バイポーラユニポーラステッパの変更

http://hackaday.com/より。
Changing Unipolar Steppers To Bipolar

元ブログ
Jangeox' blog
Change unipolar 28BYJ-48 to bipolar stepper motor



ユニポーラステッパモーターは、配線の仕方によりバイポーラドライバにて駆動させることが出来ます。
フルコイルのバイポーラ配線にすると、ユニポーラ接続のコイルの倍のコイルになるのでトルクが増します、が、最大回転数は落ちます。






あぁ、そういえば秋月電子が取り扱いを始めたSLA7078って、1A品のようですね、、、、、、、。。同じ型番のSLA707xでも、最大電流が違うものがあるみたいなので注意が必要ですね。。
高A品でも、小さい電流は設定できるので私なら最大電流3AなSLA7078を選びます。

最大3Aのようです。今日、書き換えられたみたい。。


このSLA7078、バイポーラステッパモータードライバによくある電流制限抵抗外付け、ではなく、ドライバ内に内蔵してるのでかなり便利。
さらに、モーターメーカー製のドライバにも採用実績があり、かなり信頼性の高いICです。

高トルクが必要な1回転あたりの送り量の大きな駆動方式(ベルト駆動とか)は、バイポーラ駆動がモーターを小さく出来て良いと思いますが、寸切ネジ等1回転あたりの送り量が小さい場合は駆動速度を上げるために回転数が欲しいのでユニポーラ駆動がお薦めです。。

ユニポーラ駆動の方が、電流の流れるコイルが短い(小さい?)ので、トルクに余裕があるのであれば、加熱しづらいの、では??

用途に応じた駆動方式、モーターを選びたいものです。。


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外部パルスコントローラーの差?



以前からYouTube上で開発から公開されてるピックアンドプレースマシンの動画です。

かなり本格的に作られてます。


Mach3の外部パルスジェネレータのSmoothStepperとKfropの作動速度を比べたもののようですが、SmoothStepperでは入出力速度が足らず、Kfropに変えたご様子。。

SmoothStepperでも結構なパルスが出るはず、なのですが、問題は入力側なのでしょうか。

LinuxCNCでも、Mesaボードを使えば、高速エンコーダー入力が可能になり、ステッピングモーターでも、エンコーダーによるフィードバック制御が可能です。
PCーCNCで問題となるのはやはり入出力。。

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アプリケーションノート:より高速な標準のカプラーからの切り替え

http://dangerousprototypes.com/ より。

App note: Faster switching from standard couplers

フォトカプラを生産しているVISHAY SEMICONDUCTORSのアプリケーションノートです。

無論全文英語、なんですが、通常のフォトカプラの高速作動に関して記述されてます。

CNCにフォトカプラ?と思われるかもしれませんが、通常PCやマイコン等々にモーターやその他マイコン等より高電圧の掛かるような所は、電気的に絶縁するのが普通なようで、コストの関係上、小型CNCマシンや、Reorap等の3Dプリンタではこの、絶縁がなされてない場合が多いですし、私自身、メインのマシンは絶縁されてません。

が、電源自体にシンクする能力がなかったりした場合、モロに制御系に高い電圧が掛かってもオカシクないので、絶縁してあるに越したことはない、と思ってます。

また、Reprap系では、モータードライバ部分に掛かる電圧、電流はさほどでもない?のですが、ヒーテッドベッドや、エクストルーダー部分のヒーターなど、かなりの電流が流れる所をFETのスイッチングで制御してるので、ちと、怖い所はあります。


どこまでの安全対策が必要か、、、自作物の場合責任なので人それぞれでしょう。。


市販のニュル系3Dプリンタがどこまでの安全性で作られてるかとても疑問ですが、こうゆう所、抑えてないメーカーの物はマズイんじゃない?と個人的には思うです。はい。




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基板を切ってみる。



切ってみました。

鋸の使い方なんて、今更私が解説するまでもないのですが、小学校や中学校での技術家庭とかで鋸を触った人も多いはず。

学校に在る鋸、マトモに切れる物があるのかどうか解りませんが、手鋸がちゃんと使えると、かなり便利な道具です。

今回は中華基板屋に発注したパネライズした基板を市販のパイプソーの類で切断しています。
基板といえども、結局のところFRPに類する物なので、結構サクサク切る事が出来ます。

鋸を使うポイントとしては、、

きちんと材料を固定する。

刃物が横に逸れて傷付けたくない所は、動画のように材木で挟み真っ直ぐの定規として使う。

です。

手鋸で物を切るときに一番大事なのは鋸の引き方ではなく、いかに動かぬように材料を固定するかの方が重要です。

鋸を引いた力がそのまま、材料に掛かるわけで、その力以上の力で材料をしっかり固定しておくことが大事です。

この事は切削加工を行う加工機も同じことで、材料の固定の仕方が悪いと正確に加工が出来ないのと同じです。
また、固定するフレームが弱かったり軽かったりすると、、、、、。。と、ゆうことです。


しっかりクランプ等で机なりなんなり、動かないものにしっかり固定して使いましょう。。



今回使用したのは、替刃鋸の大手、ゼットソーパイプソー
通常、配管用の塩ビパイプの切断に使われますが、歯の目が通常の材木用の鋸と比べて細かく、さらに、刃先自体が硬い物です。
歯の目が細かいので、普通の材木とか、塩ビパイプより軟質の材料であればフツーに切れると思われます。

また、ゼットソーからデコラソーとゆう鋸も出てます。
こちらはデコラとゆう、高圧メラミン化粧板の切断用ですが、パイプソーと同じく、基板材なら切ることが可能です。

実は動画では、手持ちのパイプソーの刃が切れなかったので、刃だけ、デコラソーだったりします。^^;


小さな回路を作るときとかに、ユニバーサル基板を小割りにして使う時などの切断に良いかもしれません。
もちろん、紙ベークな基板も、切ることが出来ます。
一般的に、カッターナイフやPカッターで切断されてる方が多いのですが、私は鋸を使います。。




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L6480を使った高速回転。

L6480でStall検出、脱調制御された、アリシンさん。今度はL6480を使用してのステッパモーターの高速回転に成功されたようです。



本来、ステッパモーターは高速回転が苦手で、上記記事内のコメントにあるように、フライホイールを取り付けて、の、高回転だそうです。

私自身、マイコンが苦手なので、SPI通信での設定、コントロールするL64x0の使用は設定が面倒なのと、LinuxCNCや、Mach3などのStep/Dir信号で動かすには途中にマイコンを使わなければならない事で、早々にあきらめてしまいましたが能力のある人の手に掛かると、、、、^^;

ステッパモーターの基本的な特性はL64x0モータードライバを使っても同じなのですが、結構独自の理論で作られたL64x0の制御方法では、モーターの駆動音が他、Step/Dirインターフェースで駆動するドライバICよりも、静かです。




私も精進しないとぉ!!


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あきらひとし。

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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