Domanda su motore passo-passo bipolare

Finora tutto corretto. Con entrambi gli avvolgimenti alimentati (condizione di funzionamento normale) e' normale che il motore si scaldi, ma e' costruito apposta! 4A mi sembra ragionevole per uno stepper medio-piccolo.

Si. Di solito si usano degli IC controller appositi (come il venerabile L297) che pilotano un finale di potenza (nell'industria chiamato 'amplificatore'). Essendo il motore bipolare, le due fasi vengono normalmente pilotate con un ponte H (che gli anglosassoni chiamano full bridge).

Quindi ti serve anche la modalita' non frenata...

Non e' banale in quanto i quattro finali del ponte vanno attivati a coppie. Comunque e' una logica molto semplice da implementare...

Direi che dati i tuoi presupposti di bassa velocita' e bassa (addirittura lo vuoi tirare in wave mode!) ti complichi la vita e basta... i chip come L297 servono ANCHE per questo, oltre a generare le sequenze di step. Visto che ti sei documentato non credo ci sia molto da aggiungere (il sensore di corrente e' una resistenza di shunt, spesso e volentieri :P)

Per aumentare la vita del motore e ridurre la dissipazione nulla ti vieta di farlo lavorare con una tensione MINORE di quella di targa. In questo modo diminuisce la corrente e la dissipazione, ma di conseguenza anche la coppia disponibile...

Ah, gia', in wave mode piloti solo un avvolgimento alla volta, quindi il motore si scalda la meta'...

Bella domanda... dipende principalmente dai finali (la corrente di picco), dal motore (essendo induttanza) e la frequenza di chopper (per avere un duty cycle significativo). A naso noi pero' non superiamo il doppio-triplo della tensione nominale (anche se ho visto configurazioni con motori a 12V alimentati a 72...). Ah gia', e poi dei GROSSI elettrolitici sull'alimentazione... fanno un ripple da paura! fortunatamente di solito e' indipendente da quella della logica

Credo che un modello con lo spice di un circuito simile sia molto istruttiva, specie per l'andamento delle correnti... se guardi fra le application notes della SGS ci sono alcuni articoli interessanti al riguardo.

In realtà i miei dati erano puramente ipotetici... ma a quanto pare ho azzeccato qualcosa di ragionevole :))

[...]

Cosa intendi per "modalità non frenata"? Forse la diseccitazione di tutti gli avvolgimenti in modo che il motore sia libero di ruotare su stesso (a parte qualche piccolo attrito)?

Se non sbaglio la modalità wave eccita un avvolgimento per volta, cambiando solo il verso della corrente. Ma sempre un solo avvolgimento. Comunque non avevo intenzione di farmi la logica di controllo per il pilotaggio del ponte, ovviamente utilizzerò gli integrati già disponibili (come l'L297). La mia era una domanda teorica. Per far girare un motore passo-passo a tratti (1 secondo ruota, 10 secondi è fermo, 1 secondo ruota, 10 secondi è fermo, ecc. ecc.) senza grosse pretese di velocità e coppia ma guardando la dissipazione ed il calore, potrebbe bastare una semplice modalità wave per il pilotaggio, rimanendo sotto la tensione di targa del motore? Faccio questa domanda poiché ho visto spesso circuito molto complicati con resistenze di shunt per monitorare la corrente in modo che sovracorrenti non possano danneggiare motore e/o driver. Ma se rimango nei dati di targa (tensione dell'avvolgimento) ed uso un semplice wave-mode, non è necessario il controllo sulla corrente, giusto? Non rischio nulla...

Come ti dicevo, ho già preso in considerazione l'utilizzo di integrati quali l'L297. Sono solo domande teoriche. La modalità chopper o switching è utile solo per diminuire il tempo di accelerazione e decelerazione, ma non serve per "proteggere" il motore e/o risparmiare sulla potenza dissipata rispetto ad una wave-mode, giusto?

Questo è vero. Dovrei provare a fare qualche esperimento.

[...]

Intendi un ponte H con degli induttori che simulano gli avvolgimenti? Non sarà proprio semplice ma posso provarci.

Credo che l'SGS sia ormai ST. Ho provato a fare qualche ricerca ed effettivamente mi sono imbattuto in qualche application-notes sui motori, ma solo per caso. Non è proprio semplice la ricerca delle application notes di quel sito. Se hai dei riferimenti più precisi, ti ringrazio.

