Autor Tópico: Tutorial Sobre Acionamento de Motor de Passo  (Lida 57003 vezes)

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Tutorial Sobre Acionamento de Motor de Passo
« Resposta #45 Online: 02 de Abril de 2007, 09:01 »
Jorge,

Apesar do Reinaldo não ter aparecido ainda, espero que as aulas continuem... :)



reinaldoaf

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Tutorial Sobre Acionamento de Motor de Passo
« Resposta #46 Online: 02 de Abril de 2007, 09:31 »
Sorry, é que fim de semana eu fico Off...

Sobre o assunto de 10 a 25x a tensão nominal, eu acho que eles só trabalham bem se forem "encostados na parede" pois se a rampa de campo magnetico é diretamente proporcional a tensão aplicada, logo temos que se a tensão é maior o campo também é maior, isso é perfeitamente visivel ná pratica com um driver chopper, no meu caro eu estava acionando o driver com 24v e tive um problema na fonte, para remediar por enquanto estou acionando com 12v, com exatamente as mesmas configurações no driver so mudei a tensão de entrada, e o resultado é catastrofico, antes conseguia mover na casa dos 3000hz agora não passa dos 1500hz (apesar q isso na minha maquina é muitooooooo)...

ná pratica então é provado que alimentados com tensão de 10 a 25 vezes maior que a nominal e corrente constante ele se comporta "melhor"...

abraços

juliocno

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« Resposta #47 Online: 02 de Abril de 2007, 10:11 »
Eí pessoal...

O recreio não vai acabar não???
To louco pra voltar pra aula!

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« Resposta #48 Online: 02 de Abril de 2007, 10:21 »
Citação de: "reinaldoaf"
Sobre o assunto de 10 a 25x a tensão nominal, eu acho que eles só trabalham bem se forem "encostados na parede" pois se a rampa de campo magnetico é diretamente proporcional a tensão aplicada ...


Reinaldo, vamos tentar aplicar os conceitos com mais rigor ?

Por exemplo, podemos dizer: a inclinação da rampa é diretamente proporcional à tensão aplicada ... ou seja a velocidade do aumento da corrente é maior quanto maior for a tensão.

Pode parecer chatice minha, redundância, mas não é. Isto é objeto de muita confusão e é importante ter muito claro do que se trata. Algo mal compreendido aqui vai levar à má compreensão de todos os outros aspectos dos drivers ...

Citar
... logo temos que se a tensão é maior o campo também é maior, isso é perfeitamente visivel ná pratica com um driver chopper...


Então, isto não é verdade, ou é uma meia verdade. O campo não é maior, apenas cresce mais rapidamente ... via de regra a corrente fornecida é a nominal e portanto a intensidade do campo magnético será a mesma que a de um motor alimentado sob tensão nominal, tão logo a corrente atinja o valor máximo. Ou seja, o campo é maior, em determinado instante, relativamente a algum outro driver, durante aqueles momentos em que o enrolamento é energizado e até que a corrente nominal seja atingida, quando então será o mesmo.

Podemos fazer uma analogia com dois carros com a mesma velocidade final, mas acelerações diferentes. Aquele capaz de acelerar mais rapidamente ganha vantagem decisiva na partida, mas não é lá muito correto dizer que é mais veloz.

O pulo do gato aqui é entender que a "partida" ocorre toda vez que o estado do motor é alterado, a cada passo portanto. Pela grande frequência das "partidas" é que a vantagem da aceleração é tão decisiva (atenção: não entenda como partida início da rotação do motor, mas CADA passo ...

Citar
... no meu caro eu estava acionando o driver com 24v e tive um problema na fonte, para remediar por enquanto estou acionando com 12v, com exatamente as mesmas configurações no driver so mudei a tensão de entrada, e o resultado é catastrofico, antes conseguia mover na casa dos 3000hz agora não passa dos 1500hz (apesar q isso na minha maquina é muitooooooo)...

ná pratica então é provado que alimentados com tensão de 10 a 25 vezes maior que a nominal e corrente constante ele se comporta "melhor"...


Com certeza ! A diferença é MUITO expressiva. Mais expressiva no início da faixa, quero dizer, a diferença é muito mais notável quando se altera a tensão de 1x para 2x do que quando se altera, digamos, de 20x para 21x ...

juliocno

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« Resposta #49 Online: 02 de Abril de 2007, 11:10 »
Citação de: "cncnow"


Podemos fazer uma analogia com dois carros com a mesma velocidade final, mas acelerações diferentes. Aquele capaz de acelerar mais rapidamente ganha vantagem decisiva na partida, mas não é lá muito correto dizer que é mais veloz.



Outro exemplo:
Dois computadores iguais, mesmo processador, mesmas placas, rodando o mesmo programa. Teoricamente, gastam o mesmo tempo pra executar uma tarefa...

Agora, se mudarmos a quantidade de memória RAM, um com 256MB outro com 1GB, a diferença é sensível.

