Sterownik silnika krokowego

Miejsce dobre do dyskusji nad własnymi projektami - pochwal się wszystkim co samodzielnie stworzyłeś.
ODPOWIEDZ
snow
Użytkownik
Posty: 794
Rejestracja: 16 sty 2007, 3:44
Lokalizacja: lubelskie
Kontakt:

Sterownik silnika krokowego

Post autor: snow » 30 sie 2008, 19:55

Zgodnie z tym co proponowałem postanowiłem rozruszać dział DIY i zachęcam do umieszczania swoich konstrukcji gdyż przez praktykę najlepiej się można elektroniki nauczyć ;) Teraz do rzeczy....


Ponieważ ostatnio wpadły mi w ręce silniki krokowe postanowiłem że zrobię sobie maszynę sterowaną numerycznie z komputera. Jedynym problemem było to, że były to silniki pięciofazowe ale że dostałem ich 3 sztuki to uznałem że się do tego celu nadadzą tyle że trzeba było zrobić do nich sterownik gdyż na rynku brak jest rozwiązań dla tego typu silników. W zasadzie to znalazłem jedną stronę w sieci gdzie był opisany sterownik, scalonych sterowników do nich nie znalazłem. Teraz może kilka słów o samym sterowniku i silnikach.

[center]Obrazek [/center]

Silniki są 5 fazowe co daje im krok co 0,72° i wymagają 0,75A/fazę i mają moment 0,6Nm - przynajmniej tak oceniam z ich masy. Sterownik postanowiłem umieścić w typowej obudowie na szynę DIN gdyż łatwiej będzie z takich modułów zrobić sterowanie całej maszyny. Zasilanie doprowadzane do sterownika rozdzieliłem na zasilanie logiki oraz części mocowej. Falownik sterujący silnikiem zasilany jest ze źródła prądowego zrobionego na przetwornicy impulsowej Step-Down. Mierzony jest prąd całego falownika. Poprawniej byłoby zrobić pomiar prądu w fazie lecz uznałem że silnikowi przy pracy w maszynie większy prąd w fazie specjalnie nie zaszkodzi i błąd regulacji całego prądu w stosunku do prądu fazy będzie niewielki i można spokojnie mierzyć prąd całości. Całością steruje procesor Atmega8 który odpowiada za wysterowanie kluczy inwertera. Poprawniejszym rozwiązaniem byłoby zapewne sterowaniem samymi kluczami falownika w celu utrzymania stałego prądu lecz jakoś nie mogłem okiełznać regulatora PI zrobionego na procesorze więc uznałem że dam zewnętrzny stabilizator prądu.
Poza zasilaniem do sterownika przychodzą standardowe sygnały ENABLE, DIR i STEP. Gdy nie ma sygnału ENABLE odłączany jest stabilizator oraz sygnały sterujące kluczy. Płytka jak widać w wersji jednostronnej gdyż laminat tańszy ;)

Wykonanie prezentuje się następująco:

[center]Obrazek
[/center]
Jak na razie testowałem na sucho. Prąd pomimo zmiany obciążenia utrzymuje się na stałym poziomie. Tranzystory ze względu na duży prąd wybrałem typu MOSFET w wersji SMD które specjalnie się nie grzeją przy różnych częstotliwościach - są lekko ciepłe więc uznałem że nie ma co iść w standardowe obudowy TO220 i dawać radiator tym bardziej że udało mi się znaleźć pare N i P w jednej obudowie. Wcześniej wykonałem wersję na zwykłych tranzystorach no ale niestety grzały się tak że ich się dotknąć nie dało ;)

Kodu i schematu z pewnych przyczyn wolałbym nie udostępniać. Jeżeli ktoś jest zainteresowany to jedynie blokowy mogę umieścić lecz budowa takiego sterownika jest dość prosta i nie wiem czy schemat blokowy nie będzie zbyt oczywisty. Sposób sterowania silnika też jest do znalezienia w sieci więc jeżeli ktoś będzie na prawdę zainteresowany to znajdzie i schemat i kod.

Skrzydlaty
Użytkownik
Posty: 126
Rejestracja: 23 wrz 2007, 21:08
Lokalizacja: Krak

Post autor: Skrzydlaty » 30 sie 2008, 21:15

A co to za "maszynę" robisz?

snow
Użytkownik
Posty: 794
Rejestracja: 16 sty 2007, 3:44
Lokalizacja: lubelskie
Kontakt:

Post autor: snow » 30 sie 2008, 21:18

Do wycinania otworów w plastiku gdyż większość elementów typu wyświetlacze, włączniki, złącza wymagają otworów prostokątnych lub o udziwnionych kształtach. Więc pomyślałem że skoro leżą silniczki to czemu mają się marnować.

