Как изменить микрошаг драйвера
Прошу помощи рассчитать параметры микро шага на драйвере и количество импульсов STEP.
Известно что один оборот двигателя - примерно 20мм (передача рейка мод 1.5 шестерня 17 зубов через редуктор 1/4). Пульт RZNC 0501. драйвера leadshine MA860H. Хочу чтоб не дребезжал и работал на максимально оптимальных условиях. Уже замучился настраивать. помогите.
Микрошаг можно выбирать, исходя из компромисса – плавность/скорость.
Увеличение дробления шага повысит плавность и снизит резонансы.
Но, ограничение может наложить управляющий софт, который имеет предел максимальной частоты сигнала Step. Т.е., не сможет обеспечить требуемую скорость вращения ШД, при слишком мелком дробления шага.
В случае с пультом 0501, частота его довольно высокая, вроде бы 160кгц.
Лидшайн могучий, может до 300кгц.
Тут ещё и рейка… есть смысл раздробить шаг помельче.
Пусть нужно 100мм/с, в данном случае - 5 об/с вала ШД. Считаем только частоту, механику и график момента шд оставим в покое.
Повысим текущее дробление в 2 раза, до 6400.
Требуемая частота для такой скорости 6400 * 5об/с = 32кГц.
Всё в пределах и с большим запасом, можно пробовать…
подскажите, пожалуйста, как лучше настроить микрошаг, точнее как правильнее
есть связка ШД + Драйвер + Шестерня M1.5-30-8 + соответственное рейка под нее прямозубая
управление RICHAUTO A11
2. Шаговый двигатель 57HS112-4004
На драйвере можно задать микрашаг и вариантов там достаточно много,
Я не очень понимаю, на каком делении шага лучше остановиться и что это дает,
то есть я задаю на драйвер Pulse\Rev 1000, к примеру
получается, я так понимаю, деление шага 1:5
далее считаю на калькуляторе
Параметр Steps per: 7
его я переношу в настройки RICHAUTO, пробую проехаться, немного не совпадает, но подогнать можно
имеет ли значение, и какое, на чем остановиться лучше выбирая на драйвере деление шага?
Заранее благодарю за помощь
и как-то без этого калькулятора можно посчитать, самостоятельно параметр Steps per, есть формула?
Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.
Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.
Решил написать о том, как правильно настроить ток для шаговых двигателей применительно для драйверов TMC.
Так как не нашел внятного описания как правильно настроить токи на данных драйверах, нашел всю необходимую информацию и решил написать о том как это сделать.
В данной статье я постараюсь максимально подробно и с примерами описать данную процедуру.
И так, для начала определимся с терминами:
Vref - Напряжение замеряемое вольтметром между пином Vref и GND от 0 до 2,5 вольт.
Irms - Постоянный ток подаваемый на двигатели.
Imax - Пиковый ток подаваемый на двигатели.
Произведем необходимые расчеты:
Формула для расчета напряжения Vref из постоянного тока Irms кторый мы хотим задать:
Формула для расчета постоянного тока Irms который настроен на драйверах: Зная постоянный ток Irms можно рассчитать пиковый ток Imax: А так же можно произвести обратный расчет из пикового тока Imax в номинальный Irms:Практические примеры:
Я хочу подавать постоянный ток 1А, подставим получим формулу:
Полученное напряжение необходимо выставить при помощи вольтметра на потенциометре шагового драйвера.
Мы не знаем какой ток подается на шаговые двигатели и хотим это выяснить.
Нам необходимо замерить Vref на шаговом драйвере, например мы получили 1,1V, подставив полученные данные в формулу получим постоянный ток на котором работают двигатели в данный момент:
Шаговые драйверы TMC, в отличии от других, умеют подавать ток в зависимости от текущей нагрузки, так например если нагрузки нет, драйвер будет подавать ток меньше номинального, если нагрузка возрастет он поднимет ток до необходимого уровня для преодоления нагрузки, при этом не превышая значения тока Imax. Допустим у меня есть двигатели с рабочим током 1.5А, я хочу что бы пиковый ток был 1,5А, а постоянный был меньше, что бы двигатели не перегревались.
Расчитаем постоянный ток Irms:
1 - Максимальный постоянный ток для данных драйверов 1.2А.
2 - Измерять Vref можно между либо между потенциометром и GND, либо между пином Vref и GND.
3 - Во время настройки Vref необходимо отключать кабель двигателя во избежании повреждения драйвера.
4 - Для настройки необходимо подавать внешнее питание на шилд, а не на USB ардуины.
Настройка Vref на драйверах:
Для удобства настройки желательно наличие две пары рук, маленькая плоская отвертка - желательно керамическая, вольтметр.