Visto che ci sei e mi sembri molto disponibile, un'altra domanda. Normalmente si utilizzano i driver L298 ed il controller L297 della ex-SGS, integrati molto diffusi in passato. Oggi per fare più o meno le stesse cose, si sono affermate altre sigle? A me basterebbe anche la coppia L297/L298 ma non vorrei che andasse in obsolescenza. D'altra parte, non vorrei utilizzare degli integrati non molto diffusi per problemi di reperibilità. Visto che hai capito più o meno il mio problema, hai qualche sigla da propormi?

I 40V in effetti suonano un po' strani, i 10 ohm invece sono tipici...

Esattamente. Lo stepper fermo e alimentato oppone coppia di frenata

Si infatti. Il 297 puo' andare in modalita' wave ma non e' esattamente pratico (lo resetti, gli fai fare un half step e poi solo step interi...). Se pero' ti serve solo la modalita' wave e non il chopper fai prima a pilotare il ponte con delle logiche discrete... e' un circuito veramente semplice!

In linea di principio si... anche all'80% della tensione nominale generalmente funzionano. Magari anche a meno.

Si, SE sei sicuro che il carico verra' tirato al massimo in quel modo. Altrimenti devi comunque considerare ALMENO la corrente nominale di stallo. Poi nulla ti vieta di mettere due fusibili (non e' molto professionale, ma ti salva amplificatore e motore :P)

Il chopper serve per aumentare la coppia in accelerazione e decelerazione risparmiando dissipazione rispetto ad una configurazione L4R (mi pare chi si chiami cosi') dove la tensione in eccesso viene dissipata da una resistenza di caduta (BELLA GROSSA, aggiungo)

Beh, se non ti interessa il chopper non ti serve... attenzione, non induttori puri ma circuiti LR... se cerchi in giro trovi l'induttanza di uno stepper tipico (adesso come adesso non ne ho idea)

SGS e' un bel pezzo che e' ST... ma le AN sono ancora targate SGS (col logo ST a fianco :P)

Comunque dal Sacro Archivio dei pdf:

1679.pdf - AN235 Stepper Motor Driving Dice tutto, anche quello che non interessa 1734.pdf - AN470 The L297 Stepper Motor Controller Se hai intenzione di usare l'L297, ovviamente :)

Poi i datasheet dei due chip, of course

Mah... io vedo anche su schede nuove L297 in quantita'... L298 molto meno, ma principalmente perche' tira solo un paio di ampere quindi ha applicazioni ridotte in campo pesante...

Considera che in un certo senso e' la tecnologia a stepper ad essere in via di obsolescenza, il brushless a 3 fasi lo sta soppiantando in molti campi!

Chesso'... un banalissimo PIC che pilota direttamente il ponte H ? gli fai fare il tuo ciclo (1+10)+molla, la sequenza di wave per la velocita' che ti serve (ah gia', attenzione, in wave mode la risonanza e' particolarmente nociva) e se hai un comparatore o un A/D magari ci sta anche la lettura per limitare la corrente (non il chopper, non chiediamogli troppo...:) O se non e' un PIC allora un Atmel, non voglio fare torto agli estimatori :)) Noi utilizziamo PIC, Atmel e Fujitsu ma io solo i PIC conosco quindi quelli propongo!

Per il ponte H c'e' solo l'imbarazzo della scelta... (aggiungo: senza chopper risparmi sui diodi di ricircolo veloci :P)

Per curiosita', come mai sei cosi' preoccupato della dissipazione del motore? lo devi mettere in un forno? anche se a toccarlo scotta uno stepper spesso e' in ottima salute...

Buon divertimento

Ciao Non so quanto sia grosso questo motore , ma 40*4=160 W !!! Che e' la potenza di in grosso saldatore !!!! Io mi preoccuperei !!! Penso che 4 A sia la massima corrente possibile, e per mantenerlo fermo in una posizione basti molto meno.

Ciao Giorgio

"giorgiomontaguti" ha scritto nel messaggio news: snipped-for-privacy@4ax.com...

sicuramente....a 4A ci sarà la coppia massima.

