درایور استپر 5 فاز

[tictactoe]

پاسخ : درایور استپر 5 فاز

در روش دوم که به chopping معروف است، تغذیه ای به مراتب بزرگتر از مقدار نامی به سیم پیچ موتور اعمال می شود. بنابراین جریان موتور با شیب بزرگتری نسبت به وضعیتی که با ولتاژ نامی خود درایو شود، رشد می کند. به محض رسیدن جریان موتور به مقدار مورد نظر، وضعیت ولتاژ اعمال شده به آن تغییر می کند و بنابراین جریان مجددا کاهش می یابد. این سیکل نوسانی منجر به تثبیت جریان موتور در حوالی جریان مورد نظر می شود و همان عملکرد منبع جریان را شبیه سازی می کند. در شکل زیر نمایی از هر سه روش نمایش داده شده است ( منبع SGS-THOMSON)

سلام. استاد برای رسیدن به مورد بالا میشه یه منبع تغذیه سوییچینگ حالت جریان ساخت که روی یه جریان محدودی کار کنه و با رسیدن جریان به حد تعریف شده اجازه افزایش جریان رو نده و این طوری جریان رو کنترل کنیم ؟
به طور مثال یه منبع تغذیه 12 ولت سوییچینگ با UC3845 بسازیم که خروجی اون یک ولتاژ 12 ولت با حداکثر جریان مثلا 10 آمپر باشه و مثلا محدود کننده جریان به طور مثال روی 4 آمپر تنظیم کنیم و این 12 ولت ساخته شده رو بدیم به تغذیه قدرت L298 و اینطوری جریان رو محدود کردیم . نظر شما چیه ؟
یه سوال : وقتی جریان به 4 آمپر تنظیم شده میرسه آیا ولتاژ خروجی کم میشه یا اینکه ولتاژ خروجی روی 12 ولت ثابت میمونه و جریان دهی اون محدود میشه ؟ اگه حالت اول اتفاق بیفته که فکر کنم زیاد خوب نباشه ؟
ممکنه یه توضیح بفرمایین ؟

[tictactoe]

پاسخ : درایور استپر 5 فاز

سلام . یه روش دیگه هم یاد گرفتم . با یک مثال بگم بهتره .
یک L298 در نظر بگیریم که از یک مقاومت شنت مثلا 0.5 اهمی برای اندازه گیری جریان مدار راه انداز قدرت (به حالت full-bridge ) استفاده میکنیم و بعد ولتاژ حاصله را از یک فیلتر پایین گذر رد کرده و به یک مقایسه کننده ولتاژ می دهیم و در این قسمت یک ولتاژ مرجع داریم که با توجه به مقدار آن ، جریان جاری شده در هر سیم پیچ تنظیم میشود . حالا خروجی این مقایسه کننده به یک فلیپ فلاپ میره و در صورت یک بودن این فلیپ فلاپ موج pwm ساخته شده به ورودی فعال کننده سیم پیچ اعمال میشه و در غیر اینصورت خروجی این فلیپ فلاپ صفر است . حال با تغییر ولتاژ مرجع میزان دیوتی سایکل اعمال شده به ورودی L298 کم و زیاد میشه و اینطوری جریان تنظیم میشه . اگه جایی رو اشتباه یا ناقص گفتم شما لطفا اصلاحش کنید .


ولی حالا میرسیم به این بخش که چه جوری این کار رو برای درایو کردن یک استپ موتور 5 فاز و با کمک L298 انجام بدیم؟
1- روش اول استفاده از میکرو کنترلر و استفاده از کانالهای ADC برای خوندن ولتاژ مرجع و استفاده از خروجی pwm میکرو برای اعمال دیوتی سایکل مناسب به ورودی L298 . البته شاید استفاده adc میکرو برای این کار کمی کند باشه و میشه از مقایسه کننده آنالوگ داخلی avr نیز استفاده کرد. البته اگه از DSpic33FJ استفاده کنیم که محشره . ولی خب این روش یه مقدار کار بیشتری میبره و پیچیده تره .
2- روش دوم استفاده از یه سری آی سی های کنترل لاجیک برای درایور های قدرت هستش مثل L297 ,L6506 که این آی سی ها خودشون پایه برای ولتاژ مرجع و ورودی جریان سنس شده دارند. ولی L297 تا اونجایی که من دیدم ورودی دیجیتال نداره و فقط ورودی برای ساعتگرد بودن یا پاد ساعتگرد بودن و نوع کارکرد پایه های خروجی دیجیتالش به درد کار برای راه اندازی دو تا L298 برای یک موتور 5 فاز نمیخوره . ولی L6505 فکر کنم گزینه مناسبی باشه . چون دو تا پایه برای تنظیم ولتاژ مرجع داره و ورودی دیجیتال هم داره و میشه از یک میکرو ترتیب مورد نظر برای چرخش موتور 5 فاز رو به اون اعمال کرد و خروجیهای دیجیتال اون رو به L298 داد و اینطوری یه درایور جریان ساخت ولی مثل اینکه این آی سی تو وطن نیست .
میشه کمک کنید تا این مدار رو بسازم . حالا یا با میکرو یا با درایور های موجود در بازار
ممنون