Вольтметр необходимо установить в измерение постоянного напряжения до 2 вольт.
Первая пара рук настраивает отверткой вольтаж потенциометром постоянно контролируя показания вольтметра.
Вторая пара рук удерживает красный положительный щуп на пин Vref или потенциометр и черный щуп на GND, для удобства GND можно использовать вход на плату с блока питания.
Определние на какой микрошаг настроен драйвер шагового мотора для чайников.
Откройте блок блок управления и найдите место,
где в нём установлены коробочки примерно такого вида:
Число коробочек и число осей станка должно совпадать.
если есть поворотная ось,то для неё как может быть отдельная коробочка,как и нет.
В этом случае вам при продаже станка должны были сказать,
что поворотная ось подключается вместо одной из линейных осей.
Также на станках улучшенной конструкции на некоторые оси может быть установлен не один мотор,
а два в крайнем положении оси каждый.
Такая конструкция делается для того,чтобы более точно позиционировать инструмент по краям рабочего поля.
При правильном подключении такие моторы подключаются к ЧПУ не зависимо друг от друга и то,
что они управляют одной осью задаётся соответсвующими настройками внутри ЧПУ собственно.
На одной из коробочек найдите таблицу соответствия числа шагов и положения переключателей для настройки микрошага.
Выглядит обычно эта таблица так:
Первый столбец этой таблицы назван Pulse/Rev,то есть число шагов на один оборот двигателя.
Вообще говоря,хотя угол,на который поворачивается двигатель при одном полном шаге и стандартен,
но в стандарте есть и другие значения угла поворота двигателя при полном шаге.
Например LeadShine производит двухфазные двигатели с углами поворота в 0,9 и 1,8 градуса.
Соответственно на один оборот будет приходиться в первом случае 360/0,9=400 шагов.
Во втором случае только 200.
Но тем не менее в таблице указан не микрошаг,а число шагов на оборот для конкретного двигателя.
Чтобы получить от туда микрошаг разделим число шагов на оборот в каждой строке на число
шагов двигателя для которого сделана таблица.
Для какого двигателя делалась таблица на каробке драйвера не объясняется,поэтому будем его угадывать.
Наиболее распространённый вариант двигателя имеет 200 шагов на оборот.
Делим на него числа из таблицы и получаем последовательность
200:200=2^0=1 (Целый,не дроблёный шаг,в таблице вместо 200 стоит слово default )
400:200=2^1=2
800:200=2^2=4
1600:200=2^3=8
3200:200=2^4=16
6400:200=2^5=32
12800:200=2^6=64
25600:200=2^7=128
Отношения совпадают со степенями двойки,так что похоже,что предположение о том,
что таблица составлена для двигателя с 200 шагами на оборот правильное.
То что указано справа и есть микрошаг - отношение числа микрошагов к одному полному шагу двигателя.
Чтобы определить на какой микрошаг настроен драйвер,посмотрим на названия других столбцов таблицы.
Они называются SW5,SW6 и SW7.
Так обычно называют всякие переключатели и выключатели.
Теперь поищем их,обычно они находятся на верху между двумя группами клем,
но могут быть выведены и в другом месте.
Осматриваем драйвер и находим вот это:
Переключатель справа круговой,а значит принимать сразу значения из всех трех столбцов не может.
А вот слева есть набор из 8 тумблеров и так как никаких других переключателей у драивера нет,
предпологаем.чтоименно их и имеют ввиду в этой таблице и смотрим на положение 5,6 и 7 тумблера соответственно.
Видим что все они в верхнем положении,но что это значит,ON или OFF?
Слева внизу на тумблере есть надпись ON и указывающая на него стрелка.
Значит положение переключателя внизу означает что он включен (ON).
А все три переключателя в верхнем положении,значит они в состоянии OFF.
Ищем соответствующею строку в таблице и видим,что ей соответствует микрошаг 128.
При таком микрошаге драйвер может работать не стабильно,поэтому уменьшим его 8.
Смотрим в таблице положение выключателей для такого микрошага и видим,
что для перенастройки драйвера на него надо переключатели SW5,SW6 надо оставить в положении OFF,
а переклячатель SW7 опустить в низ в состояние ON.
Выключам станок,коли он у вас был включен и переключаем тумблеры.
Готово,теперь у нас микрошаг 8 и теперь остаётся только соответственно перенастроить ЧПУ,
а то будет изменение маштаба в 128:8 раз.
Число коробочек и число осей станка должно совпадать.
если есть поворотная ось,то для неё как может быть отдельная коробочка,как и нет.
На станках с большим полем на одну ось может стоять 2 драйвера и два двигателя.
