Bipolar Step Motor Sürücü Ayrıntıları

[mahoaga]

Kullanma amacınıza bağlı olarak resonans sizin için çözülmesi gereken bir problem olabilirde olmayabilirde. Eğer motoru Cnc, indexer tarzı bir sistemde kullanmayı düşünüyorsanız motordan ihtiyaç duyacağınız hız 750RPM in üzerinde olmayacaktır. Bu hızda bile motoru hareket ettirebilmekte zorlanabilirsiniz. Eğer hızınızı arttırmak istiyorsanız bu tür sistemler için Vidanın adımını yüksek seçersiniz resonans gibi bir şeye boşu boşuna uğraşma gereği duymamış olursunuz. Kısacası cnc yamak istiyorsanız aklınızdan resonans problemini çıkarın. Çünkü öyle bir problem bu sistemler için önemsiz. Ayrıca resonansı önlemek için motora ilave edeceğiniz elektronik sürtünmeler torkun azalmasına da neden olacaktır. Siz bir Laser projektörde ayna ları hareket ettirmeyi düşünüyorsanız o zaman uğraşabilirsiniz. Zamanınızda varsa. Ancak CNC yapmak amacıyla motor sürücü yapacak arkadaşlar kaliteli sürücü yapıcam diye boşu boşuna gereksiz bir uğraşa girmesinler. Bu tür sürücülerede boşun boşuna fazla para vermeniz gereksiz. Bu işi teknik olarak bilen arkadaşlar CNC lerde yüksek hızın hiç bir avantaj sağlayamacağını itiraf edeceklerdir. Hatta düşük hızlarda resonansı önlemeye kalkmak fazlaca bir zarar olacaktır. (Tork düşüşü)
Basit  mantıkla oluşturacağınız bir microstep sürücü Cnc sistemlerinde işinizi tamamiyle çözecektir. CNC sistemlerinde step motor resonans önleyici arabanızın altına ayna koymaktan farklı birşey değil. O ayna orada ne işe yarayacaksa.

Kısacası,resonans motorları yüksek hızda çevirmede kullanılır. Ancak motorlar 750 d/dk dan sonra çok hızlı br şekilde torkta azalma gösterirler. Bu hızlarda alınacak torkla motora bağlı bir çok sürtünme ve kaypıların olduğu bir sistemi hareket ettirebilmek oldukça zor. Kaldıki vida milinin adımını yüksek seçersiniz bu sizin için daha karlı olacaktır. Eğer cnc kullanımı için step motoru kullanmayacaksanız o zaman bu yazdıklarımı dikkate almayın. Mekanizmanız bir aynayı hareket ettiriyorsa veya çok hafif bir sisteme bağlıysa size faydası olabilir. Bazı yerlerde belirtildiği gibi yüksek hızlarda motoru süren sürücüleri almanız size hiç bir fayda sağlamayacağını, aldıktan sonra göreceksiniz Erol arkadaşımızın verdiği linkteki sürücü motorları 900d/dk yakdar çevirebiliyor. Bu hız bile sizin için fazla. Eğer konuyla uğraştıysanız söylediklerime hak vereceksinizdir.

[aster]

http://picproje.org/upload/files/0512060064.JPG

[Macera]

Aster hocamın verdiği linkteki resimde triger kayışıyla deviri dolayısıyla hızı düşürüp torku ve pozisyonlama hassasiyetini artırıyor.
Dizayn aşamasında mantık pozisyonlama hassasiyetini sağlıyacak şekilde sistemi kurmaktır.Mesela 0.01 hassas pozisyonlama isterseniz ve diyelimki elinizdeki sürücü motor ikilisi mikrodımlama ile tur başına 2000 adıma müsadde ediyorsa sistem tur başına 2000*0.01 = 20 mm gider.
Azami deviride 500 tur/dakikada tutarsanız buda 10m/dak ilerleme yapar.
Tahminim buda çoğu uygulama içinde yeterlidir. Sistemi devir başına ilerleme için 20 mmye ayarlarsanız elde edeceğiniz kuvvetde azalır.
M*2*pi=p*F olduğunu unutmayalım.Burda M moment , p tur başına ilerleme F de itme kuvvetini temsil etsin.1.6Nm lik örnek motorda çıkan kuvvet 500N ( 52kg ) olacaktır.

