder amps vragen te combineren met een betere driver? Deze motoren vragen 2.5a terwijl de driver max 2a per kanaal kan leveren (op papier).

er zijn motoren met min of meer dezelfde koppel die met 1.2A binnen de marge van een driver als de A4988 valt.

bedankt nogmaals voor alle hulp.

Ik heb het al eerder gezegd.. Het probleem zit echt in de hoge verzadigingsspanning van de bipolaire transistoren in het driver IC. Lees de spec er maar op na.

Groeten, Bert

Het liefst stuur je je motor en je driver allebei niet op hun maximum aan Dat is namelijk zuiniger en minder warmte ontwikkeling.

Je kunt jou motoren met een lichtere driver aansturen: deze zal gewoon zíjn maximum stroom aanbieden. Let wel op dat je koeling goed genoeg is (voor de driver). Probeer eerst de stroom eens op de helft te zetten van die polulu`s.

Polulu boardjes zijn zeker hobby drivers, en ze hebben de reputatie af en toe kapot te gaan (tenminste: vier/vijf jaar geleden was dat zo). Waarom weet ik niet, heb altijd andere gebruikt.

Als je een heel bedrijfszekere drive wilt hebben, koop dan een echte met de beveiligingen er in, maar voor normale experimentjes zou het goed genoeg moeten zijn.

Bert: ik snap niet wat de verzdigingsstroom er mee te maken heeft in dit geval? De driver die hij nu heeft, heeft geen terugkoppeling op de stroom...

De verzadigingsspanning van de bipolaire eindtrap in het driver IC, dus met andere woorden hoeveel je verliest van de 3V voedingsspanning. Bij 2A verlies je al meer dan 3V, dus dat kan nooit werken op 3V voedingsspanning.

Meestal wordt bij steppers ook een duty-cycle(%) aangegeven bij nominale stroom. Da's de tijd dat hij maximaal aan mag staan zonder schade op te lopen.

Op 17 februari 2015 17:34:41 schreef Bert_Camper:
De verzadigingsspanning van de bipolaire eindtrap in het driver IC, dus met andere woorden hoeveel je verliest van de 3V voedingsspanning. Bij 2A verlies je al meer dan 3V, dus dat kan nooit werken op 3V voedingsspanning.

De stuurniveaus vanuit de Arduino zijn in orde, maar op 5V kan de uitgangstrap inderdaad niet werken. TS geeft aan dat hij daarna met 15V geprobeerd heeft, maar dat het toe té warm werd. Die 15V zou prima moeten zijn om de motoren te sturen, mits je terug kan regelen tot een redelijke stroom.

Met een L298 zonder terugkoppeling krijg je op 15V toch nooit die motoren goed aangestuurd op een mooie manier? Je zou de voedingsspanning terug kunnen schroeven tot je netjes de juiste spanningen/stromen over je motor hebt, maar als je dan een keer iets meer snelheid nodig heb is je spanning weer te laag om over de tegen EMK en inductie heen te komen, maar dat noem ik eignelijk geen nette manier...

Zie jij een optie die wel wil werken?

Nee, ik zie dit niet gaan werken met deze stappenmotor en deze driver.
Dus of een hogere voedingsspanning met een stappenmotor voor een hogere spanning óf een ander driver IC met intern Mosfets met erg lage Rdson.

Ik zou willen dat ik het allemaal begreep.. Maar de algemene conclusie mag zijn dat ik het met dit materiaal gewoon niet haal?
Ik ben toch niet de eerste die een paar platforms wil laten draaien..

De goedkoopste oplossing is natuurlijk gewoon een serieweerstand opnemen in elke spoelaansluiting.
Voor 2A en 15V voeding zou dat dan iets van 5ohm moeten zijn maar dat wordt wel heet.
Je gaat er 20Watt in verstoken en je voeding moet dat ook kunnen leveren.
Bij een fatsoenlijke driver heb je veel minder stroom nodig bij 15V.

Renkum,

Vroeger maakten ze stappenmotoren die op 12V konden draaien. Zet daar 12V op en ze houden dat jaren vol. Ik heb met die dingen gewerkt rond 1987. Maar met 300 stappen per seconde heb je het wel gehad. Sneller gaat niet.

Tegenwoordig moet alles sneller kunnen draaien. En dat kan. Maar de spec "max 12V" is dan een beetje onzinnig geworden. Modernere stappenmotnoren krijgen als spec: "max XX A".

Stuur je die stappenmotoren van jou met 3.1V kunnen ze dat "jaren volhouden". Maar de moderne manier van aansturen is zoals een A4988 dat doet: stroom-gestuurd. De lol is dat je dan veel sneller kan, mits je bron-spanning hoger is dan die 3.1V.

Dus: Koop een "stepstick" en je hebt een prima driver voor je stappenmotor. Stel de stroom in op "max 0.7A" of misschien "max 1.0A", en je komt een heel eind.

Je bent vast niet de eerste die een platform wil laten draaien. Maar zolang je helemaal niets vertelt over het platform, valt er geen zinnig woord te zeggen over of het realistisch is om dat met deze stappenmotoren te willen doen. Ik kan je verzekeren dat het je niet lukt om een boorplatform (geen model), binnen 24u om te draaien met deze motor. Daar is ie te klein voor.

Op 17 februari 2015 18:48:10 schreef floppy:
De goedkoopste oplossing is natuurlijk gewoon een serieweerstand opnemen in elke spoelaansluiting.

Dat kan, maar het blijft knoeien.

@ TS,

Maar ben het met rew eens, zolang we niet weten om wat voor plateau het gaat kan je geen zinnig antwoord geven.

Voor het zelfde geld is het goed met een dc motor te doen.

Moet het plateau links en rechtsom? Moet het plateau gepositioneerd worden? Moet het plateau een bepaalde snelheid hebben?