Ste

PS: leggo il tuo ennesimo indirizzo di posta elettronica su alice... ...va bè che hai avuto problemi di connessione...ma farti santo mi sembra un tantino esagerato ;-)

"PeSte" ha scritto nel messaggio news:UCTXd.15930$ snipped-for-privacy@tornado.fastwebnet.it...

No, no. Come dicevo all'amico Lorenzo, quei dati sono puramente ipotetici... Li ho inventati solo per fare un esempio.

[...]

Forse hai ragione, inutile utilizzare l'L297 per il semplice wave-mode. Dovrebbe bastare un PIC con due I/O e qualche riga di codice, giusto?

sovracorrenti

Scusami ma sinceramente non ti ho capito. Che vuoi dire con "tirato al massimo"? E cosa intendi per "corrente nominale di stallo"? In fin dei conti io voglio che il motore giri, anche lentamente: attivo un avvolgimento in un senso, poi l'altro, poi il primo nell'altro verso, poi il secondo nell'altro verso ancora. Alimento il motore con una tensione pari a quella nominale, o anche inferiore del 20%. Poi mi devo fermare e così lascio l'ultimo avvogimento eccitato. Poi riprendo a girare e mi fermo di nuovo. E così via. Alla fine, diseccito gli avvolgimenti. In questo caso di che mi devo preoccupare?

switching

Forse intendi la modalità in cui si aumenta la resistenza serie di un avvolgimento del motore collegandola esternamente. In questo modo l'accelerazione e la decelerazione sono più rapide e la coppia è maggiore. Ovviamente molta potenza va dissipata sul resistore aggiunto. Ovvio che sia meglio la modalità switching. Ma rispetto ad una wave-mode?

Grazie mille, cercherò...

Vedi che anche tu, prima o poi, ci metti un sensore di corrente? Sinceramente continuo a non capire perché? Se l'avvolgimento è fatto per funzionare a 30V e lo alimento sempre a 23V, penso sia inutile controllare la corrente: sarà sempre minore di quella nominale massima.

Perché non scrivi qualche sigla? Ho già visto che ne esistono tanti sul sito della ST e su altri (Allegro, Sanyo, ecc.) ma quali sono quelli più diffusi e reperibili?

Batteria che mi deve durare il più possibile.

non sono ancora SANto per e-mail

Ciao Ste Sollecitato da tutti a mascherare il mio username come difesa da spammers, ho aggiunto un san all'username dichiarato, ma anche una "signature" che doveva far capire ..la cosa. Purtroppo questa signature che dovrebbe essere automatica, non funziona e devo metterla di prepotenza come in questo messaggio. Ho usato FreeAgent per decenni benissimo, ma ora ho dovuto scaricare la nuova versione....e non so piu' usarla !!!! Questa e' la ragione per cui non aggiorno mai i programmi !!! Comunque almeno beato mi dovrebbero fare...con tutte le beghe che mi ritrovo con ADSL !!!

Tutti i programmi Alice, Explorer,Outlook, Eudora fanno errori a caso...poi guariscono ..poi ricominciano !!!

Sono ormai maturo per dar retta all'amico che mi insegna come usare ADSL con Win 98 prima manieeeera .

Ciao Giorgio

"giorgiomontaguti" ha scritto nel messaggio news: snipped-for-privacy@4ax.com...

[...]

uh...e dove sta?

Facciamo tre o quattro :) Lo dice il teorema del conteggio... ti servono

5 stati: tutto spento (ritorno a molla), fase 1 avanti, fase 1 indietro, fase 2 avanti, fase 2 indietro. Indi per cui, 3 bit come minimo.

A seconda del ponte utilizzato puo' servirti eventualmente della logica esterna, ma non sottilizziamo :P

Che qualcuno ti metta la colla sul perno motore o qualcosa del genere... Ma forse penso troppo fail-safe da industria :PPPP

Per la cronaca la corrente di stallo e' quella che assorbe il motore con l'asse bloccato, in pratica in massima condizione di tenuta... adesso non mi ricordo bene, ma nel 90% dei casi MI SEMBRA sia comunque quella di targa!

Beh, se la velocita' e' alta l'energia nell'indotto non ti permette di raggiungere la coppia entro il passo successivo. Visto che tu vai lentamente, nessun problema...

Si si, il tuo ragionamento e' corretto... ma e' sempre per avere sicurezze aggiuntive :PPP non e' obbligatorio, ma per esempio puoi rilevare una situazione di sovracorrente non nociva al circuito ma che indica una anomalia dell'applicazione (per esempio perno bloccato). Visto che si tratta di un processo a catena aperta le precauzioni non sono mai sufficienti...

