Про микрошаг и синус с косинусом
Не совсем понял, как это на практике работает…
Я же написал, про простейшую проверку, без лазера: на вал прикрепить какой-нибудь указатель-стрелку 50…250… 😃 мм и покрутить ШД в микрошаге не торопясь - 5…20 STEP/сек. Сразу становится заметной неравномерность вращения.
С точки зрения позиционирования в маче это приведет к тому, что реальная точность позиционирования будет той же, что и при полушаге, только с большей плавностью движения. Фактически можно считать, что несколько позиций микрошага непосредственно перед и после позиции полного шага будут “притянуты” к этой устойчивой позиции ротора.
Возвращаемся к 297-м, 298-м микрухам и не паримся с процами, микрошаговыми спецмикрухами…?
Не, после гладкого без дребезга движения на микрошаге (пусть и нелинейном) возвращаться на полушаг не хочется 😃 Просто нужно реальную точность перемещения рассчитывать исходя из полушага.
Сразу становится заметной неравномерность вращения.
О какой неравномерности Вы говорите? Ошибка позиционирования по шагам оговаривается в характеристиках двигателя. Неравномерность движения не может превышать ее величины. А она весьма мала. И не факт, что она не увеличится при переходе на микрошаг, за счет, например, не совершенства управления.
Рывки и гладкость движения… ну, возьмем простой расчет: шаг = 10 мм. 200 шагов на оборот. Итого: 10 / 200= 0,05 мм. на шаг. Это при прямом приводе. Не думаю, что рывки такой величины будут сильно заметны. Может их причина в чем то другом?
А точность позиционирования уже при таком даже раскладе будет зависить от точности механики. Простейший станок вряд ли выдержит и эти 5 соток.
Причина видимо в неравномерной начальной намагниченности системы. Интересно, а в пресловутых ШД-5 равномерность лучше? Ведь там постоянных магнитов нет.
А как вы думаете ведет себя ШД на скорости? Ведь ротор имеет инерцию и он не будет притормаживаться там где микрошаги “короткие” (и тем более останавливаться). Это совершенно понятно что погрешности изготовления и темные силы электромагнетизма не дают точного синуса, но вот эти самые кривости и составляют потери в КПД моторов в динамике. Т.е. синус - это идеализированная форма кривой. А вот если ее (форму) менять в зависимости от скорости, то, вероятно это бы весьма было бы полезно для повышения КПД.
А как вы думаете ведет себя ШД на скорости?
Как бы нам не запутыркаться. 😁
КПД двигателя зависит от его исполнения. В частности от величины зазора, например. Это показатель величины потерь в нем.
Теперь о динамике. Здесь речь, наверное, об устойчивости работы.
Получается, что Вы, используя микрошаг, в сочетании с инерцией, пытаетесь приблизить его к обычному не дискретному двигателю.
Хорошо ли это? Да, в каком то диапазоне скоростей он будет вести себя прилично. Но, при снижении скорости глюки появятся опять. А шаговики привлекательны именно возможностью работать от единиц шагов до максимума.
Похоже с этой проблемой столкнулся мой знакомый. Китайский двигатель, тип не знаю, работал рывками на низкой скорости. При замене его на ДШИ все стало красиво и гладко.
Ну о чем вы спорите, производитель четко дает механическую погрешность,
обычно это 5% для полного шага, все тут сказано хоть на 1000 дроби - точнее не
будет, как тут многократно говорили - микрошаг для избегания резонанса и для плавности хода на малых скоростях,
и совсем НЕ ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ ТОЧНОСТИ.
Вот ссылка на моторы где приводятся точностные хар-ки (2-я строка)
www.cnsoyo.com/cp_1_10_e.asp
В частности от величины зазора, например
Конечно же, но это в частности.
