Проблема С Шаговым Двигателем

[BrPasha]

Помоги плиз разобраться с проблемой. Собрал контроллер для биполярного ШД, управляющие импульсы генерируются микроконтроллером AVR, в качестве ключей использую сборку L298, она специально для этого предназначена.

Двигатель - ДШР56, Iф - 2А, Uф = 2,4 В, Lоб = 4,4 мГн, Rоб = 1,2 Ом, Vmax = 27 об\с.

Проблема в следующем: при питании от 5В получается разогнать на холостом ходу примерно до 3 об\с потом двигатель просто останавливается. При питании от 12В до 5.5 об\с, потом таже история. Последовательно с фазами двигателя стоит резистор 1.2 ОМ. По моим подсчетам эти скорости при таком питании должны быть значительно выше. Можт кто просвятит начинающего??? что я не так делаю..

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[ErtErt]

Останавливается видать потому, что не успевает выполнить шаг, "проскакивает". Была такая же проблема, оказалось, что блок питания виноват - вольт как надо, а вот точёк недотянул... Поставил хороший БП - все заработало.

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[wowa]

Боюсь что с L298 моторчик быстро и непобежит - это ведь просто мост... Для скоростных моторов нужен мост с чопером... Незнаю как это по русски правильно пишется (angl. CHOPPER) Да и напряжение 48 вольт у быстрых моторов как бы норма.... Я бы посоветовал - да незнаю какая элементная база у вас есть.. У меня тут есть абсолютно всё.. Даже бывает проблема выбрать что-то из 15 - 25 типов похожих деталей... И ещё как выглядит сигнал с меги? Есть рисунок? И там может быть проблема....

P.S. Вот почитать - http://www.engr.mun.ca/~dpeters/6806/postings/AN-828.pdf и вот ещё http://www.st.com/stonline/products/literature/an/1650.pdf

Изменено 4 мая, 2007 пользователем wowa

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[TsAN]

BrPasha, ШД управляется током. А поскольку ток в индуктивности разгоняется довольно таки медленно - применяется форсирование этого разгона. При этом напряжение источника питания ШД оказывается раз в 10...20 больше, чем это получается, если оценивать его по падению напряжения на оммическом сопротивлении обмотки. Так что прав ув. wowa - питать ШД надо от источника вольт на 40...50. А чтобы двигатель не погорел при малой частоте вращения или в состоянии останова - используется ограничение тока. В L298 предусмотрена возможность подключения датчиков тока. Однако сама по себе эта микросхема функцию ограничения выполнить не может, а пытаться возложить эту задачу на микроконтроллер - IMHO, быстродействия микроконтроллера не хватит. Поэтому лучше применить связку из микросхем L298 и L297 и настроить всё это на ток 2 А (или 4 А в случае запараллеливания обмоток)

Кроме того, максимальная скорость вращения несколько зависит от способа включения обмоток - но это применимо, если все обмотки имеют индивидуальные выводы с каждого конца.

Удачи!

[BrPasha]

Боюсь что с L298 моторчик быстро и непобежит - это ведь просто мост... Для скоростных моторов нужен мост с чопером... Незнаю как это по русски правильно пишется (angl. CHOPPER) Да и напряжение 48 вольт у быстрых моторов как бы норма.... Я бы посоветовал - да незнаю какая элементная база у вас есть.. У меня тут есть абсолютно всё.. Даже бывает проблема выбрать что-то из 15 - 25 типов похожих деталей... И ещё как выглядит сигнал с меги? Есть рисунок? И там может быть проблема....

Вообще мне бы в дальнейшем хотелось отказаться от L298 и собрать мост на полевых транзисторах, там и ток побольше можно организовать. Элементную база - все что есть в магазинах, она думаю не ограничена . А что касается конкретно L298, то у него в характеристиках, до 40 кГц скорость коммутации, в принципе с меги подавал 5000 импульсы на выходе L298 идут нормально проверил по осцилографу, только без подключенного двигателя, подключаешь двигатель, видимо все умирает.

