Velmi pomalé velmi tiché otáčení

[gilhad]

Řekl bych, že se neroztočí náhodně, ale podle toho, jak jsou zrovna natočené proti fázi. (Takže z venku to vypadá náhodně.)
Ale kdyby tam byl nějaký snímač natočení a fáze by se připojila ve chvíli, kdy by to vedlo k otáčení správným směrem ...
(a ten směr se hned vyhodnotil a pokud by to nebylo správně, tak s novým natočením a novou fází znovu ...)

[jova]

Realizovalo se to u motorků s dvojitým vinutím třeba na gramofonu, servopohonu…
https://www.phono.cz/nahradni-dily-ke-g ... mr-300-100
Funguje to i na klasickém krokovém motoru, ale podmínkou je to dvojité vinutí.

[fulda]

Tyhle synchronní motorky se po zapnutí mohou roztočit pokaždé jiným směrem. V podstatě náhodně. Proto to označení CW/CCW (clockwise / counter clockwise) na motoru. Je zajímavé, že spousta ostřílených uživatelů mikrovlnných trub si toho ani nevšimne. Kdybych na to nebyl kdysi upozorněn, nejspíš bych si toho nevšiml taky. Člověk se prostě těší na ten pokrm a směr točení nějak nevnímá

Tak teď jsi mi rozbil hračku. To, že se točí pokaždé jinak, to jsem věděl. Nějak jsem už něco mikrovlnil, co se asi vlnit nemělo a potřeboval jsem to tam dostat tak, že první otáčka nastane nějak konkrétně. Takže jsem tehdy došel k závěru, že se směr otáčení střídá pravidelně. A celkem mi to vycházelo, prostě jsem si připravil hrnek s vodou a střídavě jsem pouštěl mojí chemii a pak hrnek s vodou.

[nostalcomp]

To je mi líto s tou hračkou. Mě ji rozbili už před lety

Ono se na první pohled může zdát, že se ta změna směru roztočení pravidelně střídá a taky to tak docela vychází. Ale nevychází to 100% a opravdu je to "náhodné". Jak píše Gilhad, čirá náhoda to zase není. Záleží na tom, v jaké poloze zůstal rotor po předchozím vypnutí a v jaké fázi sinusoidy do něj pustíme napájení.

Druhé vinutí k dispozici není, tak jsem myslel, jestli se nějak nedá načasovat ta úroveň napětí při zapnutí. To by se asi dalo, ale pořád tu je ten problém s neznámou polohou rotoru po vypnutí.

[butan]

Dnes se skutečně vyrábí řada synchroních motorů s náhodným směrem otáčení, mimo MW i různá čerpadla, fontánky. Také jsem je podrobil svému zkoumání. Tyhle motory mají velmi často, u čerpadel vždy spojku která umožní naprázdno protočení rotoru o půl otáčky. A to pravděpodobné střídání směru působí právě tahle spojka, podle toho v jaké poloze zůstane po posledním točení.
Lubor

[HonzaD]

Teď mám trochu času, tak pro zajímavost doplním, jak to dopadlo. Mám dar zabít vše, o co se starám, takže to vypadá, že v mém "viváriu" chcípl i mech, který jsem tam dal "pro jistotu," čímž otáčení pozbylo smyslu. Nicméně v rámci předběžného průzkumu jsem ověřil, že Adafruit má pravdu, že velmi nízká PWM frekvence (25 Hz) je lepší na pomalé točení než frekvence vyšší. Lze vytisknout velké kolo, kterým jde otáčet velmi pomalu, ale na jednu otočku za den by to chtělo ještě další převody. Problém je poznat, jestli se motorek opravdu točí. Myslel jsem, že k tomu půjde využít back-EMF, ale není to úplně jednoduché. Napětí na motorku, který se velmi pomalu (zdánlivě plynule) otáčí vypadá takto:

Běžící.jpg (32.66 KiB) Zobrazeno 284 x

Pokud je zastavený (a zdánlivě se vůbec nehýbe), tak to vypadá takto:

Zastavený.jpg (33.02 KiB) Zobrazeno 284 x

Zdá se, že rozdíl je v tom, že zastavený motorek generuje negativní napětí, když se "vrací" do výchozí polohy. Jedná se o relativně pomalé děje, takže by asi šlo napětí měřit ADC, sečíst atd., ale tak daleko jsem se již nedostal. Třeba to ale někomu poslouží jako inspirace.

[kolbaba71]

V každém případě počítej s tím, že zařízení potřebuješ provozovat velmi dlouhou dobu a tak se hodí použít technologii, která má velkou spotřebu i v klidovém stavu (to je případ krokáčů

Počítám, že jsi měl na mysli nikoliv maximální, ale minimální spotřebu. Je zvláštní, že se nad tím nikdo nepozastavil.

[harr22]

Normalni clovek na tohle pouzije krokovy motor bez prevodu. Ten se muze tocit pomalu jak chces a pokud pouzijes moderni drivery napr od trinamicu, bude to zcela bezhlucne. A mas jistotu ze to bude fungovat bez sahodlouheho laborovani.

[fulda]

Normalni clovek na tohle pouzije krokovy motor bez prevodu. Ten se muze tocit pomalu jak chces a pokud pouzijes moderni drivery napr od trinamicu, bude to zcela bezhlucne. A mas jistotu ze to bude fungovat bez sahodlouheho laborovani.