Quanto e' grosso il motore? 4A con un ponte integrato non sono comunissimi, di solito si usano da 1 o 2A... di piccolini ci sono il fratello dell'L297, ovvero L298 piu' diversi altri come l'intersil e l'infineon... single chip se non ricordo male fanno anche qualcosa di grosserello (5A se non erro, sempre infineon) ma come SMD gigante. Cercali come driver automotive...

Se ti serve roba ancora piu' grossa secondo me trovi i north/sud side drivers per pilotare i tuoi mosfettoni di fiducia...

I piu' diffusi e reperibili sono quelli che tiene il tuo fornitore :P per esempio RS e distrelec tengono gran parte dell'assortimento ST...

Ottimo motivo, direi... in tal caso ti consiglio dato il ciclo peculiare (1s in spostamento + 10s in frenata) di utilizzare una configurazione del tipo 2pin per la scelta della fase (gli ingressi direzione del driver in sostanza) piu' 1 pin di enable (per la modalita' non frenata). In questo modo puoi utilizzare eventualmente un PWM per chopperare in casa quando tieni in frenata e risparmiare la batteria (visto che generalmente non serve tutta la coppia che hai a disposizione)...

Hai ragione, non ho considerato tutti casi.

[...]

No, i driver da 1A vanno più che bene. Ripeto che i dati dell'esempio erano puramente indicativi per fare due conti, non erano dati reali. Allora, con 1A vado tranquillamente con L298 o mi consigli qualche altra cosa?

Si, avevo pensato alla stessa cosa.

Hmm..., intendi chopperare quando il motore è fermo? E che ci guadagno? La corrente media sull'unico avvolgimento eccitato è sempre uguale a quella che avrei se lo alimentassi continuamente, o no?

P.S.: Che dire, sei gentilissimo e sicuramente molto esperto in materia. Che fai con i motori passo passo nell'industria?

Ciao Ste Io la vedo sopra a Ciao Ste

Comunque provo a rimetterla di prepotenza in fondo.

Ciao Giorgio

non sono ancora SANto per e-mail

L298 e' stracollaudato ed e' pilotato indipendentemente sui 4 rami del ponte, con gli enable per il funzionamento in folle... c'e' da dire che e' stato praticamente inventato per gli stepper bipolari (anche se e' utile in molte altre circostanze). Se fosse stato unipolare avrei usato un ULN200x per la cronaca (darlington array)

Nooooo... se hai un PWM del 50% la corrente MEDIA e' _all'incirca_ la meta' di quella in alimentazione continua. Anche la coppia, ovviamente... c'e' da dire che come altri hanno giustamente fatto notare la coppia di tenuta e' tipicamente di molto inferiore a quella di trazione... per cui dissipi solo il necessario per tenere fermo il perno. Il tutto ovviamente all'incirca poiche', oltre all'effetto induttivo degli avvolgimente, la relazione corrente/coppia e' ... particolare :)) di solito ci sono gli appositi diagrammi per quello... nel tuo caso direi che dovrai procedere sperimentalmente!

Molte cose, specie in campo automotive... di recente un controllo assi per una macchina di collaudo robotizzata. Solo che coi budget di un progetto custom non si sta a scegliere il chip per il bridge, si compra gia' la scheda amplificatrice intera e una scheda dedicata per il motion control... inutile dire che per tre assi 6000 euro partono come nulla...

Industrialmente e' un lavoro di mix & match dei componenti da catalogo... in casa si smontano le stampanti e si attaccano i pesetti per vedere quanto tira lo stepper recuperato :)

Hai ragione, stavo pensando alla tecnica switching con alimentazione maggiore... in quel caso la corrente nominale è la stessa. Tu, invece, mi proponi di utilizzare sempre la stessa tesione solo che a motore fermo e bloccato utilizzo un PWM... ma non rischio che il motore traballi un po sul punto di equilibrio? Ovviamente dovrei provare...

Beh, che dire. Grazie ancora...

"giorgiomontaguti" ha scritto nel messaggio news: snipped-for-privacy@4ax.com...

[...]

ops...mio misunderstand...la cercavo in fondo....

Ola Ste