[BrPasha]

BrPasha, ШД управляется током. А поскольку ток в индуктивности разгоняется довольно таки медленно - применяется форсирование этого разгона. При этом напряжение источника питания ШД оказывается раз в 10...20 больше, чем это получается, если оценивать его по падению напряжения на оммическом сопротивлении обмотки. Так что прав ув. wowa - питать ШД надо от источника вольт на 40...50. А чтобы двигатель не погорел при малой частоте вращения или в состоянии останова - используется ограничение тока. В L298 предусмотрена возможность подключения датчиков тока. Однако сама по себе эта микросхема функцию ограничения выполнить не может, а пытаться возложить эту задачу на микроконтроллер - IMHO, быстродействия микроконтроллера не хватит. Поэтому лучше применить связку из микросхем L298 и L297 и настроить всё это на ток 2 А (или 4 А в случае запараллеливания обмоток)

Кроме того, максимальная скорость вращения несколько зависит от способа включения обмоток - но это применимо, если все обмотки имеют индивидуальные выводы с каждого конца.

Удачи!

Да, вы совершенно правы, насчет того что контроллер умирает , перестает принимать команды если на нем регулятор тока делать, сейчас жду L6506 ограничитель тока, его хочу попробывать, тогда уже буду пытаться большее напряжение подавать. А то подал уже 1 раз 34 В, L298 выгорела.

Просто думаю может с L298 нада специальные диоды какие использовать и вообще насколько важны диоды в этом деле??? Если у кого есть опыт работы с L298 до какой скорости на ней двигатель разгоняли в полношаговом режиме?

[papas]

BrPasha, ШД управляется током. А поскольку ток в индуктивности разгоняется довольно таки медленно - применяется форсирование этого разгона. При этом напряжение источника питания ШД оказывается раз в 10...20 больше, чем это получается, если оценивать его по падению напряжения на оммическом сопротивлении обмотки. Так что прав ув. wowa - питать ШД надо от источника вольт на 40...50. А чтобы двигатель не погорел при малой частоте вращения или в состоянии останова - используется ограничение тока. В L298 предусмотрена возможность подключения датчиков тока. Однако сама по себе эта микросхема функцию ограничения выполнить не может, а пытаться возложить эту задачу на микроконтроллер - IMHO, быстродействия микроконтроллера не хватит. Поэтому лучше применить связку из микросхем L298 и L297 и настроить всё это на ток 2 А (или 4 А в случае запараллеливания обмоток)

Кроме того, максимальная скорость вращения несколько зависит от способа включения обмоток - но это применимо, если все обмотки имеют индивидуальные выводы с каждого конца.

Удачи!

Да, вы совершенно правы, насчет того что контроллер умирает , перестает принимать команды если на нем регулятор тока делать, сейчас жду L6506 ограничитель тока, его хочу попробывать, тогда уже буду пытаться большее напряжение подавать. А то подал уже 1 раз 34 В, L298 выгорела.

Просто думаю может с L298 нада специальные диоды какие использовать и вообще насколько важны диоды в этом деле??? Если у кого есть опыт работы с L298 до какой скорости на ней двигатель разгоняли в полношаговом режиме?

Когда-то делали контроллер ШД. Тип двигателя не помню, но большой был. Доводили до 3000 об/мин. Драйвер не применяли, ставили мосты на IRFZ, а для управления ими уже стоял драйвер. Если кому интересно, пороюсь в архивах, найду тип. Так вот, питание брали около 50В, ставили резисторы около 0,2Ом, падением напряжения на них открывали транзисторы (BC547 применяли), а с этих транзисторов уже подавали на входы внешних прерываний Атмела (clock был около 11МГц). При появлении прерывания проц просто закрывал мост. При этом ему хватало времени управлять ШД и принимать команды/передавать данные по UART.

[wowa]

Жду с нетерпением 3000 - оборотов на шаговом Может быть это было 3000 шагов???? Я вот сколько не пробовал - у меня даже на специальных скоростных моторах при напряжении 64 вольта ехало максимально на 1800 шагов.... Именно из за скорости изобрели сервомоторы.. Не так точно как шаговик - но обороты - 1500 - 6000..... И в принципе точность 1440 положений (точность 2 - 5 %) достаточна..

[TsAN]

ставили резисторы около 0,2Ом, падением напряжения на них открывали транзисторы (BC547 применяли), а с этих транзисторов уже подавали на входы внешних прерываний Атмела (clock был около 11МГц). При появлении прерывания проц просто закрывал мост.