[طراح]

پاسخ : درایور استپر 5 فاز

شما چندین سوال را مطرح کرده اید که خود شما به پاسخ بعضی از آنها رسیده اید. برای پیاده سازی تکنیک chopping می توان از ic های کنترل کننده ای مانند L6506 استفاده کرد و میکروکنترلرهایی مانند XMEGA هم به دلیل دارا بودن ADC با سرعت بالا و یکسری امکانات دیگر، گزینه مناسبی برای این کنترل به شمار می روند. اما بصورت خلاصه ابتدا باید بتوانید با یک منبع ولتاژ ثابت یک موتور را بصورت Open loop راه اندازی کنید و بعد برای استفاده از منابع با مقادیر ولتاز بالاتر، با استفاده از تکنیک هایی مانند chopping به سرعت های بالاتر برسید. بنابراین در ابتدا توضیح دهید که چه ولتاژی را به موتور اعمال کرده اید که 4.5 آمپر جریان کشی ایجاد شده و آرایش سیم پیچ های شما به چه صورت است.

[tictactoe]

پاسخ : درایور استپر 5 فاز

سلام . ممنون از جوابتون .
من یه موتور 5 فاز 5 سیمه دارم. 0.72 درجه دقت در هر پالس داره و روی موتور نوشته 0.75 اهم و 1.5 آمپر . شرکت سازنده موتور هم VEXTA هستش.
با دو تا L298 ویک میکرو کنترلر و با تغذیه 12 ولت برای L298 و ارسال سیگنالهای لازم جهت چرخش ، این موتور رو راه اندازی کردم ولی در هنگام چرخش شفت موتور با سرعت تقریبا متوسط ، جریانی حدود 4.5 آمپر از منبع کشیده میشود و L298 با اینکه هیت سینک مناسبی هم دارند خیلی داغ میکنند . فکر میکنم جایی از مدار یا کار من ایراد داره که این قدر جریان میکشه . میخواستم که تو این مورد کمکم کنید .
ممنون

[طراح]

پاسخ : درایور استپر 5 فاز

در صورت مسئله شما دو مورد قابل توجه است. اول اینکه حاصلضرب 0.75 در 1.5 حدود 1.1 ولت به ازای هر سیم پیچ می شود و بنابراین ولتاژی که قرار داده اید با احتساب حداکثر حدود 4.9 ولتی که در جریان 2 آمپر روی سوئیچ های L298 میافتد، هنوز ولتاژ بزرگی محسوب می شود. دوم اینکه جریان کشیده شده از منبع مجموع جریان تمام سیم پیچ هاست و شما باید اندازه گیری را برای هر سیم پیچ بصورت مجزا انجام دهید.

[tictactoe]

پاسخ : درایور استپر 5 فاز

سلام.
اینو اول بگم که یه مقاومت 1.1 اهمی 5 وات با هر سیم پیچ سری شده . ولتاژ وقتی روی 12 ولت باشه مدام رله محدود کننده جریان قطع و وصل میشه و میخواد از 4.5 آمپر بالاتر بره به خاطر همین ولتاژ رو روی 8 ولت گذاشتم که اینطور نشه و جریان منبع 3.8 آمپر رو نشون میداد (در موتور 5 فاز تا اونجاییکه یادمه در هر لحظه دو تا سیم پیچ فعال هستند پس یعنی هر سیم پیچ حدود 1.9 آمپر می کشه . درسته ؟) .
با اسکوپ سر مقاومت 1.1 اهمی رو چک کردم در بازه زمانی ولتاژ تا 2 ولت بالا میره و دوباره پایین میاد. یعنی حدود 1.8 آمپر هر سیم پیچی جریان میکشه .البته وقتی که ولتاژ ورودی 8 ولت هستش . ( تقریبا با مقدار قبلی برابره)
پس یعنی طبق فرمایش شما ولتاژ 12 ولت در حالت درایور کردن معمولی بدون کنترل جریان مقدار زیادی هستش ولی فکر کنم همین 8 ولت مناسب باشه . نظر شما چیه؟

یک سوال : جریان 1.5 آمپری که از طرف سازنده برای موتور تعیین شده برای این هستش که برای کارکرد مفید و طول عمر بالای آن این جریان رعایت بشه . یعنی اگه مثلا ولتاژ 20 ولتی رو هم به موتور دادیم باید جریان هر سیم پیچ رو روی 1.5 آمپر تنظیم کنیم یا ابنکه ذکر این پارامتر به منظور دیگه ای هستش؟

مطالب بالا رو توضیح دادم تا اگه مشکلی توی بدست آوردن مقادیر وجود داره شما لطف کنید و بگین.

