driver in paralello per controllo stepper

[vannixx]

Salve a tutti sono a chiedervi se e' possibile e giusto pensare di mettere due driver in parallelo per gestire due motori stepper comandati dallo stesso segnale...spiego meglio.
obbiettivo realizzare una piccola cnc che sull asse x ha due motori stepper m49sp 2nk (che devono lavorare identici) con corrente di picco di 1 A.
l apparato elettronico e' costituito da un arduino uno, cnc shield v3 e driver a4988 (cinesi board rossa)

siccome i motori dell asse x devono lavorare simmetricamente si potrebbe dire di collegarli allo stesso driver ed in parallelo,questo potrebbe essere corretto ma mi sorge un dubbio sul driver...e cioe' essendo la somma degli amperaggi dei motori uguale a 2 A e da quello che ho capito questo driver eroga al massimo due ampere anche se apparentemente si riesce a stare dentro le loro sogli minime non volevo andare a tirare cosi' al limite questo driver;
quindi la domanda e' : una soluzione potrebbe essere mettere due driver in parallelo in modo che siano gestiti dallo stesso segnale di arduino e quindi possano lavorare simmetricamente ma poi la parte di potenza separata per gestire meglio le correnti?

[hellfire39]

Comandare due stepper da un solo driver è una boiata pazzesca, che non va manco pensata.

Invece puoi utilizzare lo stesso segnale di uscita di arduino per pilotare due driver, ognuno dei quali piloterà il proprio stepper.

Però attenzione: la singola uscita di Arduino potrebbe arrivare al limite di corrente (o superarlo).
Se parli dei piccoli driverini che hanno un'ingresso TTL, non c'è problema. Se parli dei driver più grandi, tipo i 542, che hanno ingressi optoisolati, allora bisogna vedere caso per caso o utilizzare un buffer di corrente (transistor+resistenza).

[MauPre75]

Posso chiederti dove sta la boiata ? Io ce l'ho così e non ho problemi , ho due motori da 1.1A ed il driver può erogare fino a 3A impostato a 2.2 A .
Lo chiedo per informazione , se mai dovessi riscontrare problemi saprei qualcosa in più.

[hellfire39]

Ah ah, non avevo dubbi!
La boiata consiste nel fatto che tu non avrai mai due motori identici, quindi le correnti non saranno uniformemente distribuite.

Inoltre, le due RL in parallelo, potrebbero avere effetti "destabilizzanti" sul controllo corrente.

[MauPre75]

Se non ricordo male queste cose le hai dette anche in altro post , a dire i miei risultati non riesco a farli andare a più di 1200 mm/min oltre uno dei due perde il passo ed il ponte si intraversa bloccandosi , ma mi chiedo se è complice l'accelerazione che non ho mai tarato e ancora quella di default del grbl , se invece per gli impulsi erogati da Arduino a causa delle viti 4mm di passo un po tanti abbinati al micro passo 1/16 , possibile che vado oltre in termini di khz , pochini di Arduino, penso di escludere il peso del ponte perché era lo stesso con il ponte precario che era molto più leggero .
Per farla breve a 1000mm/min sono in sicurezza e non ho mai problemi , non ho mai avuto necessità di andare oltre in lavorazione e mi sta bene così , ma se un giorno decido di cambiare motori sarò costretto ai due driver e sarà necessario sapere come fare il circuito del buffer , che immagino ma non saprei quali valori di resistenza applicare.

[vannixx]

ho parlato di 1 driver che pilota due stepper perche ho visto stampanti 3d che lo facevano cmq a parte quello che hanno fatto altri parliamo della cosa giusta, quindi:

sulla cnc shield montero sull asse x un driver(chiamiamolo W) che pilota un motore, poi dal driver W prelevo tutti i segnali necessari per pilotare il secondo driver (Q) che pilota il secondo motore.

appena realizzo la circuiteria posto una foto cosi' prima di dar corrente vediamo se e' tutto corretto cmq mi sembra alquanto banale la realizzazione.
Gli stepper sono i cloni cinesi dei pololu a4988

giusto per conferma,guardando la foto i collegamenti in parallelo trai due driver che devo fare sono quelli segnati in azzurro...vanno bene?
il condensatore da 100 micro farad lo devo mettere?

grazie

[hellfire39]

il condensatore da 100 micro farad lo devo mettere?

Male non fa, soprattutto se ci sono cavi "lunghi" dall'alimentatore ai driver.
Chiaramente il condensatore va messo vicino ai driver, altrimenti non serve a nulla

se invece per gli impulsi erogati da Arduino a causa delle viti 4mm di passo un po tanti abbinati al micro passo 1/16 , possibile che vado oltre in termini di khz , pochini di Arduino

Corretto.
Già il passo vite 4 è bello corto. Fare 3200 micropassi mi sembra eccessivo, la risoluzione effettiva si ottiene difficilmente a causa della coppia incrementale del micropasso.

L'altro giorno stavo provando uno stepper cinese che non mi soddisfaceva. L'ho messo sul tavolo e facevo generare passi ad Arduino, utilizzando la libreria AccelStepper, per poter salire di velocità in modo graduale. E il programma non faceva altro. Non sono riuscito a salire di frequenza neanche un po'. Il limite di un processore a 8 bit è tutto qui. Mi pare che sono riuscito ad arrivare a qualche kHz, non di più.

Per poter portare il motore al limite ho dovuto prendere un Teensy 4.0, sempre programmato con l'ambiente di sviluppo di Arduino. A quel punto non ho avuto più problemi e sono riuscito a far stallare il motore. Adesso sto testando il motore con vite passo 5 e 800 passi giro (1/4).

