Lunghezza cavi e accorgimenti per motori stepper

[IZ7PDX]

Come da titolo per avere un idea della massima lunghezza del cavo che è possibile utilizzare per alimentare un motore stepper senza incorrere in cadute di tensioni e senza quindi compromettere il regolare funzionamento e "sincronia" del motore.

Dovendo progettare e realizzare un box di accordo remoto che sarà pilotato da Arduino con apposita motor control shield se metto il sistema Arduino nel box all'aperto poi ho il problema di comunicare con il protocollo seriale e quindi devo portare il cavo di comunicazione fino al box.
Non voglio per ora utilizzare una Wifi Shield quindi in alternativa come unica (credo) soluzione logica devo portare fino al box il cavo di alimentazione degli steppers.

Mi chiedevo se utilizzando una linea di alimentazione lunga 25 metri la caduta di tensione (eventuale) poteva essere compensata in automatico oppure inevitabilmente genera dei "ritardi" nel motore o altri effetti nocivi.

Immagino che l'ideale è utilizzare un cavo con schermatura di buona qualità e sez. minima 1mmq?
Non avendo mai sperimentato antenne dinamiche immagino che in qualche modo le si faccia lavorare bene, quali sono gli accorgimenti ed eventuali trucchetti?

Quali sono le specifiche dei cavi utilizzati magari anche in base al motore passo passo che si alimenta?



http://learn.adafruit.com/adafruit-motor-shield

[IZ5CML]

Re: Lunghezza cavi e accorgimenti per motori stepper

Ciao Luigi, per le antenne dinamiche, entro i 50m si usa cavo da 0.5mm, quindi piccolino, schermato, alcuni dicono di usare con successo anche cavo da citofoni, ma io non l'ho mai provato.

[IK0VVE]

Re: Lunghezza cavi e accorgimenti per motori stepper

Luigi, un accorgimento importante è come stai pilotando i motori.
Visto che i motori hanno 5 fili penso siano unipolari, in questo caso non pilotarli in full-step ma almeno in half-step, potresti avere degli stalli in caso di richiesta di coppia elevata.

I motori che stai usando sono abbastanza piccoli, non credo che l'assorbimento sia eccessivo. Considera che la caduta di tensione, oltre che dalla sezione del cavo e dalla lunghezza dello stesso, è molto influenzata dalla tensione di alimentazione e dalla potenza assorbita dal carico.

A 5 Volt con un carico da 1 Watt (valore teorico, non sò quanto assorbono i tuoi stepper), sezione 0.5 mmq, 25 metri di cavo avrai circa il 7% di caduta.

Buon lavoro!

[IZ7PDX]

Re: Lunghezza cavi e accorgimenti per motori stepper

Ciao Luigi, per le antenne dinamiche, entro i 50m si usa cavo da 0.5mm, quindi piccolino, schermato, alcuni dicono di usare con successo anche cavo da citofoni, ma io non l'ho mai provato.

Grazie Enrico, mi sono sempre chiesto se una lunghezza eccessiva dei cavi oltre alla caduta di tensione veicolino anche RF verso la stazione, nonostante lo schermo qualcosa potrebbe passare.
Quindi cavo schermato con conduttori minimo 0.5 mmq e ferriti a volontà!

[IZ7PDX]

Re: Lunghezza cavi e accorgimenti per motori stepper

Luigi, un accorgimento importante è come stai pilotando i motori.
Visto che i motori hanno 5 fili penso siano unipolari, in questo caso non pilotarli in full-step ma almeno in half-step, potresti avere degli stalli in caso di richiesta di coppia elevata.

I motori che stai usando sono abbastanza piccoli, non credo che l'assorbimento sia eccessivo. Considera che la caduta di tensione, oltre che dalla sezione del cavo e dalla lunghezza dello stesso, è molto influenzata dalla tensione di alimentazione e dalla potenza assorbita dal carico.

A 5 Volt con un carico da 1 Watt (valore teorico, non sò quanto assorbono i tuoi stepper), sezione 0.5 mmq, 25 metri di cavo avrai circa il 7% di caduta.