[mahoaga]

Macera Arkadaşmızın belirttiği gibi hız arttıkça tork düşüşü kaçınılmaz.

@Macera
M*2*pi=p*F olarak belirttiğiniz formülde sürtünme kayıpları ihmal ediliyor mu? F=520N olarak bulunan sonuca göre kayıpların olmadığını varsayarsak verilen hız ve step motor  torku ile 50 kiloyu yukarı çekebileceğimiz anlamına mı geliyor?

[Macera]

Burdaki hesap herhangi bir sürtünme olmadığı varsayılarak yapılan hesaptır.
Formül zaten yapılan iş hesabına göre (yani kuvvet çarpı mesafe )çıkmaktadır.Vidalı mil ve lineer kullanımında %90 gibi bir verim elde edilebilir.

[aster]

Olaya biraz fantazi katsam kızmasınız sanırım  

(resimler büyük olduğu için link veriyorum)

http://picproje.org/upload/files/0512060072Y.JPG

biraz daha detay verelim

http://picproje.org/upload/files/0512060074.JPG

birazda motordan aktarma olayına deyinelim  

http://picproje.org/upload/files/0512060065.JPG
http://picproje.org/upload/files/0512060069.JPG

bu CNC sistemde motorların step olmadığı belli oluyor herhalde
kayışlar triger değil normal ama esnemeyen türden
havalı fren sistemide koymuş amcam (aklıma eski havalı Apollo magrus otobüsleri geldi)
sistem bir yatak üstünde ama motorlar resimde de belirttiğim gibi bir çelik şerite asılarak ilerliyor çelik şerit sabit
evet şimdi sıra değerli görüşlerinizde  

[Macera]

Pozisyonun bir şekilde geri dönüşü gerekmekte yoksa pozisyon kontrolünden bahsedemeyiz.Yani bir yerde lineer okuyucu gerekmekte.
Resimlerden gördüğüm kadar bir tahmin yapmaktayım.

[aster]

okuyucu, sarı çubuk ve üstünde gezinen renishaw manyetik, cetvel her pals 0.5 um
http://picproje.com/upload/files/IMG_0007_2.JPG

[Macera]

Bipolar adım sürücülerinde aşırı akıma yada kısa devreye karşı nasıl bir önlem alabiliriz?

[mahoaga]

Bipolar 1/256 microstep sürücü (3 adet) indexer uğraşı sonunda sonuçlandı sayılır.( İvmelenme,Lineer interpolasyon/akım kesmeler/32 bitlik pozisyonlama .....). PC de yaptığım programla G40,G41,G42,G01,G02,G03,G17,G18.... gibi önemli tüm kodları açabiliyorum ve ekranda 3D önizleme verebilyorum. Ayrıca parça pozisyonundan referanslara kadar herşeyi görsel olarak ayarlamayıda sağladım. Buna ek olarak çok basit kullanılabilir, profilli yüzeyleride oluşturabilen ve direk makineye gönderebilen bir adet 3D tasarım programınıda tamamladım. Programlar oldukça uzun olduğu ve hızlı yazıldığı için fazlaca bug içeriyorlar. Uğraşın mekanik kısımlarıyla çalıştığım için onlara pek zamanım yok ama en kısa zamanda onlarıda temizleyecem sanırım. Bu bölümde step sürücüleri tartışıp fikir veren tüm arkadaşlara teşekkür ediyorum. Mekanik kısmı sonlandırınca daha ayrıntılı fotoları belki gönderebilirim sanırım.

[mahoaga]

Bu konuda elle tutulur bir deney henüz yapmadım ancak fikir bazında bazı noktalara ulaştığımı söyleyebilirim. Motor sargıları chopper tekniğinde sabit akımla yükleniyor ve bu sabit akım belirli bir süre sonra motorda osilasyono neden oluyor. Çünkü motora verilen sabit akım hız arttıkça motorda daha titrek hareketlere neden oluyor buda belirli bir devirde motorun resonansa gelmesiyle sonuçlanarak durmasına neden oluyor. Peki ne yapmalıyız ki resonansı engelleyebilelim.