ممنون

[aliila]

پاسخ : درایور استپر 5 فاز


آقای تیک تاک تو بعضی از سوالات شما واقعا آدم رو ناامید میکنه مفهوم آمپر و ولتاز و مقاومت واقعا ساده است و همان قانون مثلث و انگشت است
به هر حال شما دارید کم کم متوجه یک قضایای در کنترل استپ میشید ولی نمی دونم چرا نمی خواهید به منابع انگلیسی زبان مراجع کنید ؟
http://www.robotstorehk.com/AN-828.pdf
یک بار با دقت این پی دی اف رو کلمه به کلمه بخون بعد اگه سوالی بود درختمتیم ولی اگه سوال دیگه ای مطرح کنی معلوم میشه که این مقاله رو نخوندی

[tictactoe]

پاسخ : درایور استپر 5 فاز

آقای تیک تاک تو بعضی از سوالات شما واقعا آدم رو ناامید میکنه

یعنی بقیه اش شما رو امیدوار میکنه . پس این به اون در :smile:

ممنون بابت مقاله تون . حتما میخونمش. من مشکلی با منابع انگلیسی ندارم . شما مشکل خاصی توی حرفهایی که من زدم مشاهده کردی؟ من میخواستم اطلاعاتی که از حرفهای دوستان بدست آوردم و منابعی رو که خوندم ، نتایجی رو که بدست آوردم رو اینجا مطرح کنم تا با استفاده از کمک اساتید به نواقصی که در حرفهام وجود داره پی ببرم و اصلاحشون کنم .

[طراح]

پاسخ : درایور استپر 5 فاز

در صفحه 33 از فایل pdf ای که در این پست ضمیمه شده، شکل موج فرمان های ارسال شده به سوئیچ های کنترل کننده موتور 5 فاز برای SI-7510 نمایش داده شده و از این طریق می توانید نحوه جریان کشی سیم پیچها را بررسی کنید.
در مورد جریان نامی موتور، جریان کشی بصورت مداوم و با فرض قفل ماندن و عدم حرکت موتور معمولا منجر به داغ شدن و حتی خراب شدن موتور در طول زمان می شود و درایورهای صنعتی اکثرا دارای مکانیزم تشخیص عدم ورود پالس ورودی هستند که در این شرایط جریان موتور را به نصف یا کمتر کاهش می دهند.

[tictactoe]

پاسخ : درایور استپر 5 فاز


من از شکل بالا برای تحریک سیم پیچ های استپ موتور 5 فاز استفاده میکنم و به جای مثبت 1 منطقی از میکرو به مدار قدرت میفرستم و به جای منفی که در جدول بالا میبینید 0 منطقی از میکرو به مدار قدرت میفرستم و پورت A از میکرو Mega32 (چهار پین اول پورت) رو برای مقدار دهی به مدار قدرت استفاده میکنم . و از جدول بالا آرایه زیر رو استخراج کردم و به ترتیب عناصر درون آرایه رو به میخونم و به بیرون میفرستم . میخواستم ببینم ترتیب ارسال و اعداد هگز ساخته شده از جدول بالا درسته ؟

ممنون میشم راهنمایی بفرمایید

unsigned char out[10]={0xed,0xe9,0xeb,0xea,0xfa,0xf2,0xf6,0xf4,0xf5,0xe5};

[طراح]

پاسخ : درایور استپر 5 فاز

با فرض در نظر گرفتن 5 بیت با ارزش پائین تر، اعداد آرایه درست به نظر می رسند.

[tictactoe]

پاسخ : درایور استپر 5 فاز

با سلام . ممنون از استاد طراح . این مدار جدید من هستش که با 5 تا شاخه half-bridge پنج تا سیم پیچ استپ موتور رو تحریک میکنه ولی مسفت بالای در هر شاخه به شدت داغ میکنه . یه جایی خوندم که احتیاج به مدار boot strap هستش تا مسفت بالایی به خوبی قطع و وصل بشه و یه زمین مجازی بوجود بیاره . میخواستم بدونم این مدار مشکل منو حل میکنه ؟ این مدار که برای درایور کردن مسفت ها ازش استفاده میشه شامل IR2110 هستش .

http://s2.picofile.com/file/77125128...river.pdf.html
ممنون

[طراح]

پاسخ : درایور استپر 5 فاز

در شکلی که قرار داده اید برای بخش High side از TC4428 استفاده شده که اصلا مدار مناسبی نیست و همانطور که ذکر کرده اید می توانید از درایورهای سری IR21xx استفاده کنید.