А открывался мост как? По таймеру? Я примерно с такой же идеи освоение ШД начинал - и у меня, если не поддерживал ток в обмотках, то ШД положение терял, что особенно было заметно при работе на малой скорости. Т.е., делал шаг, а затем, по мере спадания тока, вал отклонялся от зафиксированного в этом шаге положения.

Удачи!

[Rokl]

<br />

ставили резисторы около 0,2Ом, падением напряжения на них открывали транзисторы (BC547 применяли), а с этих транзисторов уже подавали на входы внешних прерываний Атмела (clock был около 11МГц). При появлении прерывания проц просто закрывал мост.

А открывался мост как? По таймеру? Я примерно с такой же идеи освоение ШД начинал - и у меня, если не поддерживал ток в обмотках, то ШД положение терял, что особенно было заметно при работе на малой скорости. Т.е., делал шаг, а затем, по мере спадания тока, вал отклонялся от зафиксированного в этом шаге положения.<br /><br />Удачи!<br /><br />

<br /><br /><br />

Так это классический порок любого ШД, он теряет пол шага при выключении питания или уменьшении тока удержания ниже критического.

[TsAN]

Так это классический порок любого ШД, он теряет пол шага при выключении питания или уменьшении тока удержания ниже критического.

Ну да. Только вот ставить L297+L298 ради стабилизации тока как-то накладно получается. А поскольку у меня микроконтроллер и другими не менее важными функциями занят - программой оперативно осуществлять ШИ регулирование получается не очень хорошо. У меня включение было по прерыванию от таймера, а выключение - по прерыванию от датчика тока. К сожалению, задать этим прерываниям наивысшие приоритеты решаемая задача не позволила, в результате чего ток через обмотка ШД дергался в пределах ампера при номинале 2,5 А. В то же время, если добавить в систему ещё один контроллер, который, как и в случае, приведённом ув. papas, ничем, кроме как управлением ШД, заниматься не будет (ибо обмен данными по UART всё ж таки не слишком большая загрузка), то результирующая стоимость комплектации будет несколько поменьше. Однако программная реализация ШИМ вносит дополнительные задержки по сравнению с реализацией на триггерах (в L297). Вот меня и интересует - если кто делал такую микроконтроллерную систему, то какова получилась стабильность поддержания тока в обмотках ШД?

Удачи!

[papas]

ставили резисторы около 0,2Ом, падением напряжения на них открывали транзисторы (BC547 применяли), а с этих транзисторов уже подавали на входы внешних прерываний Атмела (clock был около 11МГц). При появлении прерывания проц просто закрывал мост.

А открывался мост как? По таймеру? Я примерно с такой же идеи освоение ШД начинал - и у меня, если не поддерживал ток в обмотках, то ШД положение терял, что особенно было заметно при работе на малой скорости. Т.е., делал шаг, а затем, по мере спадания тока, вал отклонялся от зафиксированного в этом шаге положения.

Удачи!

Если текущий шаг не был окончен (таймер + таблица переключений обмоток), ток сразу по окончании обработки прерывания снова включался, по прерыванию снова выключался и т.д., т.е. таким образом формировался ШИМ (практически без программной обработки). Положение при этом не терялось. Этот проц действительно больше ничем не занимался, кроме выполнения полученных команд, да еще выводил тестовую информацию на ЖКИ со своим контроллером. Обработкой данных был занят "Главный", а подчиненных у него было несколько.

Драйвер моста применялся IR2110 (решает проблему включения верхних IRFZ моста).

Насчет 3000 я конечно могу ошибаться, т.к. говорю по памяти, но вроде так было. Под нагрузкой максимальные обороты были поменьше (где-то 2500). Интегральные драйверы обмоток ШД не применялись.

Изменено 9 мая, 2007 пользователем papas

[BrPasha]

Когда-то делали контроллер ШД. Тип двигателя не помню, но большой был. Доводили до 3000 об/мин. Драйвер не применяли, ставили мосты на IRFZ, а для управления ими уже стоял драйвер. Если кому интересно, пороюсь в архивах, найду тип. Так вот, питание брали около 50В, ставили резисторы около 0,2Ом, падением напряжения на них открывали транзисторы (BC547 применяли), а с этих транзисторов уже подавали на входы внешних прерываний Атмела (clock был около 11МГц). При появлении прерывания проц просто закрывал мост. При этом ему хватало времени управлять ШД и принимать команды/передавать данные по UART.

