Hydranite stepper control interface W.I.P.

Hydranite Projekt W.I.P.

Dieser Thread befasst sich mit der Entwicklung des neuen Hydranite Schrittmotoren-controllers in Verbindung mit einem Nanotec L4218L1806 Linearaktuator. Dieses Interface soll nun das erste sein, mit dem es möglich sein soll, unsere Simulatoren mit elektrischen Aktuatoren anzutreiben.

Initialzündung für dieses Projekt gab sicherlich das SimforceGT, dennoch soll es das Ziel sein, mit diesem Controler die verschiedensten Motoren, und somit auch die verschiedensten Simulatoren mit elektrischen Aktuatoren ansteuern zu können. Die Anbindung an die X-Sim Software erfolgt mittels USB über einen virtuellen Com-Port an die USO-Schnittstelle

Hier werden nun alle Neuigkeiten über das Projekt gepostet.


This thread concerns the development of the new Hydranite stepper controler with a Nanotec L4218L1806 linear actuator. With this interface we will be able to rock our simulators with electric actuators
The long-term goal for this project is to develop a controller, which is capable to control many different motor types and various electric simulator designs, thus.
The connection to the X-Sim Software will be established via USB with a virtual com-port connection to the USO-interface.

All news concerning this project will be posted here.


Gruss
regards

L6203 ... 48V - 4A

@ sirnoname

L6203
http://www.mikrocontroller.net/attachme ... /L6203.PNG

http://www.marelmakina.com/IMAGES/schema.gif

Am günstigsten zu beziehen bei:
http://www.reichelt.de/?SID=2515Aa4...1;ARTICLE=9762;START=0;SORT=artnr;OFFSET=1000

Schaue mich in den kommenden Tagen nach Alternativen und vorallem nach Dual - Bridge - Driver um. Halt mich bitte auf den Laufenden wenn Du selbst Alternativen findest.

Warum willst Du eigentlich die Steuerung an den Motor setzen?

@ sirnoname

sag mal, hast Du in Deiner Versuchsschaltung die Vref am L297 so eingestellt, dass der Phasenstrom am Antrieb hoch genug ist ... ?

Vref:Hier muss eine Spannung zwischen 0 und 3V angelegt werden. Die Spannung legt den maximalen Motorstrom fest.

Natürlich fehlen dir 12V, aber auch mit zwei/drittel Power müsster der Actuator eigentlich mehr tun als nur rumzucken. Vielleicht liegt es aber auch am Fullstep ... da ist der Polsprung sicherlich kraftaufwendiger.

Sag mal Martin ... wieviel Daten/Ports muss der PIC an die Motorsteuerung übergeben? 1 Port für die Drehrichtung, 1 Port für den Speed und 1 Port für die Weite? ... Naja und ein Port für die Rückmeldung des Encoders.

hmm, bedenke bitte die Anlaufströme, die um ein vielfaches höher sind, als im Normalbetrieb

Und die Leistungskurve des Motors verläuft auch nicht proportional zu der angelegten Spannung.

Aber was mich wundert, ist folgendes:

nach dem Ohmschen Gesetz und vorrausgesetzt meine Berechnungen sind richtig, müssten 36V eigentlich Nennspannung sein. Also könnte etwas an deiner Vermutung mit Vref dran sein.

Nach dem Nanotec Datenblatt ist es aber möchlich, die Motoren mit dem 1,5-2fachen der Nennspannung zu betreiben.

Gruss
Christian

Diese Frage sollte am Montag unbedingt mit nanotec geklärt werden falls wir dazu nicht einen eigenen erleuchteten Moment haben.

Vieleicht setzt Du dort mal ein Poti ein und testest das mal bevor wir neue Bauelemente bei Reichert bestellen.

Mehr als 44 bzw. 48V wäre Bauteilemäßig ungünstig ... bin mir sicher dass die Aktuatoren sogar mit weniger Spannung laufen.

Ich glaube Du könntest recht haben mit Vref=zu niedrig
38Volt ist Nennspannung

Nanotec bietet auch verschieden Motortreiber an. Der SMC32 z.b. gibt den Motoren 48Volt. Das ist mehr als Nennspannung, aber immer noch im grünen Bereich.

Beachtet bitte auch, das verschieden Kennlinien der L42 durch verschieden Motortreiber Beispiele zu stande kommen. Dadurch erklärt es sich, das die Kennlinien nicht zueinander passen scheinen. Es sind einfach nur die gleichen Antriebe, aber mit verschiedenen Treibern

Es muss nur beim tunen beachtet werden, dass die Temperatur des Aktuators 80° nicht übersteigt!

:wink: Super ...

... dann halte mich mal auf dem Laufenden ... bin gespannt ob Du das Ruckeln mit der konventionellen Schaltung und einem angemessenen Vref in den Griff bekommst.

... Würde Reichelt auch nicht so gerne ein paar Bauteile zurück senden 8)

Die dual H-bridge werden wir auf jeden Fall brauchen. Wenn wir uns an der Kennlinie orientieren wollen, die 250N und 300mm/s darstellt, dann brauchen wir einen Treiber, der das Gleiche oder mehr leistet, wie nanotecs SMC32.

Und der SMC32 bringt nun mal 48V. Also geht da eh nix mit der standard Schaltung. Kannst also ruhig bestellen

BTW: Sei doch so nett und bestell uns mal zumindest 2stk 5-pin Stecker bei Reichelt mit, die auf den HEDS Encoder passen. Weiss leider net wie die heißen. Thx

Bitte schicke mir mal den Link zur Kennlinie.