Não é a velocidade de processamento que mudou, mais a velocidade com que a informação chegou para ser processada...

reinaldoaf

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« Resposta #50 Online: 02 de Abril de 2007, 11:45 »
Amigo Júlio,

No caso, da memoria, e da energia realmente nao sao aplicáveis as comparações suas... entenda, aqui é fisica pura, movimento de eletrons pela resistencia do material... no nosso caso fazer a corrente aumentar mais rápido utilizando a tensão para isso realmente, quer dizer que o "carro acelara mais rápido"

Digamos que acionado a 6v 1,2A o motor leve 50ms para energizar por completo cada faze, sabemos que a corrente é diretamente proporcional a tensao e inversamente proporcional a resistencia (sera q acertei dessa vez) entao isso quer dizer que se aplicarmos uma tensao, equivalente ao dobro da tensao nominal ou seja 12v com a corrente de 1,2A a rampa de subida dessa corrente será 2 vezes mais rápida que a nominal, ou seja 25ms,

Seguindo essa linha de raciocinio, e supondo que caso eu nao atinja a corrente total, o motor nao consiga mover a bobina e entao perde o passo,

com o acionamento nominal, conseguiriamos em 1s 20hz (1000ms / 50ms)
ou seja 20 passos por segundo, o que daria em um motor acionado a full step um RPM de 3 RPM (note que os valores aqui sao supostos e inventados, claro que tempo pra corrente chegar ao máximo é bem maior ja que os acionamentos ficam nas casas de 3khz a 8khz)

Entao sabemos que se acionarmos ele com o dobro da tensao teriamos entao um valor máximo atinguido de 6RPM.

tá certo esse raciocinio jorge?

juliocno

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« Resposta #51 Online: 02 de Abril de 2007, 11:58 »
Reinaldo,
Talvez eu não tenha sido claro no meu exemplo.

Entenda a memoria como o condutor;
Entenda a quantidade de bytes como Tensão;
Entenda o processador como o motor;

Entenda o" carregar completamente a memória" como "energizar completamente o motor";

Dessa forma, o processador (motor) que tiver acesso aos bytes(tensão) mais rapidademte (mais tensão=mais bytes) processa antes...

É perfeitamente aplicavel, pois a informatica é física pura...

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« Resposta #52 Online: 02 de Abril de 2007, 14:35 »
Citação de: "reinaldoaf"
... tá certo esse raciocinio jorge?


Tá no caminho certo, Reinaldo.

A rigor, no que tange a resistência, a corrente atinge o valor máximo instantaneamente, o que "freia" a corrente é a indutância, é ela que limita a velocidade do crescimento da corrente ...

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« Resposta #53 Online: 02 de Abril de 2007, 15:23 »
Jorge,

Espero que esteja certo:

Reinaldo:
Olhe no grafico abaixo:

Vamos ver os dois casos:
1- Se a tensão é 1X verá que demora um tempo T1 para chegar na corrente nominal de 1A.

2- Se a tensão é 3X, veja a inclinação da rampa de subida da corrente:
Demora um tempo T2 que é muito mais curto para a corrente subir os mesmos 1A...

Se extrapolar para tensões cada vez mais altas, verá que as diferenças começam a ser cada vez menores quanto maior for a tensão.

É por isso que acima de umas 25x a tensão de etiqueta não vale a pena ser ultrapassada - não haverá diferenças significantes...

reinaldoaf

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« Resposta #54 Online: 03 de Abril de 2007, 10:05 »
Sim sim fábio, etendi sim...


jorge, entao quer dizer que independentemente do mega super trafo que eu utilizar com 90A como o que tenho em ksa q me dá maior canceira, eu somente vou estar utilizando a corrente necessária para o acionamento do minha criatura, no caso 1,2A/phase como é meio passo + ou - 2,4A/phase seria isso?


abraços?

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« Resposta #55 Online: 03 de Abril de 2007, 11:44 »
Reinaldo,

Se seu circuito controlar a corrente de alguma forma (resistor, chopper, ou qualquer outro meio), EXATAMENTE...

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« Resposta #56 Online: 03 de Abril de 2007, 13:05 »
Citação de: "reinaldoaf"
... entao quer dizer que independentemente do mega super trafo que eu utilizar com 90A como o que tenho em ksa q me dá maior canceira, eu somente vou estar utilizando a corrente necessária para o acionamento do minha criatura, no caso 1,2A/phase como é meio passo + ou - 2,4A/phase seria isso?

Reinaldo, na verdade é ainda menos que isso ... vamos falar um pouco sobre isso durante a discussão sobre choppers ...

Segura as pontas aí que eu tô meio enrolado por aqui, mas logo a gente chega neste que é um dos capítulos mais interessantes ...

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« Resposta #57 Online: 03 de Abril de 2007, 19:27 »
Bão, vamos lá tratar dos choppers ...

O conceito fundamental: choppers são fontes chaveadas, aplicados em drivers para motores de passo são configurados como fontes de corrente constante.