Buon lavoro!

Cris i motori che sto utilizzando in questo momento per le prove didattiche sono vari e di varia natura (tutto materiale di recupero da vecchie stampanti e scanner) che avevo conservato sapendo che prima o poi mi sarebbero serviti.
Ho anche un motore dc con demoltiplica (20 giri/minuto) che Gianni mi ha donato dopo una revisione del mio rotore Posistel, dovrei cambiare i condensatori di filtro all'interno perche dopo un temporale estivo particolarmente brutto sono passati a miglior vita.
Ho fatto alcune prove alimentandolo direttamente con 12vcc e gira ed ha anche una buona coppia, corrente assorbita a vuoto 220 mA.

Ora resta solo di mettersi a studiare e a giocare, appena mi faccio una coscienza di tutta sta roba passo a reperire i motori stepper che utilizzerò nell'applicazione definitiva.

Resta in ascolto xchè avro bisogno dei tuoi consigli.

[IK0VVE]

Re: Lunghezza cavi e accorgimenti per motori stepper

Benissimo Luigi, però io sono Max Max Max Max Max... HI...

[IZ7PDX]

Re: Lunghezza cavi e accorgimenti per motori stepper

Max max max K.
Ieri ho fatto alcune prove con stepper bipolare 200 step (1.8° a step) 7.1v e Adafruit Motor Shield V2 http://learn.adafruit.com/adafruit-m...nstall-headers.

http://www.youtube.com/watch?v=wa7TY...8EPOL4a7UBSVwA

Dopo aver individuato con l'utilizzo di un test le bobine del motore e successivamente verificato il funzionamento con il led e rotazione manuale dell'asse ho modificato il codice presente nella libreria standard dello shield per famigliarizzare con le varie modalità di rotazione, ovvero:
SINGLE STEP
DOUBLE STEP
INTERLEAVE STEP
MICROSTEP

In oltre con relativa facilità ho sperimentato varie velocità di rotazione e una semplice sequenza "soft start" con velocità iniziale bassa e alta coppia e successivi incrementi graduali in aumento (per avere una accelerazione costante e ridurre lo stress meccanico su ingranaggi del roller).



La Adafruit mette a disposizione dell'utente librerie pre-compilate che semplificano molto il compito dell'utente finale, per esempio per far girare lo stepper in modalità micro step e farlo muovere in avanti di 90° basta scrivere questa semplice linea di codice:

Serial.println("Microstep steps"); // Visualizza sulla seriale (monitor pc o display) la modalità di avanzamento su nuova linea di testo
myMotor->step(50, FORWARD, MICROSTEP); // quello che volevamo ottenere

diversamente per farlo girare al contrario scriviamo:

myMotor->step(50, BACKWARD, MICROSTEP);.

Con altrettanta facilità possiamo decidere a quale velocità far avanzare lo stepper:

myMotor->setSpeed(10); // avanza con velocità di 10 rpm (giri al minuto)

e quindi per un acclelerazione costante potremo fare così ma anche in altri modi

myMotor->setSpeed(10); // avanza inizialmente con velocità di 10 rpm (giri al minuto)
delay(500); // aspetta mezzo secondo e poi ....
myMotor->setSpeed(30); // avanza inizialmente con velocità di 30 rpm (giri al minuto)
delay(500); // aspetta mezzo secondo e poi ....
myMotor->setSpeed(50); // avanza inizialmente con velocità di 50 rpm (giri al minuto)
delay(500); // aspetta mezzo secondo e poi ....
myMotor->setSpeed(70); // avanza inizialmente con velocità di 70 rpm (giri al minuto)


Un semplice hardware per eseguire i primi test e sperimentare il codice.
Ora devo simulare il funzionamento utilizzando per il collegamento 30 metri di cavo schermato multiconduttore, quello per impianti d'allarme a 6 conduttori è 0.25 mmq quindi dovrò cercare un tipo diverso, suggerimenti?

Già si delinea sempre più nitida l'idea di come realizzare la remotizzazione intelligente del control box dell'antenna...

Ragazzi vi assicuro è più semplice a fare che a dire !