Askelmoottorit rinnan kytkettynä saman ohjaimen taakse

[Pasi K]

Iltaa.

Rakentelen omaa puujyrsinkonetta ja laitoin x-akselille (liikevara n 950) kaksi trapetsiruuvia aiemman yhden sijaan. Laitoin toisen moottorin rinnankytkettynä olemassa olevan kaveriksi. Moottorit ovat 8 johtoisia 2 (vai 4) vaiheisia. Aluksi moottorin kaksi käämiä olivat rinnan kytkettynä, muutin kytkennän toisen moottorin lisäyksen sellaiseksi että vain 4 johtoa on kytkettynä per moottori. Eli kummankin moottorin vastaavat käämit on rinnankytkettynä ja loput johtimet vapaina. Teoriassa kokonaisresistanssi pysyy samana induktanssin puolittuessa. Siksi uskoin että nopeus ei kärsisi.

Kävi kuitenkin toisin. Kun yhtä moottoria voi pyörittää n 10 kierrosta sekunnissa, on kahden moottorin kytkennässä maksiminopeus vain n. neljäsosa.

Kysymys kuuluukin: Onko foorumilla sellaista teoreettisen sähkötekniikan gurua, joka osaisi selittää ilmiön? Onko muuta ratkaisua kuin toisen moottorin
poisto ja ruuvien kytkeminen mekaanisesti toisiinsa? (Kaappiin ei mahdu lisää tehoyksiköitä).

Kiitoksia mahdollisista vastauksista.

[Jonne]

Öö, jos kytket kaksi moottoria rinnan, resistanssi puolittuu.
Silloin tehon tarve kaksinkertaistuu.

[Jonne]

Tossa laskukaavoja:

U * I = P       R * I = U
P / U = I       U / R = I
P / I = U       U / I = R

P   teho   watti   W
U   jännite   voltti   V
I   virta   ampeeri   A
R   resistanssi   ohmi Ω

[tero]

Jos ohjain on chopper-tyyppinen, niin sitten ainakin tuollainen käytös on ihan odotettavissa. Kahden motin käämien virtaa ei pysty tuolla tavalla tarkasti ohjaamaan yhtäaikaa jos motit eivät pysy ihan tarkalleen samassa sähköisessä vaihekulmassa (, jotta niiden back-EMF olisi yhtenevä). Steppereillä tuo tarkka asentojen täsmäävyys on melko mahdoton toteuttaa kun askel on niin pieni.

[Pasi K]

Tero paiskasi nasevan vastauksen. Ohjain on nimenomaan virtaa katkova Chopper tyyppinen.

Kun olet asiantuntija, niin osaatko kertoa onko olemassa mitään kytkennällistä kikkaa nopeuden parantamiseksi?

Jonne: resistanssi pysyy samana, koska kummassakin tapauksessa on kaksi käämiä rinnan, jälkimmäisessä vain eri moottoreissa.

Sitten olis vielä jollakintapaa puskuroitu breakout board hakusessa. Ohjaimissa kun on optot jotka vaativat speksien mukaan väh. 7 mA ja läppäri ei anna tarpeeksi.

[tero]

Eipä ole tiedossa mitään hyvää kikkaa. Paras varmaan käyttää yhtä moottoria tai kahta ohjainta.

[Jonne]

Nyt ei tajuu... Onko ohmin laki tuttu? Kytke kaksi hehkulamppua rinnan niin takuulla tarvitaan
enemmän amppeereita saman jännitteen yllä pitämiseen, sama koskee käämejä, ainoastaan
resistanssin muutosta tapahtuu moottorin pyöriessä ( vastamotorinen voima, ynnä muut..).
Jos sulla on moottorin käämityksen ohmit 4 Ohm, kaksi silloin rinnan kytkettynä 2 Ohm.
Oletetaan että virtalähde on: käyttö jännite 24 V, max Amps 6,
laskutoimitus viralle I=U/R. 24 V / 4 Ohm=6 A, ja sitten resistanssi puoliksi, 24V / 2 = 12 A,
jolloin teho 24 V x 6 A = 144 W ja 24 V x 12 A= 288 W. Eli ampeereita tarvitaan tuplana,
muuten jännite laskee U=I*R eli 6 A * 2 Ohm = 12 V. Ja pyörii moottorit takuulla hiljaa
jos sulla ei riitä virtalähteestä yksinkertaisesti paukku.

[Pasi K]

On toki ohmin laki tuttu, myös Kirchoffin lait sekä Thevenin että Nortonin teoreemat...

Eli selitetäänpäs vielä kerran. Moottorin yhden käämin resistanssi on 1,3 ohmia. Käämejä on neljä joista aina kaksi on rinnan keskenään. Ohmaimeen päin näkyy siis kaksi käämiä joiden resistanssi on 0,65 ohmia.

Irrotetaan moottorin toiset käämit ja kytketään toinen moottori rinnan. Edelleen meillä on kaksi 1,3 ohmin käämiä rinnakkain. Moottoreiden toiset käämit jäävät vapaiksi.

[Jonne]

Ai joo, mä luulin että olit vetänyt piuhat moottoreista suoraan väri väriin.
Mutta eikö sulla moottoreiden teho kuitenkin puolitu kun jätät toiset käämit
irralleen? Eli jaat käytännössä yhden moottorin tehon kahdelle? Takuulla
eivät pyöri sitä vauhtia mitä yksi motti.

[Pasi K]

Juu teho sinällään kyllä puolittuun, mutta induktanssin puolittuminen olisi pitänyt periaatteessa kompensoida tilannetta.

Tero selittikin jo miksei näin käynyt. Oppia ikä kaikki.