Pq utilizá-los em detrimento de soluções mais simples como as fontes de corrente constante lineares ?

Eficiência. E isso tem implicações não imediatamente aparentes, como veremos.

Como funciona um chopper ?

A coisa é bastante simples, para ilustrar vou usar o modelo do popular L297:

Para uma fonte de corrente constante precisamos de um meio para monitorar a corrente, evidentemente, e a maneira mais usual é colocar um resistor de baixo valor em série com o enrolamento do motor. A queda de tensão no resistor é diretamente proporcional à corrente que o percorre, que é exatamente a mesma do enrolamento.

Há um comparador que recebe de um lado o sinal do resistor sensor de corrente e do outro uma tensão de referência, que serve para determinar a corrente de operação.

Ao ser o enrolamento energizado, quase toda a tensão da fonte é aplicada a ele e a corrente começa a crescer, tão mais rapidamente quanto mais elevada for essa tensão. Quanto a tensão no resistor sensor de corrente igualar-se a da tensão de referência, o comparador provoca a desenergização do enrolamento, o qual é desconectado da fonte, desligado.

A corrente no enrolamento começa a decrescer, mas há um oscilador que periodicamente causa a re-energização do enrolamento e o ciclo se repete.

Temos então um constante liga/desliga que mantém uma corrente média no enrolamento muito próxima àquela determinada pela tensão de referência, o que configura uma fonte de corrente constante.

A operação dos transistores como chaves liga/desliga é o que garante a elevada eficiência do sistema. Como trabalham no corte, quando nenhuma corrente é conduzida, ou na saturação, quando a resistência do transistor é muito baixa, pouca potência é dissipada nos elementos de comutação, os transistores e quase toda a energia é utilizada na operação do motor. Esta é a grande vantagem dos choppers. Isto permite um driver compacto e leve, modesto quanto as exigências de arrefecimento e fonte.

Nas fontes lineares os transistores trabalham em estado intermediário, nunca completamete cortados, nem completamente saturados, comportam-se como resistores variáveis e dissipam um bocado de calor, ou seja desperdiçam a maior parte da energia, obrigando à utilização de dissipadores e ventoinhas, transistores mais parrudos e caros e em maior número, tudo fazendo o volume, peso, custo e consumo aumentarem.

Para motores do porte do omnipresente 23LM-C004, isto não é muito significativo, ainda é viável a utilização de fontes lineares, mas para motores maiores a diferença de peso e volume, custo e consumo não é nada desprezível.

A seguir vamos discutir alguns detalhes pouco discutidos e de modo geral mau compreendidos, particularmente a falácia do aumento da corrente proporcionalmente à velocidade, tema que deu início a este tópico.

Dúvidas ?

reinaldoaf

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« Resposta #58 Online: 04 de Abril de 2007, 00:25 »
Não duvidas amigo jorge, mais assim... uma observação

Tá o campo magnetico é referente as caracteristicas fisicas do motor, ou seja capacidade dos "imãs" internos e também dos enrolamento que sao utilizados.. ai vai a pergunta cretina, existe a possibilidade de eu pegar um motor de 8kgfxcm abrir e "re-enrolar" de forma a passar esse cara pra tipo 15kgf, pois ja vi motores aparentemente iguais com forças completamente diferentes, e quando abertos a unica diferença q meus olhos sem nenhum treino conseguiu notar foi no fio do enrrolamento....


abraços

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« Resposta #59 Online: 04 de Abril de 2007, 00:46 »
Citação de: "reinaldoaf"
... existe a possibilidade de eu pegar um motor de 8kgfxcm abrir e "re-enrolar" ...

Reinaldo, existe a possibilidade de re-enrolar o motor, mas há uma dificuldade: quando o circuito magnético é aberto, ocorre uma desmagnetização, mais ou menos severa, a depender do tipo do magneto, acarretando grande perda do torque ... ou seja, vc tem que encontrar meios de curto-circuitar o campo quando da retirada do rotor ou meios para remagnetizá-lo ... tá nos meus planos para um futuro incerto e não sabido fazer um remagnetizador, mas isso vai demorar, há muitas outras prioridades e tenho interesse apenas acadêmico pela coisa, na prática não vale a pena ...

Há ainda uma outra possibilidade, mais ao nosso alcance, algo que já fiz com sucesso: transformar um motor unipolar em bipolar, remanejando o "fechamento" do motor. Fechamento aqui é a maneira como os enrolamentos estão conectados internamente. Isto pode ser feito com boas possibilidades de sucesso, o risco é o choque do rotor com o estator, com desprendimento de partículas que podem travar e inutilizar o motor. Não é difícil fazer um gabarito que mantenha o rotor centralizado no rotor. Normalmente a fiação está acessível e soldada a um circuito impresso, estudando-o é possível identificar as trilhas que devem ser remanejadas.

Não espere ganho de 100% no torque, o ganho líquido situa-se na faixa de uns 30 ~ 40%%, o que é bastante expressivo ...