…используя микрошаг, в сочетании с инерцией, пытаетесь приблизить его к обычному не дискретному двигателю
Шаговый двигатель это не дискретная машина - это синхронных двигатель, но ее можно использовать как дискретную, подавая дискретно изменяющиеся токи в обмотки. Собственно, увеличение кратности микрошага, в пределе до бесконечности, сразу же возвратит мотору его аналоговость 😃
Исходя из принципа действия синхронной машины (идеальной конечно) ШД (идеальный) обязан хорошо и предсказуемо точно работать при идеальном синусе.
Кстати, Анатолий, а точность вашего ЦАП какова, а особенно на краях диапазона? быть может не только и не столько в моторе дело?
Да, собственно и не спорим мы. Мне вот интересно откуда ноги растут у сбоев в этих системах. Сам тоже когда то сталкивался с этим при замене двигунов разных типов.
“Дискретный - не дискретный” я взял для удобства. Все же ШД больше рассчитаны на пошаговый режим. Собственно, в этом их прелесть и есть.
“Дискретный - не дискретный” я взял для удобства
Конечно, я просто уточнил…
Конечно, я просто уточнил…
Прошу простить… не сразу въехал… Мне кажется, рассуждение не корректно.
ШД по конструкции изначально заточен под дискрет. В этом его смысл. Заставлять его работать в аналоговом режиме - это уже искусственное. Так же, как и дробление. К стати, никто не гарантирует точности позиционирования на дробленый шаг. Это заблуждение. Гарантирована точность полного шага. А дробление зависит от управления и не думаю, что кто то из изготовителей двигателя возьмется за него отвечать.
По работе на синусе: может я плохо смотрел, но в доках приводятся графики только дискретных сигналов управления. Остальное, хоть и имеет право на жизнь, безусловно, но не естественно для этих машин.
Сбои появляются именно в основном режиме полного шага. Так что хочется выяснить их природу именно в нем. Лечение проблемы переходом на микрошаг, даже если помогает, не видится правильным.
Фактически можно считать, что несколько позиций микрошага непосредственно перед и после позиции полного шага будут “притянуты” к этой устойчивой позиции ротора.
Т.е. если я планировал поворотную ось посадить напрямую на шаговик (без редуктора), и “порезать” шаг на 20,то выходит можно с этим и не париться? Все равно буит чтото около 400 шагов(полушаг) заместо желаемых 4000? Мдя… тогда буду морочиться с редуктором… Блин ужо детали порезал и собрал почти. 😃
Кстати, Анатолий, а точность вашего ЦАП какова, а особенно на краях диапазона? быть может не только и не столько в моторе дело?
ЦАП сделан на базе ШИМ в МК, разрядность ЦАП 8 бит. Думаю, дело не в точности ЦАП: практически бесполезные участки в моем случае 0-90, 210 - 255.
Почитайте, наконец, статью из первого поста ветки - там картинка похожая, только графики приведены в виде векторной диаграммы. На них тоже хорошо видно, что микрошаги вблизи позиций полного шага (устойчивого положения полюсов) сползают к этим позициям.
Ну о чем вы спорите, производитель четко дает механическую погрешность, обычно это 5% для полного шага…
Именно так: погрешность величин соседних шагов составила примерно 4 %.
…ШД по конструкции изначально заточен под дискрет. Заставлять его работать в аналоговом режиме - это уже искусственное. Так же, как и дробление. К стати, никто не гарантирует точности позиционирования на дробленый шаг. Это заблуждение. Гарантирована точность полного шага. А дробление зависит от управления и не думаю, что кто то из изготовителей двигателя возьмется за него отвечать…
Да, вроде, никто не оспаривает этого 😃
Хотя Марисс на cnczone.com (автор Gecko, если кто не знает) сильно плевался по поводу кривого микрошага на A3986 - аналогичные опыты с лазерной указкой - дескать, производители микросхем драйверов понимают толк лишь в продаже микросхем и нифига не понимают в управлении ШД. Интересно было бы покрутить с лазером его Gecko: его красивые картинки тока в обмотках ШД выглядят чисто как синус.
Мдя… тогда буду морочиться с редуктором…
C одной стороны - увы, с другой стороны - редуктор тебе даст гарантию.