[MauPre75]

Non inquinare il post è prioritario quindi non vado oltre con la mia esperienza personale , tornando in tema io direi che pilotare due motori con un solo driver si può fare ma sappiamo che non è corretto farlo , la giusta funzionalità con due driver sarebbe indicato .
Ultimo ot sui micro passi , inizialmente ho testato lavorazioni con 1/4 e 1/8 di micro ma su lavorazioni artistiche 3D non ottenevo ottima risoluzione , ecco perché li tengo a 1/16 , che poi ho perfezionato con la durata dell'impulso .

Vannix non credo che puoi prelevare i segnali dal primo driver per pilotare il secondo , come detto da hellfire occorre duplicare i segnali con un buffer e poi inviarli ai driver, altrimenti rischi di giocarti l'uscita di Arduino per dissanguamento di mA , hellfire saprà spiegare meglio.

[vannixx]

proprio in questo momento ho trovato un interessantissima informazione che mi risolve il problema ossia sulla cnc shield e' possibile specchiare un driver di qualunque asse sul driver chiamato A (in generale non so a cosa serva il driver A, se fossimo in una stampante tred so che sarebbe quello dell estrusore).

cito la fonte:

ma ne abbiamo bisogno anche 2 (ponticelli) per rispecchiare il movimento del motore dell'asse Y sul motore A e possiamo farlo posizionando due ponticelli sul lato sinistro dello scudo. https://www.instructables.com/id/DIY-3D ... remel-CNC/

[hellfire39]

Vannix non credo che puoi prelevare i segnali dal primo driver per pilotare il secondo , come detto da hellfire occorre duplicare i segnali con un buffer e poi inviarli ai driver, altrimenti rischi di giocarti l'uscita di Arduino per dissanguamento di mA , hellfire saprà spiegare meglio.

FALSO

Come ho scritto sopra, nel caso dei minidriver, che hanno un ingresso logico e non un fotoaccoppiatore, non hai certo un problema di corrente. Attento a non spacciare informazioni false.

Curiosa anche l'affermazione riguardante la durata degli impulsi, che non ha nessuna base scientifica. Chiaro che, se son troppo stretti, il driver può non vederli, ma per il resto non hanno nessunissima influenza sulle prestazioni del driver, checonsidera solo il fronte del segnale.

Perché continui a parlare di cose che non capisci?

[vannixx]

perfetto, quindi riassumendo, con questa elettronica si può sdoppiare mettendo in parallelo o per comodità in questo caso usando gli appositi ponticelli della scheda shield. vi ringrazio è sempre bello imparare qualcosa di nuovo...

[MauPre75]

FALSO

Come ho scritto sopra, nel caso dei minidriver, che hanno un ingresso logico e non un fotoaccoppiatore, Chiaro che, se son troppo stretti, il driver può non vederli, ma per il resto non hanno nessunissima influenza sulle prestazioni del driver, checonsidera solo il fronte del segnale.

Perché continui a parlare di cose che non capisci?

Hai ragione mi ero distratto non ricordando che avevi fatto due considerazioni.

Per quanto riguarda la durata dell'impulso mi è costato due ore di tempo in prove per ottenere la massima perfezione in una lavorazione di test in cui un asse si muoveva di micron avanti ed indietro ed alla fine portava un mm di errore .
Se esiste la possibilità di regolazione un motivo ci sarà .

[hellfire39]

Certo che c'è: più stretto è l'impulso, più alta sarà la frequenza raggiungibile!
Ma, se l'impulso è troppo stretto, il driver potrebbe non essere in grado di vederlo, ad esempio per le capacità parassite dei cavi, ecc.

Ad esempio, il Teensy 4.0 con accelstepper è in grado di far uscire impulsi più stretti di un microsecondo. Ma poi il driver con fotoaccoppiatore non è in grado di vederli (potrebbe avere anche un filtro, ipotizzo).
Quindi hai la possibilità di allargare l'impulso. Ma non ha nessun effetto nella logica di controllo del driver.
Solo chi ignora il funzionamento dell'elettronica può pensare diversamente. E questo è il motivo per cui si possono fare deduzioni sbagliate se non si parte da un minimo background.

Anche il datasheet del driver conferma questo: "rising edge" ovvero fronte positivo.
Il driver, ad ogni fronte positivo del segnale step fa fare un (micro) passo al motore.

L'elettronica funziona così. Che ti piaccia o meno.

[hellfire39]

In allegato una cattura del segnale STEP fatta con un oscilloscopio qualce giorno fa.
In questo caso ho impostato una larghezza di impulso di circa 20 microsecondi.
La frequenza degli impulsi era di circa 30kHz e quindi veniva emesso un impulso ogni 33 microsecondi circa.
Come si vede dalle immagini, la parte bassa del segnale è già più stretta di quella alta.
A 50kHz la parte bassa non esisterebbe più. Ma già a 40kHz la parte bassa degli impulsi sarebbe di pochi microsecondi.

Se volessi (e potessi) andare più veloce ecco che sarei costretto a restringere gli impulsi. Ma così facendo spingo sempre più al limite il sistema. Ecco perché non si deve (tra le altre cose) esagerare coi micropassi: a parità di velocità di rotazione dell'asse la frequenza dei passi è molto superiore.
Quindi
- il micro potrebbe non riuscire ad emettere impulsi con tale frequenza;
- rischi di entrare in una zona dove il driver non riesce a vedere gli impulsi (soprattutto con gli optoisolati);

Aggiungo anche uno screenshot dell'integrato DRV8825 con la frequenza massima e i tempi minimi degli impulsi.