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ようやくSmoothStepperを使ってステッピングモーターを回す。

ようやく、SmoothStepperを使いステッピングモーターを回してみました。

USB接続なCNCインターフェース基板ですが、パラレルポートを遥かに超えるパルス周波数。

価格が高めで購入するのに躊躇しましたが、この性能なら納得です。




高マイクロステップな、ステッピングモータードライバでは必需品かもしれません。

パルスのデューティー比が50%固定になっていて、非常になめらかなモーターの動き。

スムースステッパーの名は伊達ではありませんでした。










モーターは56角のかつての秋月中型ユニポーラステッピングモーター。

モーターは中間タップ線を繋がないバイポーラシリアルな接続。


出力信号はSmoothStepperに、バッファICをかまして自作バイポーラステッピングモータードライバへ。

モーター駆動電圧は24V。


こんなに高回転まで回すと電流が流れず、当然のことながらトルクはありません。

もう少し高回転まで回ったのですが、人形を取り付けると脱調してしまいました。

実用回転域ではありません。




多分、EDINGCNCのUSBCNCインターフェース基板もパルスのデューティー比50%固定だったので、同じようにスムースだと思います。

出力できるパルスの周波数はSmoothStepperの方が高い(必要かどうかは別にして)はず。スペックを見ると。。


SmoothStepperで惜しいのは、マニュアルが古い事と、Mach3でしか使えないこと。。

マニュアルには、Mach3以外のCNCコントロールソフトに対応したいと書いてあったのですが。


Mach3を使っていて、パラレルポート用のCNCインターフェースを使用している方にはSmoothStepperはパラレルポート2つと+αな入出力があるので、おすすめです。





2013/1/1追記。

SmoothStepperを購入される方はパラレルポートインターフェース等に接続するケーブルも一緒に購入しとくと良いです。
私はSmoothStepperでやっとこさだったので、購入に躊躇し、自作しました。。これがちゃんと動かすのが遅くなった要因です。。







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ステッピングモータードライバICを触っての感想2012

ステッピングモータードライバに興味が湧き、幾つかのステッピングモータードライバICを触りましたが、ネジ駆動方式木製CNCルーター用として、一番使いやすく、フレームの性能を十分に発揮できる信頼性の高いICはサンケン電気製の、SLA7078を使ったユニポーラステッピングモータードライバICでした。

ドライバICを使ってみて、色々なICのデータシートを見ましたが、SLA7078は出力段FETの電流検出抵抗(VREFではない)を内蔵しているため、多分、マイクロステップ時の分割精度は高いのだろうと思います。

その他のICは、汎用性を持たせるために外部電流検出抵抗としています。この、外部電流検出抵抗の場合、ステッピングモーターの巻線抵抗が各相同じと仮定した場合、検出した電流値が違えば各相に流す電気の量も、違う事になってしまいます。

マイクロステップ自体、A相とB相との間のステップを、磁気的な釣り合いとして、各相の電気の量の割合で作り出しています。

なので、各相に流れる電気の量を正確に測れないと、流れる電気の量は、、、、。。。


ドライバICを使ってドライバ基板を作る為に、高分解能なLCRメーターDE-5000を買わなきゃならなくなりました。。(しかし、このLCRメーターは、分解能からすると、超お買い得なのだそうだ。。)


L6470バイポーラステッピングモータードライバは、パルス発生器や、電流検出抵抗を内蔵して、色々な位置決め機能がありますが、大きなモーターだと、逆起電力補正の値から数値が外れてしまい、、、上手く回せません。。
多分、十分に使うには通常手に入る24V程度までの電源ではなく、最大定格に近い40Vの電源を使わなければならないんじゃないかと思ってます。


A4989バイポーラステッピングモーターコントローラーは、大きな電流を流してみたいと思い作りましたが、外部FETデュアルHブリッジの配線が面倒です。
駆動自体はかなりスムーズな感じ。
たまたま秋月電子に安めなFETがあるのでよいですが、まともに買えばFETだけでも、結構な金額です。


TB6560バイポーラステッピングモータードライバは、大きなモーターだとSLA7078より高回転まで回りません。
また、外部にクランプダイオードを追加すると、高回転でのノイズは減りますが、ダイオード種類によってはトルクが減少したような(正確に計測してないので)感じになります。
安い中華製CNCインターフェース、ドライバ基板に多用されてますが、取り付けてある抵抗の抵抗値は疑問です。

中華製のステッピングモーター自体、各相の抵抗値やインダクタンスがバラバラな場合があるので、、、。。。


LV8727バイポーラステッピングモータドライバは、現時点では入手性が悪く、価格も高いです。
現在試行錯誤中。よく周ります。



こんな感じです。


小さなステッピングモーターを回すのなら、PololuのA4988ステッピングモータードライバキャリアをを使うのもよいかもしれません。。


ちなみに、このサイトに貼り付けてある木製CNCルーターの動画で使用しているドライバはSLA7078が載った2相基板です。。


TB6600HGはやくリリースされないかなぁ。。




さて、電気もそろそろ済ましてちゃんと木製CNCを自作しなければ。。






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とうとう秋月でも、L6470

とうとう秋月電子でも、L6470ブレイクアウトボードを販売!!