Не жалей, все равно пришлось бы переделывать! 😉
Хотя Марисс на cnczone.com (автор Gecko, если кто не знает) сильно плевался по поводу кривого микрошага на A3986
Кстати кривая тока у 3986 очень похожа на ту, что в первом посте 😛
Вопрос для общего развития:
Будет ли наблюдаться такая-же картина, если ключи будут работать в линейном режиме? Без ШИМ, и пр.? Тоесть убрать дискретность?
Без ШИМ картина может пропасть в дыму.
Без ШИМ картина может пропасть в дыму.
Имелось ввиду что ток максимальный для движка, выставлен напряжением питания, и скорость по минимуму.
Имелось ввиду что ток максимальный для движка, выставлен напряжением питания, и скорость по минимуму.
На старых машинках ток ограничивали добавочными “утюгами” - резисторами.
Работало все не плохо. А напряжением ограничить ток не получится. Оно должно быт номинальным.
На старых машинках ток ограничивали добавочными “утюгами” - резисторами.
Работало все не плохо. А напряжением ограничить ток не получится. Оно должно быт номинальным.
Ну и … если не использовать ШИМ интересно микрошаг будет точнее ?
Чисто теоретически… Задача выдерживании точности микрошага сводится к соблюдению отношения магнитных полей на полюсах обмоток. Стало быть, как следствие, стабильности отношений токов и напряжений. В принципе, при синхронном ШИМ, что имеет место, разницы не должно быть. Ну, я так думаю…
😃
Вот все же, убедительных аргументов в пользу использования микрошагов хочется. ИМХО, безлюфтовая механика для повышения точности, мне кажется, все же надежнее. Хотя, может быть и сложнее.
Кстати кривая тока у 3986 очень похожа на ту, что в первом посте 😛
Юрий, Вы не перепутали 3986 с чем то другим? У Аллегры все таблицы токов одинаковые - Sin/Cos. Картинка из даташита на 3986 прилагается.
Вопрос для общего развития:
Будет ли наблюдаться такая-же картина, если ключи будут работать в линейном режиме? Без ШИМ, и пр.? Тоесть убрать дискретность?
Первая мысль, которая меня посетила после построения графиков, была такой же: взять сдвоенный интегральный ЦАП, к нему добавить генераторы тока - получится чисто аналоговый драйвер. Руки пока не дошли: по-быстрому “на соплях” спаять не получится - цап SMD-шный, да и транзисторы в генераторах тока надо на хороший радиатор прилеплять… Может, позже соберусь.
Не думаю, правда, что принципиально картинка от этого изменится: дело тут не в драйвере, а в самом ШД: полюса магнитов ротора тяготеют к полюсам железа статора, от этого и вид картинки.
Измениться может только одно: немного улучшится устойчивость в промежуточных положениях микрошага. Я наблюдал такую картинку: при некоторых соотношениях токов пятно от лазера размазывается в короткую линию - из за биений частот/фаз токов (фильтрация ШИМ сигнала в ЦАП все же не идеальная). Переход к аналоговому ЦАП эту особенность уберет, конечно, и это все, чего я от него могу ожидать.
…Вот все же, убедительных аргументов в пользу использования микрошагов хочется. ИМХО, безлюфтовая механика для повышения точности, мне кажется, все же надежнее. Хотя, может быть и сложнее.
Вы, видимо, не посмотрели по ссылке из первого поста (на cnczone.ru) про ветку, в которой я там первоначально выложил эти данные - SMD установщик. Дробление шага 1/9 должно было использоваться на ШД с пустотелым валом для вращения захваченного SMD компонента. Нагрузки на ШД там практически нет, вот и хотелось:
- по-быстрому, без изготовления безлюфтовой передачи
- сэкономить место.
А напряжением ограничить ток не получится. Оно должно быт номинальным.
Правильно. Для ДШИ200-1 номинальным является напряжение 2.3 вольта. И при этом напряжении ток обмотки будет как раз 1.5 ампера.