[tictactoe]

پاسخ : درایور استپر 5 فاز

با عرض سلام خدمت استاد طراح
این لینک استپ موتوری هست که من میخوام درایوش کنم .
http://www.surplusitalia.it/index.ph...&Itemid=64

اول میخواستم به طور ولتاژ ثابت درایوش کنم اما دیدم بهتره که از روش کنترل جریان برای راه اندازی این موتور استفاده کنم . نوع سرهم بندی سیم پیچ هایی که در این نوع موتور استفاده میشه بنا به لینک زیر از نوع پنتاگون بوده و 5 سیم پیچ به این روش به هم وصل هستند.
http://www.orientalmotor.com/technol...ar-driver.html

در لینک بالا ترتیب مراحل تحریک سیم پیچ های این موتور در دو حالت فول استپ و هاف استپ در جداول مربوطه آورده شده است . همانطور که مشاهده میکنید 5 سیم پیچ این موتور هر کدام جداگانه به دو عدد مسفت وصل شده اند. هدف این هستش که این مسفت ها در هر شاخه توسط IR2110 طبق جدول تحریک بشوند . در لینک زیر مجموعه ماژولهای مربوط به راه اندازی یک استپ موتور 5 فاز با سیم پیچی پنتاگون آورده شده است که شامل یک کنترلر و 5 مجموعه جداگانه مسفت های هاف بریج برای درایو بخش قدرت استفاده شده است . در این مدار از یک مقاومت شنت نیز جهت نمونه برداری از جریان استفاده شده است .
http://forum.orientalmotor.com/downl...ae7d92077945ca

چند تا سوال برام پیش اومده که میخواستم اگه امکان داره جواب بدین
1- با توجه به عدم دسترسی به آی سی آورده شده در مدار لینک بالا ( EIC4131 ) میخواستم تا از یک میکرو جهت ایجاد مراحل متوالی جهت تحریک سیم پیچها استفاده کنم . برای ایجاد pwm با فرکانس حدود 20 الی 50 کیلوهرتز جهت فعال سازی آی سی های IR2110 میخواستم که از L6506 استفاده کنم . همانطور که میدانید این آی سی علاوه بر ایجاد خروجی pwm با فرکانس مورد نظر از جریان خروجی نیز نمونه برداری کرده و مقدار جریان را با توجه به ولتاژ رفرنس تنظیم شده در آن پایدار میکند. متن زیر نیز در مورد کنترل جریان استپ موتور با استفاده از L6506 توضیحاتی داده است که فکر کنم بدرد بخوره . برای درایو کردن 2 تا IR2110 یه دونه L6506 کافیه .
"USING THE L6506 FOR CURRENT CONTROL STEPPER MOTOR"

http://www.google.com/url?sa=t&rct=j...bHPkP2F9s5J25w

ممکنه نظرتون رو در مورد طرحی که گفتم بفرمایید؟
2- یه روش ارزون تر ولی مشکل تر به نظرم رسد که آی سی L6506 حذف شود و از یک میکرو با سرعت بالا که دارای تعداد مناسب خروجی pwm نیز می باشد استفاده کنم و از ADC اون نیز برای خوندن ولتاژ افت کرده روی مقاومت استفاده کنم و متناسب با اون دیوتی سایکل pwm خروجی هر شاخه رو تغییر بدم یا کلا اون رو مثل یک فلیپ فلاپ ست و ریست کنم . نظرتون رو میفرمایید؟
3- از یک مقاومت مشترک برای 5 شاخه هاف بریج استفاده کنم یا برای هر 2 شاخه یک مقاومت شنت استفاده کنم ؟

ممنون میشم راهنمایی بفرمایید

[طراح]

پاسخ : درایور استپر 5 فاز

با توجه به توضیحات شما، به نظر می رسد روش مناسب و کم هزینه استفاده از میکروکنترلر است که در بند 2 توضیح داده اید. در این شرایط تولید PWM ها و اضافه کردن Dead time و تشخیص وضعیت جریان به عهده میکروکنترلر است و درایورهایی مانند IR2110 می تواند برای درایو ماسفت ها بکار رود (در این روش باید از میکروکنترلری استفاده کنید که امکان افزایش Dead time به pwm را داشته باشد). در مورد فیدبک جریان هم اگر از هر شاخه بصورت مجزا فیدبک بگیرید، امکان کنترل بیشتری روی جریان هر شاخه وجود دارد. اما باعث مفصل تر شدن سخت افزار و نیاز به 5 کانال ورودی برای تشخیص وضعیت آنها خواهد بود.