Askelmoottorin virta

[salmve]

Moi
Tekniikka ei ole ihan CNCtä mutta sallinette:

Muutin paikallisen leipurin leivänleikkurin leivän mekaanisen "siirtäjän" sähköiseksi.
Leikkurissa on pyörivä veitsiterä ja työnnin joka työntää vuokaleipää aina siivunpaksuuden kerrallaan. Siivuja tulee n.5kpl/sek. Terän muotoilusta johtuen aikaa siirtoon on n. 130ms Ilmeisesti tuosta nopeudesta johtuen mekaanisen kampi/säppipyöräsysteemin hampaat ei kestäneet. Hitsasin ja jyrsin uudet hampaat akseliin pari kertaa.

Purin mekaanisen pois ja laitoin "johtoruuvin" päähän askelmoottorin ja terän kulmavaihteelle triggerilevyn ja optohaarukan. Älynä on Picaxe14M. Askelmoottoriohjain on romuista löytynyt GS-D200 moduli. Stepperi on jostakin isosta IBM tulostimesta purettu Sanyo, 4.5V 1.4A, 2astetta/step. Johtoruuvin nousu on 60mm. Jännitettä poverista irtoaa 33.5V

Ja sitten varsinainen kysymys:Ymmärsinkö manuaalista oikein, jos jätän CONTROL pinnin kytkemättä> slow decay>suurempi keskimääräinen virta? Manuaali löytyy täältä:
http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/2666.pdf
Sivu 9/17

Sivu 11/17 Virran säätö: Oletuksena 1A Minulla 0.6A? Miksi jää reilusti alle oletuksen?
On hiukan tehoton.

http://picasaweb.google.com/salmve/SatunLeikkuri?authkey=Gv1sRgCMKo1YzMtpqC7QE#

Linkissä muutama kuva:
Ensimmäisessä kuvassa  terämoottori/kulmavaihde/triggeri/opto/askelmoottori
Toisessa kuvassa terä/työnnin
Skooppikuvassa sinisellä "kierrospulssi"  optolta ja keltaisella Picaxelta stepperiohjaimelle menevä pulssi. Kuvassa max. viipaleenpaksuus 32 pulssia=n.10mm

Paksuudelle on säätö 3 pulssin(=n.1mm) välein

Vekku

[Kremmen]

[...]
Ja sitten varsinainen kysymys:Ymmärsinkö manuaalista oikein, jos jätän CONTROL pinnin kytkemättä> slow decay>suurempi keskimääräinen virta?

Joo. Tuo tarkoittaa sitä, että yläkivi jätetään johtavaksi jolloin pulssin päättyessä virta kiertää vastapuolen vauhtipyörädiodin ja kiven kautta jolloin resistansi on pienempi ja virta alenee hitaammin. Virta kehittää momenttia käämiin jolloin kone vääntää edelleen vähän aikaa ja samalla tietysti käämissä kulkee enemmän virtaa. Tuolla valinnalla voidaan sovittaa ohjaimen ja moottorin dynalmiikkaa toisiinsa.

Sivu 11/17 Virran säätö: Oletuksena 1A Minulla 0.6A? Miksi jää reilusti alle oletuksen?
On hiukan tehoton.

Mikähän mahtaa olla moottorin käämi-induktanssi ja pulssimoduloinnin taajuus? Ehtiikö käämivirta nousta pulssin kestoajan kuluessa haluttuun tasoon?
Olikos tuossa moduulissa sisäinen virran mittausvastus? Ellei ollut, pitää varmistaa ettei vastuksella missään tapauksessa ole mainittavaa induktanssia (eli ei saa olla lankavastus eikä kierteisesti jyrsimällä kalibroitu kalvovastus). Paras olisi tarkoitukseen suunniteltu ei-induktiivinen mittavastus.

[salmve]

Mikähän mahtaa olla moottorin käämi-induktanssi ja pulssimoduloinnin taajuus? Ehtiikö käämivirta nousta pulssin kestoajan kuluessa haluttuun tasoon?
Olikos tuossa moduulissa sisäinen virran mittausvastus? Ellei ollut, pitää varmistaa ettei vastuksella missään tapauksessa ole mainittavaa induktanssia (eli ei saa olla lankavastus eikä kierteisesti jyrsimällä kalibroitu kalvovastus). Paras olisi tarkoitukseen suunniteltu ei-induktiivinen mittavastus.

Käämi-induktanssista ei ole tietoa. Chopper Frequency  on oletuksena 17khz.
Lohkokaaviossa sivu 3 on Rsense piirretty, ja Ioset pinni nyt kytkemättä.
Askelmoottorin pitovirtakaan ei nouse yli 650mA.
Käämin resistanssi on n. 6.5 ohm.