Nic proti, ale pokud použiješ přímo krokový motor a tyto mikrokrokové drivery, tak máš v zásadě dvě možnosti:

1. nechat motor po celou dobu pod napájením (což může znamenat docela slušnou spotřebu v situaci, kdy je motor v mezikroku (na následujícím obrázku polohy 2, 4, 6 a 8). A to při provozu několik let v kuse nechceš.
2. používat mikrokroky jen pro otáčení do stabilních pozic (což jsou pro některé motory pozice 1, 3, 5 a 7 a pro jiné to jsou pozice 2, 4, 6 a 8) a mikrokrokový driver ti to nezjednodušuje, protože po probuzení ze sleep má jako výchozí právě jednu z těch osmi vyjmenovaných, takže vlastně musíš najít driver, který se probouzí v pozici stabilní pro tvůj motor a zároveň musíš motor vždy parkovat v této pozici. A tím pádem počet kroků dělíš čtyřma, protože ta kombinace je prostě právě jedna. Všechny ostatní pozice začínají hlučným skokem do té jedné, kterou má driver jako výchozí.

Například v datasheetu od notoricky známého Allegro A4988 na stranách 14-16 je pro každou kombinaci mikrokroků označena jedna pozice jako "home microstep position" a zrovna pro tento driver to je pozice +70% na každé fázi, tedy pozice 2 na obrázku.

[harr22]

Ano máš pravdu, to cuknutí tam je, ale dá se z větší části eliminovat. Zmiňoval jsem "moderní drivery" takže A4988 necháme v propadlišti dějin. Budu popisovat TMC5160 s nimž jde bez problémů postavit driver i pro velké motory s proudy v desítkách ampér a osobně už ani nic jiného většinou nepoužívám.

Je zde několik řešení:
Po dojetí na požadovanou polohu snížíš proud na minimum. On driver po zastavení po čase jež si nastavíš v registru IHOLDDELAY automaticky přejde na nižší proud nastavený v IHOLD aniž by zcela vypnul proud cívek, takže žádné cuknutí se nekoná. Případně ještě po zastavení můžeš snížit proud změnou GLOBALSCALER jímž se mění vše. Tady ale pořád něco do motoru poteče. Pokud jsi opravdu velký kolenovrt a chceš cívky úplně vypnout a nechat běžet jen driver čímž snížíš spotřebu na pár mA, musíš na to jít jinak.

Pokud je cuknutí potřeba eliminovat úplně, nezbude než namontuvat na motor brzdu, před vypnutím proudu si mikrokroky zapamatovat a následně před zapnutím je dojet a až pak odbrzdit. Tohle necukne vůbec a je možné motor zastavit kdekoliv. Problém je, že brzda stojí prachy.

Další variantou je, že před vypnutím dojedeš na póly. Při řízení pomocí step/dir si to jednoduše dopočítáš. Driver má i polohové nebo rychlostní řízení, kdy do něj pošleš jen strmost ramp a požadovanou rychlost a koncovou polohu na kterou má dojet a o krokování se už stará driver sám a ty tím nemusíš zatěžovat řídící systém. V tom případě z něj po zastavení musíš vyčíst v jaké je momentálně fázi, přepnout ho do polohového režimu a poslat povel aby těch pár mikrokroků dojel. Následně je dobré ještě nastavit H-bridge tak, že zkratuje cívky, což motor trochu přibrzdí proti pootočení externí silou. Tím se ale cuknutí neodstraní úplně, protože navzdory obecnému očekávání póly běžného motoru nejsou mechanicky kdovíjak přesné, takže v rámci jedné otáčky najdeš póly kde to bude fungovat zcela bez cuknutí, ale na těch méně povedených to pořád mírně cukne. Ale oproti náhodnému zastavení mezi póly je to řádově méně. Tohoto se už nijak jednoduše nezbavíš.

Jedině bys musel mít enkodér a otestovat a zapamatovat si přesnou polohu každého pólu motoru a následně to dopočítávat na ni. Ale enkodér potřebného rozlišení je drahý jak prase. Osobně jsem to zkoušel při nastavování tabulky mikrokroků. Každý typ motoru má trošku jiné magnetické poměry dané jeho konstrukcí a myslet si, že když do něj pošlu třeba 30% mikrokroků tak zastaví v poloze 30% mezi póly je docela zcestná myšlenka (např. oblíbený DRV8825 je na tom v tomto směru opravdu tragicky). Takže pokud chci opravdu plynulý pohyb bez rezonancí aspol. musím po úhlu odpovídajícím jednom mikrokroku zjistit počet zaslaných mikrokroků jež k tomu bylo potřeba, upravit ho v tabulce a nahrát ji následně zpět do driveru. Pak driver nebude do motoru posílat standartní sinusovku, ale nějakou šišatou vlnu tak, aby poloha rotoru byla odpovídající sinusovce. Celé se to mění s rychlostí, zatížením apod. ale do toho už nechci zabíhat, pro náš účel to není podstatné.

Pro účely otáčení flašky s hlínou mi to nepřišlo podstatné a ostatně je to z principu vlastnost jakéhokoliv elekromotoru. Jen u krokáče je to pěkně vidět, pokud s ním po enable nezačneš okamžitě točit na plné otáčky co z nuly svede.