L6470モータードライバモジュール


評価ボードを買った私は一体、、T.T。。

L6470IC自体のブレイクアウトボードなので、その他外部回路は必要です。

秋月の資料だけでは、まず、使うことが難しいと思われます。

STマイクロエレクトロニクスのL6470のデータシートをしっかり読みましょう。

これ、基板の評価用??

ともかく、設定次第で簡単に熱くなりやすいL6470がちょっぴり安全?に使えそうなのでそれはそれでOK。

また、ICを焼いてしまっても、この基盤だけ交換すれば良いわけで。。


これで、L6470も、日本でメジャーなICとなる?!?!

小さなステッピングモーターを回すのには全くもって全然問題ありません。

ただし、SPI通信によってドライバをコントロールするので、SPI通信できるマイコンなりPCのインターフェースなりが必要です。

Step/Dir信号でも動かすことができると思いますが、その場合、Stepは直接入力にできますが、Dirはマイコンなりで、SPI通信にてコマンドに変換しなければ、、、。

L6470、内部クロックを複数のL6470で、同期もできるようです。



ストロベリーリナックスのL6470ステッピングモータードライバ基板と、どっちがお得なんでしょうか??


コスト的に見て、LinuxCNCやMach3を使ったCNCマシンの駆動にはStep/Dir信号入力のTB6560や、SLA7078、A4989,LV8727を使ったドライバ基板のほうが簡単で、安いです。今のところは。。


6470.jpg

以前、L6470の放熱性の悪さにあきあきして、こんなふざけた物を作ってたりしますが、秋月のL6470とどっちが冷えるのでしょうね^^;





私はしばらくdSPINを触ってられないので、L6480とL6470PD待ち。。。



12/29追記

秋月のモジュールだけでは、ステッピングモーターを回すことができないので、外付け部品、回路の参考として、
STマイクロエレクトロニクスのリンクを貼っときます。

L6470
EVAL6470H
EVAL6470PD

Eval6470H、Eval6470PDのページのデザインサポートのタグの中に、評価ボードの回路図のPDFがあります。
また、その他STマイクロエレクトロニクス製のステッピングモータードライバICの評価ボードの回路図等も、参考になります。




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精度は別にして、、。









上記の動画を見ていると、自作CNCの4軸目が作れそうな気分になってしまうが、多分相当難しい。。。


ちなにみ最後の動画の3Dプリント旋盤、あまり、、、、、。。。。

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Eagleってすごいですね!!

シロートが、頭の中だけでテキトーに部品を配置してテキトーに配線を繋いでいく基板の作り方では、ない知恵を絞っても、くちゃくちゃになるだけ、、、と思ったので思い切ってEagleを使ってみました。


井上誠一さんの趣味の電子工作へようこそとゆうサイトのEAGLEによるプリントパターン自動作成とゆう記事を参考に、取り敢えず書いてみました。

井上誠一さんの記述は理解しやすかったので、出版されている書籍も買ってみたいです。

特に、「PIC/CPLD 作れる電子回路工作入門」の目次では、一番最初に「ステッピング・モータ駆動回路」です。。

内容が気になります。



サイトの記述もさることながら、Eagle自体も、電子回路に特化しているので普段使っている汎用CADのVectorWorksで図形を書くよりも、遥かに楽に感じました。

部品自体、ライブラリとして探すのに苦労するくらいあります。

プリント基板を作るわけではないので、ピッタリのサイズの部品である必要はないと思うので、少々の事はと思い、ほぼ、ライブラリにある部品にて超テキトーに書いてみました。



ホントは電気的なセオリーがあり、こんな配置では問題あると思います。

それっぽく見えてしまうのが恐ろしいですね^^;。


使用する部品の選定から、配線の太さ、部品の配置。。。学ばなければならないことばかりです。


手で考えながら配線してたら、こんなふうに重ならないようには、、、難しいです。。

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Author:あきらひとし。
木工用CNCルーターフレームと、ステッピングモータードライバを作ってみました。
たぶん記事は一般的な人には殆ど必要のない事ばかりなの、かも。

モーターは回るだけでも楽しい。制御(速度、トルク、位置)できるともっと楽しい!

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