Vekku

[Kremmen]

Hankalaa näkemättä keksiä mikä tuossa nyt mättää.Muutama juttu tulee kuitenkin mieleen:
- Miten olet mitannut tuon virran oloarvon 650 mA? Yleismittarit hyvin harvoin antavat oikean RMS-arvon sinikäyrästä kovasti poikkeaville aaltomuodoille. Joku Fluken 87 tms voisi siihen pystyä, mikään alle satasen mittari tuskin.
- tämän päivän mittapuulla tuo 17 kHz pwm-taajuus on varsin matala. JOs moottori on kovin pieni-induktanssinen niin virta nousee pulssin alussa äkkiä rajalle ja rajoitin katkaisee pulssin. Sitten odotellaan peukaloita pyöritellen seuraavaa pulssia ja sinä aikana ei virta kulje. Eli liian matala taajuus voi aiheuttaa sen, ettei koneen läpi yksinkertaisesti saa menemään mitään järkevää maksimivirtaa.

Paljonkohan tuolla stepperillä on massaa kiihdytettävänä? Äkkiä laskien 32 pulssia / 0.13 s on jotain 245 pulssia sekunnissa ilman ramppeja. Mahtaako moottorilla olla noin korkea lähtötaajuus kuormalla? Vai käytätkö kiihdystys- ja hidastusramppeja? Silloin lähtötaajuus on tietysti alempi mutta vastaavasti huipputaajuus isompi.

Jollet saa tuota millään toimivaksi niin seuraava vinkki on, että heitä tuo ST:n moduuli suohon ja laita tilalle tuttu ja turvallinen L297/298-moduulipari. Tulee vähän enemmän kolvaamista mutta se ainakin toimii. Ja pystyy mittaamaan olennaisimmat suureet kuten käämivirran jne suoraan.

[salmve]

Mittaus tehty parinkympin mittarilla :)


Taajuutta voi nostaa, datasheetista en löytänyt max arvoa mutta laskukaavasta päättelemällä max taajuus on 34 khz. Onko vaikutusta?

Moottori on suoraan 20mm paksun ja n.600mm pitkän "johtoruuvin" päässä.
Mitään ramppeja pulssitukseen ei ole. Tuo 32 pulssia on se max. ja sitä ei ilmeisesti käytetä. Pääasiassa leikataan 23-25 pulssilla. Kiirehän tuossa on silti.

Pulssi muodostetaan tälläisellä basic-pätkällä:

pulssi:
low 2 (modulin enable pinnillä virta moottorille)
for b3= 1 to b2 (b2= paksuusäädöllä asetettu pulssimäärä)
pulsout 1,150:pause 5
next b3
high 2 (moottorin virta pois) 
do
if pin0=0 then main (optolta tuleva kierrospulssi)
loop

Enable pinniä ohjaamalla yritän vähentää moottorin ja modulin lämpenemistä. "Vääntöön" en huomannut sen vaikuttavan.

Mitenkäs tuohon sen rampin saa näppärästi? Toinen for>next ja se säätämään pulsout käskyssä pulssin pituutta, alussa pidempi ja lyhenee  muutaman for>next kierroksen jälkeen 150een? Tai ehkä lyhyemmäksi että ehtii siirtää se 130ms aikana

Vekku

[Kremmen]

Mittaus tehty parinkympin mittarilla :)

Sitten se on melkein satavarmasti väärin :) Mutta sinulla oli skooppi niin mittaapa virtakäyrä sillä ja laita nähtäväksi. Siitä selviää jo aika tavalla.

Taajuutta voi nostaa, datasheetista en löytänyt max arvoa mutta laskukaavasta päättelemällä max taajuus on 34 khz. Onko vaikutusta?

Voisi sitäkin kokeeksi vähän nostaa ja katsoa mitä vehje alkaa tekemään. Joku reilu 20 kHz mutta ei ole niin tarkkaa. Sinnepäin niin näkee onko puhdin puute tuosta pulssisuhteesta kiinni.

Moottori on suoraan 20mm paksun ja n.600mm pitkän "johtoruuvin" päässä.
Mitään ramppeja pulssitukseen ei ole. Tuo 32 pulssia on se max. ja sitä ei ilmeisesti käytetä. Pääasiassa leikataan 23-25 pulssilla. Kiirehän tuossa on silti.