Skrzydlaty
Użytkownik
Posty: 126
Rejestracja: 23 wrz 2007, 21:08
Lokalizacja: Krak

Post autor: Skrzydlaty » 31 sie 2008, 0:55

O! Akurat mam taki sam pomysł i już zacząłem co nieco w tym kierunku robić - na tyle, na ile czas pozwala. Ale mechanika? Z czego to będzie, jak będzie działało i w ogóle.... podziel się koncepcją.

snow
Użytkownik
Posty: 794
Rejestracja: 16 sty 2007, 3:44
Lokalizacja: lubelskie
Kontakt:

Post autor: snow » 31 sie 2008, 9:25

Zajrzyj na forum CNC, tam jest pełno takich projektów. Generalnie docelowo jakaś stalowa konstrukcja, teraz przejściowo (i do sprawdzenia całości) konstrukcja jak to zalecają na początek drewniana. Tym bardziej że ja jedynie zamierzam frezować pudełka pod elektronikę więc myślę że wytrzyma. No i raczej mi to potrzebne do małej produkcji, często jednostkowej więc taka maszyna nie będzie za często używana, ale często mam właśnie problemy z wycięciem w panelu nietypowych otworów.
Ja generalnie też robię w ramach wolnego czasu i z tego co mam więc jak zacząłem w kwietniu chyba czy w maju to na razie skończyłem swoje sterowniki i zrobiłem konstrukcję która chyba waży ok. 15-20kg (a jeszcze dojdzie co nieco) więc myślę że da rade. Skoro mam 3 silniki to spróbuję zrobić taką co będzie frezować w 3 kierunkach. Zostało mi jeszcze skończyć projektować płytę główną do której dopnie się komputer i zasilanie. Zamknąć w obudowę i zaczynać wycinanie :). Jedyne co będzie wadą tych silników to prędkość obrabiania (ale mi tam się nie śpieszy) ze względu na mały krok i przełożenie śruby napędowej. Na silnikach 2-fazowych ze skokiem co 7,2st. miałem posuwy ok. 20cm/minutę więc na logikę wychodzi że tu będe miał 2cm/minutę ale zyskam na dokładności 10 razy (teoretycznie bo obawiam się że te suwnice co mam narazie to raczej z taką dokładnością się nie będą przesuwać - ale to pewnie tymczasowe będzie rozwiążanie). Na razie całość będzie w fazie badań ;)

Skrzydlaty
Użytkownik
Posty: 126
Rejestracja: 23 wrz 2007, 21:08
Lokalizacja: Krak

Post autor: Skrzydlaty » 31 sie 2008, 11:22

Ja tam forum CNC już dość dobrze zwiedziłem :mrgreen:
Nie mam wprawdzie tylu silników ale elektronika i silniki będą na samym końcu. Jak narazie wziąłem się nawet nie za konstrukcje tylko za same posuwy. Jeśli luzy będą na tyle małe że mnie zadowoli - dorobię resztę. A całość robie na kawałkach twardych dysków - aluminium dobrze sie obrabia mała wiertareczka a więc i w miarę dokładnie. Prowadnice z drukarek, kwestia łożysk nierozstrzygnięta ale jak narazie na sprawdzenie włożę karetki z drukarek. Jak to wypali to może na tym w kawałku porządnego, zakupionego aluminium coś wytnę. Prędkość też nie będzie powalająca, luzy dadzą sie we znaki ale zawsze zostaje malutki pilniczek:) A Ty jakich zamierzasz użyć prowadnic? Wogóle jakie masz suwnice???

snow
Użytkownik
Posty: 794
Rejestracja: 16 sty 2007, 3:44
Lokalizacja: lubelskie
Kontakt:

Post autor: snow » 31 sie 2008, 11:34

Na razie dorwałem z rozbiórki kilka szufladowych (mam ze 20 szt.) więc na nich zrobię prototyp. Docelowo wałki szlifowane fi16 lub f20. O silniki popytaj w punktach naprawy kserokopiarek. Z reguły oddają do utylizacji maszyny więc silniki raczej im się walają po magazynie. Ja właśnie w takim punkcie za przysłowiowe piwo dostałem chyba z 20 różnych silników krokowych w tym 3 sztuki właśnie tych 5-fazowych.

No ale powoli zaczynamy odbiegać od tematu sterownika i nie wiem czy to się moderatorom spodoba :) Jak ukończę moją prowizorkę to zamieszczę projekt w DIY :)

Skrzydlaty
Użytkownik
Posty: 126
Rejestracja: 23 wrz 2007, 21:08
Lokalizacja: Krak

Post autor: Skrzydlaty » 31 sie 2008, 15:13

To ja proponuje żebyś założył nowy temat w odpowiednim dziale już teraz. No i opisał conieco więcej. Też chce cos takiego zrobić ale niewiem z czym do czego żebym sie nie przeliczył. Foty mile widziane. Propo prowadnic szufladowych - na forum CNC widziałem ostrą krytykę takich prowadnic.

ODPOWIEDZ