Chiarimento su corrente nei motori stepper

[Luca88]

Ciao,
qualcuno potrebbe spiegarmi come funziona la corrente nei motori passo passo? Non riesco a capire perché ad esempio questo motore che mi hanno consigliato per muovere un carrello lineare ha come caratteristiche: resistenza di fase 1.7 ohm, corrente di fase 1.68A e tensione di alimentazione consigliata 12V.
Ora quello che non capisco è se quindi con una resistenza di 1.7 ohm e una tensione di alimentazione di 12V non dovrei avere


Perché io adesso ho un driver fatto con un L298D che può pilotare fino a 2A (secondo le specifiche del produttore), e ho uno stepper con corrente di fase dichiarata 1A (quindi il driver non dovrebbe avere problemi a farlo andare) e resistenza di fase 3.5 Ohm, dai conti che ho fatto (come sopra) alimentandolo a 12V mi assorbe 3.5A e infatti l'L298 si scalda tantissimo, non vorrei andare ad acquistare quel motore che mi hanno consigliato e poi ritrovarmi con lo stesso problema...

Grazie in anticipo a chi mi darà una mano

[didimo]

Dovresti aver usato un circuito tipo quello di fig.12 come da questo link:
http://www.st.com/st-web-ui/static/acti ... 003776.pdf.
Con questo sistema la I viene campionata tramite RS1 e RS2 e se supera la soglia prestabilita viene accesa e spenta, dal 297, la V di modo che la Imedia sia quella richiesta:quindi la V non rimane costante e non siamo più in CC

didimo

[Luca88]

Hm ho capito, grazie
La scheda che ho (l'avevo acquistata qualche anno fa) monta solo un L298, quindi non ha la funzione di regolazione della corrente da quel che capisco? Il problema sta qui allora...
Ma una soluzione potrebbe essere mettere in serie all'avvolgimento una resistenza in modo da abbassare la corrente a quella voluta? Però mi sa che perdo comunque in coppia del motore no?

[carloc]

Beh didimo ha ragione ,sfruttando l'induttanza propria degli avvolgimenti la coppia L298-L297 realizza un PWM che in effetti limita la corrente media ad un valore regolabile e minore di quello massimo che si avrebbe alimentando ogni fase in "continua".

Ora tu non stai realizzando questo controllo PWM, in questo modo la corrente di ogni fase si attesta al valore asintotico che hai (circa) calcolato

Ad esempio, partendo a "bocce ferme" si avrebbe qualcosa del genere

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in pratica stai pilotando come da grafico rosso invece che con il "verdolino"

P.S. quando applichi la legge di Ohm per calcolare la corrente massima non dimenticare di togliere le cadute sui transistor VCEsat=VCEsat(L)+VCEsat(H)=alcuni volt e già che ci sei passa ad un driver che non sia stato sviluppato nel pleistocene. Ad esempio la serie L6201/2/3 è praticamente identica ma ha i driver a MOS e fa cadere molto meno e di conseguenza scalda meno

Come mai si fa così? Non sarebbe più semplice fare in modo che Imax sia proprio quella nominale del motore?

In realtà si potrebbe anche, potresti ridurre la tensione di alimentazione, 12V viene specificata come "consigliata" ma potrebbe essere più bassa o, entro limiti ragionevoli, anche più elevata a condizione di non superare la corrente massima agendo sul PWM.

Quello che si "guadagna" elevando la tensione è un minor tempo di salita della corrente

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e cioè si riesce ad arrivare a velocità di rotazione più elevate.

Un'altra possibilità è appunto una resistenza serie ma non è che mi piaccia molto, da un punto di vista del tempo di salita non è malissimo, la costante di tempo è Lph/Rph e aumentando Rph diminuisce, però dal punto di vista energetico è un bagno di sangue, un vero delitto

Piuttosto potresti realizzare un PWM, anche ad anello aperto, senza stravolgere la schedina esistente.
In pratica durante il periodo di "fase on" invece di lasciare il pin "alto fisso" generi un PWM con duty cycle tale che il tuo motore assorba la corrente nominale.

Non è l'ottimo, la corrente varierà un pochino al variare della resistenza dell'avvolgimento, a sua volta dipendente dalla temperatura, poi anche le VCEsat varieranno un po' e anche Vcc potrebbe non essere troppo stabile ma direi che sarà più che sufficiente per uso non professionale.

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E se poi te la cavi bene con il software potresti fare un impulso alto fisso di qualche millisecondo per "tirare su" la corrente "velocemente" e poi passi al PWM. Il processo non è troppo critico e anche ad anello aperto si riesce a trovare dei tempi ragionevoli.