Я в принципе аналогично действую, завожу сигнал с резистора на компаратор, потом на вход прерывания контроллера и по прерываниею отключаю обмотку. Только по непонятным причинам такая схема не всегда срабатывает, то есть стабилизации не происходит, видимо контроллер пропускает прерывания иногда, хотя обмен с ним ведется нормально. "Глохнет" контроллер если обмотки включать не по таймеру, а по обратному прерыванию. Вот сейчас хочу попробывать вытащить схему стабилизации из контроллера. Насчет L297, по экспериментальным данным получается что у нее сопротивление в открытом состоянии аж 2,5 Ом , или у кого нибудь можт есть другие данные? это что получается при 2 А тока на ней мощность в районе 10 Вт падает видимо все таки на полевых транзисторах в итоге придется остановиться. А насчет скорости для меня пределом мечтаний является 1500 об\мин, двигатель вообще позволяет до 1650 разгоняться, но все равно больше 2000 об\мин не встречал...

[papas]

Я в принципе аналогично действую, завожу сигнал с резистора на компаратор, потом на вход прерывания контроллера и по прерываниею отключаю обмотку. Только по непонятным причинам такая схема не всегда срабатывает, то есть стабилизации не происходит, видимо контроллер пропускает прерывания иногда, хотя обмен с ним ведется нормально. "Глохнет" контроллер если обмотки включать не по таймеру, а по обратному прерыванию. Вот сейчас хочу попробывать вытащить схему стабилизации из контроллера. Насчет L297, по экспериментальным данным получается что у нее сопротивление в открытом состоянии аж 2,5 Ом , или у кого нибудь можт есть другие данные? это что получается при 2 А тока на ней мощность в районе 10 Вт падает видимо все таки на полевых транзисторах в итоге придется остановиться. А насчет скорости для меня пределом мечтаний является 1500 об\мин, двигатель вообще позволяет до 1650 разгоняться, но все равно больше 2000 об\мин не встречал...

Я ж говорю, насчет оборотов мог и подзабыть...

А обратное прерывание - это когда ток упадет меньше какого-то порога? Здесь могу быть косяки и в софте, и в монтаже компараторов, и в их настройке. Попробуй сначала просто пропускать ток через токовые резисторы, и убедись, что компараторы срабатывают так, как нужно. Я так понимаю, что компараторы в таком варианте должны быть с гистерезисом.

В нашем варианте ток обмоток был в районе 4А, особой стабилизации не добивались. L297 и т.п. сразу отбросили, взяли миллиомные IRFZ, поставили их на радиатор через слюду, все равно грелись неслабо. Диоды в них были защитные, но мы дополнительно поставили мощные диоды Шоттки, без них полевики грелись сильнее...

[BrPasha]

Я ж говорю, насчет оборотов мог и подзабыть...

А обратное прерывание - это когда ток упадет меньше какого-то порога? Здесь могу быть косяки и в софте, и в монтаже компараторов, и в их настройке. Попробуй сначала просто пропускать ток через токовые резисторы, и убедись, что компараторы срабатывают так, как нужно. Я так понимаю, что компараторы в таком варианте должны быть с гистерезисом.

В нашем варианте ток обмоток был в районе 4А, особой стабилизации не добивались. L297 и т.п. сразу отбросили, взяли миллиомные IRFZ, поставили их на радиатор через слюду, все равно грелись неслабо. Диоды в них были защитные, но мы дополнительно поставили мощные диоды Шоттки, без них полевики грелись сильнее...

Ну да, прерывания генерятся при переходе тока через опереленный уровень по нарастанию и по спаду. Насчет гистерезиса не подумал Пасибо за советы - буду пробывать

[TsAN]

Если текущий шаг не был окончен (таймер + таблица переключений обмоток), ток сразу по окончании обработки прерывания снова включался, по прерыванию снова выключался и т.д., т.е. таким образом формировался ШИМ (практически без программной обработки).

papas, спасибо за столь подробное объяснение. С учетом представленной Вами информации предварительная прикидка показывает, что при таких условиях на микроконтроллере мне можно будет получить ШИМ при достаточно стабильной частоте использумых ею импульсов.

Удачи!

Изменено 11 мая, 2007 пользователем TsAN