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Controlador Micro Passo para o Motor do DD1

Discussão em 'DIY' iniciada por J. Schmaedecke, 29 Mai 2018.

  1. J. Schmaedecke

    J. Schmaedecke Usuário


    Desde 19 Mai 2003
    Porto Alegre - RS
    Depois de muitas tentativas de adicionar um encoder ótico para melhorar o controle de velocidade cheguei a desistir. Não encontrei nada que fosse barato, preciso e facilmente replicável pois não faria apenas um.

    Algum tempo depois tentei não utilizar motores de acionamento direto e partir para o comum e mais fácil: o acionamento por correia. Com várias opções e ainda um modo melhor como o motor síncrono controlado com gerador senoidal PWM para maior precisão.

    O motor do DD1 é um motor de passo com 12 passos e 3 fases, 30º cada passo. O controle original faz uso do meio passo. Assim, o DD1 é acionado por meio de 24 passos por volta e 15º cada passo. A velocidade é controlada pela corrente média circulante no motor, deste modo o meio passo divide a corrente entre dois passos deixando a rotação mais contínua mas com 24 saltos. Quem ligou o DD1 sem o prato já observou o giro do motor aos saltos. O que reduz esta flutuação de rotação é a massa do prato que torna o movimento quase contínuo. É fácil de observar a flutuação quando observamos no osciloscópio o a onda gravada de um tom no disco de ajuste.

    Eu já havia usado motor de passo em meio passo mas li sobre o controle de motores de passo com micro passo. Daí veio a ideia de usar o acionamento por micro passo PWM tornando a transição entre os passos praticamente contínua. Teoricamente o motor reduzirá em muito a flutuação de rotação e com o controle de pulsos temporizado por cristal resultando em precisão de rotação.

    A intenção é esta. Se alguém se propuser a colaborar será bem vindo.
     
    Última edição: 29 Mai 2018
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  2. J. Schmaedecke

    J. Schmaedecke Usuário


    Desde 19 Mai 2003
    Porto Alegre - RS
    O primeiro teste foi alimentando uma fase com 5V e outra variando entre 0V e 5V que confirmou a possibilidade. Causou um movimento suave entre o passo e o meio passo. Acredito que a maior dificuldade deste projeto será a definição da curva de magnetização da transição para que o torque seja constante evitando a flutuação da rotação. Mas esta é a vantagem do PWM. É possível moldar qualquer tipo de curva.

    No primeiro circuito vou utilizar um arduino uno. Este micro controlador possui 3 timers. Cada timer controla duas saídas pwm. Por opção para utilizar apenas um timer, vou multiplexar estas 2 saídas para as 3 fases. Isto é possível porque sempre uma fase fica desligada. Como driver vou usar o ULN2003 de saída com darlington coletor aberto.
    A transição será em onda triangular para facilitar o primeiro programa de teste.
     
    Última edição: 31 Mai 2018
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  3. J. Schmaedecke

    J. Schmaedecke Usuário


    Desde 19 Mai 2003
    Porto Alegre - RS
    Posso dizer que o primeiro teste com o controlador PWM foi um sucesso.
    Utilizei a frequência de 31kHz do Arduino UNO no PWM. Para cada um dos 12 passos do motor do DD1 adicionei 30 micro passos totalizando 360 passos. Uma foto com duas fases do motor abaixo. O uso do ULN2003 ficou suficiente sem mostrar picos. O ruído de transição não causa problema e pode ser do breadboard.

    Ainda não testei o torque mas visualmente ele já supera em muito o controle original. Usei a curva quadrática e senoidal. A quadrática pareceu ser mais eficiente na manutenção da constância do movimento. Vou testar ainda outras curvas de interação. Mas posso já afirmar que o motor de torque constante para o DD1 é uma realidade. CtlMotorDD1_PWM.jpg
     
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