Mä vähän laskeskelin ja tässä taitaa tulla niitti tälle nykyiselle toteutukselle. Noilla mekaanisilla mitoilla tulisi - ellen ole laskenut väärin - johtoruuvin hitausmomentiksi 7,45x10^-3 kgm^2. Lähtöarvoilla 25 pulssia, 130 ms olisi ilman kiihdytys- ja hidastusramppeja ensimmäisen pulssiin vaadittu kulmakiihtyvyys n. 73900 kierr/sek^2 jolloin koneelta vaadittu lähtömomentti olisi noin 34 Nm. Tuosta askelmoottorista ei varmasti lähde moista vääntöä. Tuonnäköisillä koneilla ja näillä sähköisillä arvoilla sopii olettaa momentin olevan 0,x Nm ja väännön puutteessa moottori sutii pulsseja rankasti lähdössä ja hidastuksessa. Se, että liike näyttää menevän lähelle saattaa johtua vain siitä, että hidastuksessa missataan myös jolloin koko liike saattaa olla jopa lähelle tarkoitettua. Silti kone ei varmana seuraa pulsseja lähdössä ja pysäytyksessä.
Ainoa lääke tuohon on kiihdytys- ja hidastusrampit. Niiden järkevä mitoitus vaatisi kuitenkin tiedon moottorin maksimimomenteista.
Ja lisäksi tulee vielä kitkahäviöt jotka moottorin on tietysti myös voitettava...

Pulssi muodostetaan tälläisellä basic-pätkällä:

pulssi:
low 2 (modulin enable pinnillä virta moottorille)
for b3= 1 to b2 (b2= paksuusäädöllä asetettu pulssimäärä)
pulsout 1,150:pause 5
next b3
high 2 (moottorin virta pois) 
do
if pin0=0 then main (optolta tuleva kierrospulssi)
loop

Enable pinniä ohjaamalla yritän vähentää moottorin ja modulin lämpenemistä. "Vääntöön" en huomannut sen vaikuttavan.

Mitenkäs tuohon sen rampin saa näppärästi? Toinen for>next ja se säätämään pulsout käskyssä pulssin pituutta, alussa pidempi ja lyhenee  muutaman for>next kierroksen jälkeen 150een? Tai ehkä lyhyemmäksi että ehtii siirtää se 130ms aikana

"Näppärästi" tuota ramppia ei saa, joutuu laskemaan. Kiihdytys- ja hidastusramppien laskenta reaaliajassa vetää kovin heiveröisen kontrollerin kyykkyyn, mutta onneksi tässä voi hyvin laskea kulmapisteet etukäteen kun kyse on vakiosiirrosta eikä radanseurannasta. Laitan mukaan paperin joka voi olla mielenkiintoinen tässä suhteessa.

[salmve]

Mä vähän laskeskelin ja tässä taitaa tulla niitti tälle nykyiselle toteutukselle. Noilla mekaanisilla mitoilla tulisi - ellen ole laskenut väärin - johtoruuvin hitausmomentiksi 7,45x10^-3 kgm^2. Lähtöarvoilla 25 pulssia, 130 ms olisi ilman kiihdytys- ja hidastusramppeja ensimmäisen pulssiin vaadittu kulmakiihtyvyys n. 73900 kierr/sek^2 jolloin koneelta vaadittu lähtömomentti olisi noin 34 Nm. Tuosta askelmoottorista ei varmasti lähde moista vääntöä. Tuonnäköisillä koneilla ja näillä sähköisillä arvoilla sopii olettaa momentin olevan 0,x Nm ja väännön puutteessa moottori sutii pulsseja rankasti lähdössä ja hidastuksessa. Se, että liike näyttää menevän lähelle saattaa johtua vain siitä, että hidastuksessa missataan myös jolloin koko liike saattaa olla jopa lähelle tarkoitettua. Silti kone ei varmana seuraa pulsseja lähdössä ja pysäytyksessä.

Moi
Homma ollut sivussa muiden kiireiden vuoksi.....

Tein tuon muutoksen jo kesällä ja se näytti toimivan ok. Kone oli käytössä useamman kuukauden kunnes leipuri soitteli että tekee aivan sutta. No syy oli löystynyt triggerilevyn kiinnitys, joten ajoitus oli pielessä. Puski leipää päin terää. Korjauksena säätö ja ruuvilukite,
ja taas leipä viipaloitui.

Mielessä oli pidempään ollut jo alussa havaittu tehonpuute. Toimii hyvin voideltuna, mutta jauhopölyn ja oljyn yhdistelmä ei ole vaseliinia. Sinä syy aloituspostaukseen.


Aikaa 297/298 kortin tinailuun ei tuntunut löytyvän, joten tilasin ebaystä näitä:
http://www.nbglin.com/motor.htm

Kolme korttia postikuluineen alle 35€. Tulivat HongKongista noin viikossa.

Mikä tuossa kytkennässä määrää käämivirran kun l298 pinnit 1 ja 15 (rsense) ovat maissa?
Vai pitääkö moottori (tai käyttöjännite) valita siten ettei l298:n max. 2A ylity?
En ole vielä noilla korteilla kokeillut. Minulla on irrallisena suunnilleen samankokoinen moottori jolla voisin testailla. Nouseeko piiristä savu?

Vekku