Я по мнению сообщества безграмотен,могу дать вредные или ошибочные советы.
Используйте их после обдумывания и на свой страх и риск.
У меня не всегда выходит понять вопрос,если это случилось то пожалуйста напишите мне об этом в личку.Ответ то я может и знаю,но пишу не то и не о том.
Поправь тогда и деление. 400 - это деление на 2. Дефолт - 1 к 1. Самые распространенные моторы имеют шаг 1.8 градуса. С шагом 0.9 редкость.
Я по мнению сообщества безграмотен,могу дать вредные или ошибочные советы.
Используйте их после обдумывания и на свой страх и риск.
У меня не всегда выходит понять вопрос,если это случилось то пожалуйста напишите мне об этом в личку.Ответ то я может и знаю,но пишу не то и не о том.
Микрошаг - режим деления шага шагового двигателя, когда обмотки мотора запитаны не полным током, а его уровнями, изменяющимися по закону sin в одной фазе и cos во второй.
В общем случае под микрошагом понимают микрошаговый режим управления шаговым двигателем, иначе говоря - режим деления шага. Микрошаговый режим отличается от штатного режима управления двигателем тем, что в каждый момент времени обмотки шагового мотора запитаны не полным током, а некими его уровнями, изменяющимися по закону sin в одной фазе и cos во второй. Такой метод дает возможность фиксировать вал в промежуточных положениях между шагами. Количество таких положений задается настройками драйвера. Скажем, режим микрошага 1:8 означает, что с каждым поданным импульсом STEP драйвер будет перемещать вал примерно на 1/8 полного шага, и для полного оборота вала потребуется подать в 8 раз больше импульсов, чем для режима полного шага.
Применение микрошагового режима
У микрошагового режима может быть несколько применений.
Вначале разберем несколько заблуждений относительно микрошага:
- Микрошаг позволяет увеличить точность привода.
На самом деле это не так. Во-первых, этому мешает геометрическая неидеальность ротора и статора двигателя, неидеальные обмотки, зазоры в подшипниках вала и т.п. В результате двигатель выполняет шаги всегда с некоторой погрешностью(как правило, 5% от величины полного шага), причем абсолютное значение погрешности постоянно для любого выбранного микрошагового режима! Кроме того, во многих драйверах управление двигателем также далеко от идеального, что приводит к дополнительной неравномерности перемещения в режиме микрошага. Дальнейшее деление шага более чем на 5-10 микрошагов приводит только к увеличению разрешающей способности привода, но не точности. То есть вы сможете более дискретно задавать позицию в ЧПУ системе, но не сможете её получить с заданной точностью. - Микрошаг значительно снижает момент двигателя(относительно полношагового режима).
Момент действительно снижается. Однако, использование микрошага одновременно увеличивает плавность хода двигателя, и снижает резонансные явления, что способствует увеличению момента. Два противоположных влияния на момент в среднем более-менее уравновешивают друг друга. В многих случаях применение микрошага на самом деле увеличивает момент, поэтому целесообразность отказа от микрошагового режима должна определяться в каждом конкретном случае.
Основным применением микрошагового режима является борьба с резонансом, снижение вибрации шагового двигателя и повышения плавности хода передачи. Достигается это благодаря тому, что при использовании микрошагового режима на вал мотора действуют более кратковременные усилия разгона-торможения, сам вал совершает шаги меньшей амплитуды, в результате инерционные явления проявлены слабее.
Выбор оптимального режима деления шага
Оптимальный режим деления шага необходимо выбирать в зависимости от конкретного станка и стоящих задач. Основными факторами являются необходимость снизить резонанс двигателей, уменьшить шум, разрешающую способность станка. В большинстве случаев имеет смысл использовать наибольшее деление шага, при котором станок сможет развивать расчетную максимальную скорость. Ограничением в данном случае будет максимальная частота входных импульсов у драйвера или максимальная частота генерации управляющих импульсов ЧПУ-системой. Скажем, скорость вращения 10 об/сек стандартного двигателя с шагом 1.8 град требует подавать импульсы STEP с частотой 2000 Гц для режима полного шага и с частотой 256 КГц для деления шага 1:128, тогда как, например, программа Mach3 максимально может генерировать импульсы с частотой 100 Гц.
Микрошаговый режим драйверов Leadshine
Цифровые драйверы Leadshine построены с применением особой технологии - драйверы всегда используют максимальный режим деления шага. Установка микрошагового режима на самом деле указывает множитель - сколько микрошагов надо совершить на каждый импульс STEP. Такая технология позволяет добиться максимальной плавности движения при любых установках режима деления шага и максимально устранить вибрации шагового двигателя.
Читайте также: