Параллельное включение шаговых двигателей
Параллельное включение шаговых двигателей
Добрый вечер!
Несколько раз сталкивался с такой ситуацией:
Берёшь два одинаковых шаговика, соединяешь их обмотки параллельно (вместе меж собой, без питания) и крутишь вал одного из движков, при этом начинает крутится и вал второго (один питает другой). Казалось бы ничего необычного, но вот после таких плясок вал на незапитанных движках начинает крутится легче.
И вот сегодня, прислали мне два движка, я сделал вышеописанную процедуру, и вал, который я до этого не мог стронуть рукой с места, стал крутится этой же рукой...
С чем связано такое поведение и опасно ли оно? И можно ли вообще подключать к питанию соединённые подобным образом шаговики?
Несколько раз сталкивался с такой ситуацией:
Берёшь два одинаковых шаговика, соединяешь их обмотки параллельно (вместе меж собой, без питания) и крутишь вал одного из движков, при этом начинает крутится и вал второго (один питает другой). Казалось бы ничего необычного, но вот после таких плясок вал на незапитанных движках начинает крутится легче.
И вот сегодня, прислали мне два движка, я сделал вышеописанную процедуру, и вал, который я до этого не мог стронуть рукой с места, стал крутится этой же рукой...
С чем связано такое поведение и опасно ли оно? И можно ли вообще подключать к питанию соединённые подобным образом шаговики?
-
- Почётный участник
- Сообщения: 1516
- Зарегистрирован: 10 авг 2011, 17:40
- Репутация: 802
- Откуда: Japan
- Контактная информация:
Re: Параллельное включение шаговых двигателей
Там где не мог стронуть "до этого" првода скорей всего были закорочены...isx писал(а):Добрый вечер!
Несколько раз сталкивался с такой ситуацией:
Берёшь два одинаковых шаговика, соединяешь их обмотки параллельно (вместе меж собой, без питания) и крутишь вал одного из движков, при этом начинает крутится и вал второго (один питает другой). Казалось бы ничего необычного, но вот после таких плясок вал на незапитанных движках начинает крутится легче.
И вот сегодня, прислали мне два движка, я сделал вышеописанную процедуру, и вал, который я до этого не мог стронуть рукой с места, стал крутится этой же рукой...
С чем связано такое поведение и опасно ли оно? И можно ли вообще подключать к питанию соединённые подобным образом шаговики?
Re: Параллельное включение шаговых двигателей
С проводами всё норм.... Я эту фигню заметил впервые когда у меня было 3 одинаковых движка. После таких манипуляций один держался нормально, а два других заметно прослабли. Они у меня до сих пор на станке стоят, не знаю как это на работе отражается, но факт есть факт...
- michael-yurov
- Почётный участник
- Сообщения: 11626
- Зарегистрирован: 26 июл 2012, 00:10
- Репутация: 4634
- Настоящее имя: Михаил Львович
- Откуда: Новоуральск
- Контактная информация:
Re: Параллельное включение шаговых двигателей
Что то мне кажется, что вы моторы в противофазе подключили, или со смещением на 2 шага.
Я видел, подключенные параллельно моторы на серийно изготавливаемом станке,
но, уж простите, это был самый неграмотно спроектированный и отвратительно работающий (даже не работающий) станок из всего, что я встречал в жизни.
В принципе - драйвер не сгорел и ничего страшного не произошло.
Таким способом удалось уменьшить мощность двух 110-х моторов примерно в 4 раза, за счет этого станок стал двигаться более мягко, т.к. изначально на станок нельзя было ставить столь мощные моторы.
Т.е. изготовитель поставил моторы с чрезмерным запасом мощности, не смог эти моторы "обуздать", и подключив параллельно получил тот же эффект, что и с вчетверо более слабыми моторами - т.е. станок стал более менее ездить, а не вибрировать, как во время землетрясения. На моторы, рассчитанные на ток 6A был подан ток 2А (пиковый) на оба мотора, т.е. 0,71 А вместо 6 А! Таким образом мощность потребляемая моторами уменьшилась в 72! раза (квадратичная зависимость).
Я бы посоветовал на этот станок поставить в 20-50 раз более слабые моторы и они бы прекрасно работали бы, и у станка были бы и скорости и ускорения выше, чем сейчас, и никаких вибраций и проблем с "тяжело вращающимся валом".
Подключать параллельно соединенные шаговые моторы по правилам электроники - нельзя. Подключать последовательно - еще может быть и допустимо, но тогда вам понадобится вдвое более высокое напряжение питания драйвера и по этой же причине значительно более дорогой драйвер. И, к тому же, отдельные источники питания для сдвоенных моторов и для других осей станка.
В общем - затея на уровне забавных экспериментов с шаговыми моторами,
но продавать станки с подключенными подобным образом моторами - практически преступление.
Я видел, подключенные параллельно моторы на серийно изготавливаемом станке,
но, уж простите, это был самый неграмотно спроектированный и отвратительно работающий (даже не работающий) станок из всего, что я встречал в жизни.
В принципе - драйвер не сгорел и ничего страшного не произошло.
Таким способом удалось уменьшить мощность двух 110-х моторов примерно в 4 раза, за счет этого станок стал двигаться более мягко, т.к. изначально на станок нельзя было ставить столь мощные моторы.
Т.е. изготовитель поставил моторы с чрезмерным запасом мощности, не смог эти моторы "обуздать", и подключив параллельно получил тот же эффект, что и с вчетверо более слабыми моторами - т.е. станок стал более менее ездить, а не вибрировать, как во время землетрясения. На моторы, рассчитанные на ток 6A был подан ток 2А (пиковый) на оба мотора, т.е. 0,71 А вместо 6 А! Таким образом мощность потребляемая моторами уменьшилась в 72! раза (квадратичная зависимость).
Я бы посоветовал на этот станок поставить в 20-50 раз более слабые моторы и они бы прекрасно работали бы, и у станка были бы и скорости и ускорения выше, чем сейчас, и никаких вибраций и проблем с "тяжело вращающимся валом".
Подключать параллельно соединенные шаговые моторы по правилам электроники - нельзя. Подключать последовательно - еще может быть и допустимо, но тогда вам понадобится вдвое более высокое напряжение питания драйвера и по этой же причине значительно более дорогой драйвер. И, к тому же, отдельные источники питания для сдвоенных моторов и для других осей станка.
В общем - затея на уровне забавных экспериментов с шаговыми моторами,
но продавать станки с подключенными подобным образом моторами - практически преступление.
Re: Параллельное включение шаговых двигателей
А с чем это связано?michael-yurov писал(а):Подключать параллельно соединенные шаговые моторы по правилам электроники - нельзя.
- michael-yurov
- Почётный участник
- Сообщения: 11626
- Зарегистрирован: 26 июл 2012, 00:10
- Репутация: 4634
- Настоящее имя: Михаил Львович
- Откуда: Новоуральск
- Контактная информация:
Re: Параллельное включение шаговых двигателей
Связано с неидеальностью и несимметричность нашего мира, а тем более со значительной изменчивостью параметров нагрузки в виде обмоток шагового двигателя.isx писал(а):А с чем это связано?
Ток потечет по той обмотке, где сопротивление чуть меньше, или индуктивность немного ниже, и, самое главное - меньше противодействующая ЭДС.
А еще вы никогда не сможете установить шаговые моторы на один вал так, чтобы позиции обмоток точно совпадали (вплоть до десятых / сотых долей одного шага).
Ошибка на 1 шаг (1,8°) приведет к снижению крутящего момента на 31%
Ошибка на 2 шага - к полному отсутствию крутящего момента.
Но, с большой долей вероятности вы попадете в какое-то среднее значение, и снижение крутящего момента будет около 50%
Плюс ко всему, если конструкция станка недостаточно жесткая (а так в реальном мире и бывает), моторы сами попытаются встать в противофазе, либо будут постоянно пытаться это сделать, раскачиваясь около требуемой позиции.
Все это приведет к тому, что моторы будут, как по волнам перескакивать с одной шаговой позиции на другую, практически без вмешательства драйвера.
Т.е. из шагового привода получится что-то вроде синхронного мотора.
Все что вы получите - неравномерное, изменчивое распределение крутящего момента между двух моторов, меньший крутящий момент, и нестабильную работу системы.
Re: Параллельное включение шаговых двигателей
А если использовать моторы одной серии и марки на двух независимых валах?
- michael-yurov
- Почётный участник
- Сообщения: 11626
- Зарегистрирован: 26 июл 2012, 00:10
- Репутация: 4634
- Настоящее имя: Михаил Львович
- Откуда: Новоуральск
- Контактная информация:
Re: Параллельное включение шаговых двигателей
Я и так говорил про моторы одной серии марки.isx писал(а):А если использовать моторы одной серии и марки на двух независимых валах?
Про разные моторы даже рассказывать не буду, там вообще невозможно оценить поведение.
А если поставить два одинаковых мотора на два независимых вала - то они будут стараться вращаться в противофазе, а если им этого не позволять будут мягко перепрыгивать через шаги.
И драйвер ничего с этим сделать не сможет.
Вообще, есть небольшая вероятность, что это как-то худо-бедно будет вращаться/двигаться, но о надежности или стабильности системы говорить не придется.
Re: Параллельное включение шаговых двигателей
Противофаза то не страшно... Блин, а у меня на станке так стоят. Пол часа гонял их, пока станок проверял, косяков не было, да и момент вроде не потерялся (один движок портал не тянет, а два тянут на ура)... Походу переделывать придётся опять....
- michael-yurov
- Почётный участник
- Сообщения: 11626
- Зарегистрирован: 26 июл 2012, 00:10
- Репутация: 4634
- Настоящее имя: Михаил Львович
- Откуда: Новоуральск
- Контактная информация:
Re: Параллельное включение шаговых двигателей
Так я не пойму, если у вас и так все нормально работает, к чему вопрос?isx писал(а):Противофаза то не страшно... Блин, а у меня на станке так стоят. Пол часа гонял их, пока станок проверял, косяков не было, да и момент вроде не потерялся (один движок портал не тянет, а два тянут на ура)... Походу переделывать придётся опять....
По идее - параллельно (именно параллельно, а не последовательно) подключать моторы нельзя,
но есть вероятность, что повезет и будет работать.
Хотя, я вообще не понимаю, почему два мотора справляются с задачей, а один - нет.
Теоретически, суммарный крутящий момент лишь в редких случаях будет выше, чем у одного правильно подключенного мотора к нормальному настроенному драйверу.
А что за станок то, можно фото? чтобы понять, что к чему.
- Сергей Саныч
- Мастер
- Сообщения: 9116
- Зарегистрирован: 30 май 2012, 14:20
- Репутация: 2857
- Откуда: Тюмень
- Контактная информация:
Re: Параллельное включение шаговых двигателей
По идее, не должно такого происходить. Вряд ли движок способен выработать ток, способный размагнитить магнит второго движка. Вот разборка двигателя может фатально сказаться на моменте.isx писал(а):Берёшь два одинаковых шаговика, соединяешь их обмотки параллельно (вместе меж собой, без питания) и крутишь вал одного из движков, при этом начинает крутится и вал второго (один питает другой). Казалось бы ничего необычного, но вот после таких плясок вал на незапитанных движках начинает крутится легче.
И вот сегодня, прислали мне два движка, я сделал вышеописанную процедуру, и вал, который я до этого не мог стронуть рукой с места, стал крутится этой же рукой...
С чем связано такое поведение и опасно ли оно?
Кроме того, момент сопротивления вращению неподключенного двигателя ни о чем особо не говорит. Если есть сомнения, нужно измерить статический момент удержания. Для этого пропустить через обе обмотки номинальный ток и попытаться провернуть вал динамометрическим ключом. Если нет подходящего ключа - рычаг с плечом миллиметров 50-100 и безмен в помощь. Или шкив, шнурок и грузики.
Примечание: нужно использовать источник со стабилизацией тока, в крайнем случае контролировать ток амперметром. Расчет по закону Ома "не катит", потому что сопротивление обмоток меняется от температуры (на 20 процентов при нагреве на 50 градусов), а греться движок на номинальном токе будет довольно сильно.
Чудес не бывает. Бывают фокусы.
- Сергей Саныч
- Мастер
- Сообщения: 9116
- Зарегистрирован: 30 май 2012, 14:20
- Репутация: 2857
- Откуда: Тюмень
- Контактная информация:
Re: Параллельное включение шаговых двигателей
Почему, Михаил? Или ты такие страсти только про параллельное подключение обмоток рассказываешь? Тогда готов согласиться.michael-yurov писал(а):А если поставить два одинаковых мотора на два независимых вала - то они будут стараться вращаться в противофазе, а если им этого не позволять будут мягко перепрыгивать через шаги.
Может, перекос портала и заклинивание, как следствие?michael-yurov писал(а): Хотя, я вообще не понимаю, почему два мотора справляются с задачей, а один - нет.
Чудес не бывает. Бывают фокусы.
- michael-yurov
- Почётный участник
- Сообщения: 11626
- Зарегистрирован: 26 июл 2012, 00:10
- Репутация: 4634
- Настоящее имя: Михаил Львович
- Откуда: Новоуральск
- Контактная информация:
Re: Параллельное включение шаговых двигателей
Речь, конечно, только про параллельное подключение.
Даже если моторы подключены к драйверу - все равно, при параллельном подключении они будут работать, как дифференциал у автомобиля.
На сколько шагов и в какую сторону при этом кто убежит - неизвестно.
Шаговые моторы имеют очень высокой КПД, и как генераторы, и как моторы (только в шаговом режиме, для которого и предназначались они волею судьбы имеют низкий кпд ).
И если к одному из моторов приложить усилие - он начнет упираться, вырабатывая противодействующую ЭДС, а если она может спокойно перетечь на параллельный двигатель, то тот просто повернется в обратную сторону на такой же угол.
И, раз уж такое может легко происходить - во время работы станка моторы будут перескакивать с шага на шаг без повода.
Даже если моторы подключены к драйверу - все равно, при параллельном подключении они будут работать, как дифференциал у автомобиля.
На сколько шагов и в какую сторону при этом кто убежит - неизвестно.
Шаговые моторы имеют очень высокой КПД, и как генераторы, и как моторы (только в шаговом режиме, для которого и предназначались они волею судьбы имеют низкий кпд ).
И если к одному из моторов приложить усилие - он начнет упираться, вырабатывая противодействующую ЭДС, а если она может спокойно перетечь на параллельный двигатель, то тот просто повернется в обратную сторону на такой же угол.
И, раз уж такое может легко происходить - во время работы станка моторы будут перескакивать с шага на шаг без повода.
- Сергей Саныч
- Мастер
- Сообщения: 9116
- Зарегистрирован: 30 май 2012, 14:20
- Репутация: 2857
- Откуда: Тюмень
- Контактная информация:
Re: Параллельное включение шаговых двигателей
Хорошая, кстати, аналогия И, между прочим, объясняет, почему станок с таким подключением все-таки работает. Автомобиль тоже ведь, как правило, едет. Несмотря на наличие дифференциала.michael-yurov писал(а):Даже если моторы подключены к драйверу - все равно, при параллельном подключении они будут работать, как дифференциал у автомобиля.
Чудес не бывает. Бывают фокусы.
- michael-yurov
- Почётный участник
- Сообщения: 11626
- Зарегистрирован: 26 июл 2012, 00:10
- Репутация: 4634
- Настоящее имя: Михаил Львович
- Откуда: Новоуральск
- Контактная информация:
Re: Параллельное включение шаговых двигателей
Тут проблема в том, что у автомобиля крутящий момент постоянен и не зависит от конкретного положения каждого колеса.
А шаговые моторы управляются драйвером по шагам, и если моторы, уже успели разбежаться на пол шага - шаг,
что тогда произойдет, к какому полюсу притянется ротор моторов при следующем шаге?
Да и "дифференциал" этот не такой "железный", как в автомобиле, а имеет паразитную природу, и сила связи этого "дифференциала" сильно непостоянна.
А шаговые моторы управляются драйвером по шагам, и если моторы, уже успели разбежаться на пол шага - шаг,
что тогда произойдет, к какому полюсу притянется ротор моторов при следующем шаге?
Да и "дифференциал" этот не такой "железный", как в автомобиле, а имеет паразитную природу, и сила связи этого "дифференциала" сильно непостоянна.
- vovafed
- Мастер
- Сообщения: 1822
- Зарегистрирован: 08 фев 2013, 16:19
- Репутация: 325
- Настоящее имя: Владимир
- Откуда: башкортостан
- Контактная информация:
Re: Параллельное включение шаговых двигателей
ради эксперемента включал 2 двигателя паралельно работало но гараздо хуже чем с отдельными драйверами
если очень нужно лучше входы драйверов запаралелить
если очень нужно лучше входы драйверов запаралелить
- michael-yurov
- Почётный участник
- Сообщения: 11626
- Зарегистрирован: 26 июл 2012, 00:10
- Репутация: 4634
- Настоящее имя: Михаил Львович
- Откуда: Новоуральск
- Контактная информация:
Re: Параллельное включение шаговых двигателей
О! вот и ответ!, а то я тут в дебри теории шагового привода уже уполз.vovafed писал(а):ради эксперемента включал 2 двигателя паралельно работало но гараздо хуже чем с отдельными драйверами
если очень нужно лучше входы драйверов запаралелить
- Serg
- Мастер
- Сообщения: 21923
- Зарегистрирован: 17 апр 2012, 14:58
- Репутация: 5181
- Заслуга: c781c134843e0c1a3de9
- Настоящее имя: Сергей
- Откуда: Москва
- Контактная информация:
Re: Параллельное включение шаговых двигателей
Ну до сотоых может и не получится, но точности, которая обеспечивается при наборе сердечника самого мотора добиться не сложно. А уж ошибиться на 1 или 2 шага можно только если уж совсем жоско тупить.michael-yurov писал(а):А еще вы никогда не сможете установить шаговые моторы на один вал так, чтобы позиции обмоток точно совпадали (вплоть до десятых / сотых долей одного шага).
Ошибка на 1 шаг (1,8°) приведет к снижению крутящего момента на 31%
Ошибка на 2 шага - к полному отсутствию крутящего момента.
Но, с большой долей вероятности вы попадете в какое-то среднее значение, и снижение крутящего момента будет около 50%
Я не Христос, рыбу не раздаю, но могу научить, как сделать удочку...
- michael-yurov
- Почётный участник
- Сообщения: 11626
- Зарегистрирован: 26 июл 2012, 00:10
- Репутация: 4634
- Настоящее имя: Михаил Львович
- Откуда: Новоуральск
- Контактная информация:
Re: Параллельное включение шаговых двигателей
Да, здесь я слишком много "жути нагнал" про сотые доли шага.
Наверное, и правда, если подать ток на обмотки, чтобы моторы установились в начальную позицию, а потом затянуть крепления моторов, то, результат, будет положительным.
Наверное, и правда, если подать ток на обмотки, чтобы моторы установились в начальную позицию, а потом затянуть крепления моторов, то, результат, будет положительным.
Re: Параллельное включение шаговых двигателей
насчёт дифференциала соглашусь пожалуй. У меня как-раз винты на разных сторонах порталов стоят. А если запитать все обмотки,кроме средних отводов, через диоды? Блин, купил накой-то х.. 2 пары движков на дво оси, думал момента прибавлю...