ちょっと観察。

ちょとした物を作ろうと思い、秋月電子AE-ATMegaキットのMCUをATMega368Pに変更したArduino互換機にGRBLを書込み、手持ちのPololuのA4988(5V,3.3Vレギュレーター付き)を3つ使って3軸制御基板を作ってみました。
スイッチサイエンスさんもA4988(5V,3.3Vレギュレーター付きを販売されてるようです。

必要なのはX,Yのの2軸ですが、GRBLは3軸制御できるので、3軸分載せてみました。使用しない軸の部分は取り外しておけます。




動画内ではGRBLコントローラーを使いPCよりGコードを送信。
電源は24Vで、モーターはオリエンタルモーターの42角ユニポーラ結線の物を中間タップの線を繋がずバイポーラシリアル接続とし、バイポーラモータードライバで駆動させてます。

右側のモーターがX軸で左側のモーターがY軸です。
Z軸のモーター、モータードライバは取り外してあります。

GコードはTinyGのサンプルコード内にあったものを使用してます。



ついでにサーモカメラを使用し、ドライバICの発熱具合とモーターの発熱具合を見てみました。

注意!
サーモグラフィの熱画像は通常の画像以上に温度が上がっているように見えますが、右側の温度対色のスケールの比率によって表示されている色と温度が決まってきます。
また、正確に測るには測定する物によって補正値を掛けなければなりません。

ただし、全体の具合はわかるので、参考程度に。。

a4988th.jpg

手前側のモータードライバがX軸用で、奥がY軸です。
モータードライバ基板自体を使って放熱しているように見えます。

AllegroMicroSystemのA4988Datasheetだと4層基板を使い更に、基板の銅箔部分の厚みも指定してあり、基板全体で放熱するようになってます。

a4988th2.jpg

ステッパも撮ってみました。
Y軸の移動量が多いのか、Y軸のモーターが温かいですね。
設定電流量はX軸、Y軸共同程度。

動画を見ているとX軸のモーターの方がゆっくり回転している時間が長いので、設定電流一杯まで流れているのかな?と思います。
ステッピングモーターは止まっている、または極低速時の方が、モーターに掛かる電流量は大きく、回転が上がるにつれてモーターに電流が流れにくくなります。
モータードライバで設定する電流量は、最大電流量で、高回転時には、モーターに設定電流が掛かっているわけではないと思います。
回転を上げるに連れ、トルクが無くなるのは、モーター電流値が下がるから。。

a4988th3.jpg


設定電流を上げると、簡単に触れないくらいの温度になってしまいます。。




電線に電気が流れると抵抗が多少でもあるので、発熱しているはず。

接点や、端子台とか、物理的に接触面積の小さい部分では抵抗が大きくなるので、定格以上のものはアブナイですね。

接点山盛りな住宅の配電盤とかをサーモグラフィーで見てみると、接点部分、結構発熱してます。。





電子部品とか、温度により特性が変わってくるものが多いので、このような観察をしてみてます。。。


追記。

このArduino(ATMega328P)をしようしたCNCコントローラーGRBL、Step/Dirな信号を受けることの出来るモータードライバなら、大抵動くと思います。
差動入力やオープンドレイン入力な既成品のドライバでも、適切に信号変換すれば。。

安く作ろうと思えばかなり安く作れるので、駆動パルス発生のテスト用として、とか、ステッパモーターの駆動テスト用とか、一つ作っておくと良いかもしれません。。
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テーマ : 自作・改造
ジャンル : コンピュータ

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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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