Motora öyle bir değerde akım vereceğiz ki motor ne duracak nede osilasyona gelecek bu denge gerçektende çok hassas diyebilirim. Bunu ayarlamak için elbetteki bir yerlerden geri besleme almamız şart. Buda akımdan tabiki. motoru sürmediğimiz zamanlarda akımda oluşan voltajı okumamız gerekiyor. Sorunda sanırım burda çok karışık bir filtreleme gerektiği kanaatindeyim. Burada işimize yarayacak ve yaramaycak bir grup sinyal var. İçinden işimize yarayacak olanı nasıl ayıklayacağız. Fourier serileri kullanarak FFT analizörlerle bizim için gerekli beyaz gürültüyü alabilmemiz gerekli. Zira aldığımız değerler doğru olmalıki aksi halde sistem osilasyona gelecektir(yada durabilir). Eğer motorun arkasında yüksek hassasiyetli bir encoder olsaydı bir adıma gelen tepkiyi okuyabilirdik. Ama bu maliyetli olurdu. Bu salınım tabiki akım geri beslemesindeki sinyalde mevcut. Çünkü motorun pozisyonundaki bu değişim motor sargılarına da yansımakta. Özel filtreler kullanarak alacağımız geri besleme değerini PID ile işleme sokarak akıma bir ayar çekmemiz gerekiyor. Motor ne duracak nede osilasyona gelecek. Electronic damping dedileri de bu olsa gerek.

Bunlar benim tahminlerim. Bu konuda biraz daha araştırma yaparsam sonuca ulaşabilirim diye zannediyorum.

Şunu net olarak söyleyeblirimki ben anti resonans sağlayan bir sürücüyü CNC de asla kullanmam. Çünkü bu sistem motorda hataya neden olabilir. Sürücünün bir kaç motorda doğru sonuç vermesi tüm motorlarda ve ataletlerde doğru sonuç verebileceğini göstermez. Motorun bu tür sistemlerde hata yapabilmesi mümkündür. Zaten CNC ler için hızlı step motorlar ihtiyaç yok. Hatve arttırımı size ihtiyacınız olan hızı sağlayacaktır.

[Erol YILMAZ]

Bipolar adım sürücülerinde aşırı akıma yada kısa devreye karşı nasıl bir önlem alabiliriz?

Akim sinirlama var zaten biraz iyi suruculerde ?  yok mu ?

[Macera]

Bipolar adım sürücülerinde aşırı akıma yada kısa devreye karşı nasıl bir önlem alabiliriz?

Akim sinirlama var zaten biraz iyi suruculerde ?  yok mu ?

İdeal bağlantılarda motordan gelen  akım ölçülür
Motora giden bağlantıların kısa devre ve veya toprağa doğru iletimde olduğunu farzedelim. Bu durumda üst H köprüsünden yüksek amper geçecek vede köprünün üst transistörleri yanacaktır.
Bu kısa devreyi zamanında sezinleyebilecek devreyi nasıl yapabiliriz?

[mahoaga]

Pozisyonda oluşan hatayı anlamak için akım bilgisini opamptan geçirip filtreledikten sonra, motorlara verilen akımda/palslerde oynama yaparak orta bölge resonansının alındığı bir uygulama.

Linkte daha net olarak bilgi verilmiş. Motorları yüksek hızda çevirmek isteyen arkadaşlar inceleyebilir.

http://www.freepatentsonline.com/4540928.pdf

http://www.compumotor.com/whitepages/ServoFundamentals.pdf

http://www.freshpatents.com/Method-to-reduce-midrange-resonance-during-operation-of-a-multi-phase-step-motor-dt20050428ptan20050088134.php?type=description

[Macera]

SLA7062M tanımlı entegre ile adım motor çalıştıran varmı?
Bu entegreyi stokta bulabileceğim bildiğiniz yer varmıdır?