SMC32



Huch, eine linie geht ja sogar bis 500mm/s

Da ist also ein großer Spielraum zum tweaken

1. Ich habe L42 bestellt, und L42 geliefert bekommen. Ich denke die Kennung ST auf dem Aufkleber bedeutet Stepper. Dieses Motorenmodell scheint es in zwei Varianten zu geben.
-normal = ST = high-torque (stark? )
-linear = L = Linearaktuator

die interne Wicklung ist bei beiden gleich. Vielleicht hatten sie keine passenden Aufkleber mehr, oder falsch gelabelt. KA
Das wichtigeste ist das *18L* auf dem Aufkleber. Dies bedeutet nämlich, das es der größte/stärkste der L42x Reihe ist.

zu 2 mache ich mir nochmal Gedanken...

Nanotec_Beispiel_motoranschluss.rar (41.21 KB)

... Versuch macht Klug ...

Sirnoname und ich haben gestern auch schon über den Aufkleber gerätselt. Das kommt mir Chinesisch vor ... Die Aktuatoren werden ja von nanotec importiert (siehe lange Wartezeiten bei der Bestellung) ... Der Aufkleber ist unlogisch und somit ein Witz ... aber nanotec scheint in einigen Bereichen (siehe Katalog) nicht so ganz auf auf den dimensionierenden und berechnenden Techniker fixiert zu sein.

Egal ... solange die sich nicht in der Kennlinie und den Beschleunigungen zu unserem Nachteil geirrt haben ist das ganze schon händelbar.

Da solln die bei nanotec ruhig mal was dazu sagen. Man kann da z.B. nicht einfach 3,4V drauf schreiben.

aber 3,4 Volt stimmt doch!!! Alle Daten auf den Nanotec Seiten beziehen sich IMMER auf nur 1 Wicklungshälfte!

Bei serieller Schaltung reduziert sich der Phasenstrom um 1/Wurzel2; je nach dem, welches Schaltschema man benutzt, verändern sich Stromstärke und Spannung! Siehe Tabelle:



Wurzel2 = 1,41...

Nach dem Ohmschen Gesetz

- 3,4V und 1,8A und 6,12Watt unipolar 1 WH (wie auf dem Aufkleber und allen Datenblättern)
- 4,8V und 1,2A und 5,76Watt bei serieller Schaltung und (der Favorit)
- 2,0V und 2,2A und 4,4Watt bei paralleler Schaltung

Nein, werden von Nanotec gefertigt. Und das ST* bedeutet, das die 8 Wicklungen im inneren des Motors die gleichen Daten haben, wie der ST*

BTW meiner war innerhalb von 3 Tagen im Briefkasten.

Und noch was:

Ne parallele Schaltung kann man nur mit 8 Litzen. Unsere Antriebe haben aber nur 6.
D.H es bleibt uns nur die serielle Schaltung übrig. Aber wir können zwischen Full und Halfstep wählen

Und mit 36V müsste man den Antrieb zumindest schon mal kräftig zum Laufen bringen. Oder seid ihr anderer Meinung?

Ganz Deiner Meinung ... Es ging, und das bestätigte Sirnoname ja auch schon, um die Vref am L297... mit der der maximale Phasenstrom des Antriebes bestimmt wird.

MIt einem Oszilloskop würde ich zu gerne sehen wie die Frequenz und die Amplitude am Ausgang des L298 beschaffen ist.

http://www.geckodrive.com/photos/Step_motor_basics.pdf

Also wie ich das jezt an mehreren Stellen gelesen habe, scheint die Vmax Angabe nur die Spannung zu sein, die der Motor brauch, um überhaupt anzulaufen.
Achten müsse man ansich nur auf die Temperatur.

Z.b gibs einen im RN Netz, der sagt, er würde einen Motor mit 3V Phasenstrom mit 30V befeuern. Immerhin das 10fache!?!

Also ist es im Moment so, das der L42 bei max Vref bei Dir nur zuckt? Ich meine, dann gibt es ja nur 2 möglichkeiten - zuviel oder zu wenig Spannung
So wie ne Art Drehzahlloch beim Auto. Man muss im unteren Drehzahlbereich mehr Gas geben, um dieses zu überwinden.

Oder doch aufsägen

Die Kenndaten des Schrittmotors beschreiben seinen Haltestrom. Also den Strom, der fließt, wenn sich der Motor nicht bewegt.
Das ist dann auch der Unterschied zum DC Motor, der nur Strom verbraucht, wenn er tatsächlich läuft.

Um dieses Haltemoment zu überwinden, muss die angelegte Spannung um ein vielfaches höher sein, als die Nennspannung, damit der Motor dreht.

Folglich gingen die Berechnungen im Vorfeld in die falsche Richtung.

Da die Werte 4,8Volt und 1,2A bei Serienschaltung nur die Spannung/Stromstärke beschreiben, die bei stillstehendem Motor fließen, kann und sollte man diese Daten auch nicht als Maxima sonder als Minima sehen.
Somit erscheint dann unsere Zielspannung von 48V, obwohl das 10-fache von 4,8V, dann auch nicht mehr so bedenklich.

Wie schon zuvor erwähnt, ist es also sehr wichtig, bei den versuchen die Motortemperatur von max. 80° zu überwachen.

Interessant ist auch, das Schrittmotoren im Stillstand mehr Strom verbrauchen, als in Bewegung. (Natürlich nur wenn Strom anliegt )

...merkwürdigerweise ist laut nanotec Anschlussanleitung pin 5 = weiß. Tatsächlich aber ist an unseren Motoren pin 5 = rot.

Vielleicht wäre es sinnvoll, nur um es einmal auszuprobieren, einfach mal nach der Pinbelegung, also der Nummerierung, anstatt der Farben zu gehen.



Demnach wäre dann:

bipolar seriell:
A = 1 -> schwarz
A' =3 -> braun
B =4 -> orange
B' =6 -> blau

und gelb und rot bleiben offen.