Motori che ronzano con scheda 3 axis TB6560...

[help]

Salve,
ho cercato tra i vari argomenti ma non ho trovato una soluzione al mio caso:

Ho acquistato la famigerata scheda di controllo, TB6560... a tre assi e dopo vari tentativi sono riuscito a farla funzionare, tuttavia riscontro un problema del quale non trovo la soluzione.
Premetto che alimento la scheda a 12V con un ATX e uso Mach3 su un vecchio pentium3 con XP.
Collegando l'oscilloscopio ai morsetti dei motori, senza carico, simulando un movimento con le frecce della tastiera rilevo un'onda quadra pulita, oppure una linea continua altrettanto pulita nel caso in cui Mach3 non invii segnali per il movimento.
Collegando il motore (o anche un resistore) invece, l'oscilloscopio inizia a rilevare disturbi, sia a motore fermo (ma comunque sotto tensione), sia durante il movimento che comunque all'apparenza sembrerebbe abbastanza fluido. In quest'ultimo caso, l'oscilloscopio non rileva più l'onda quadra rilevata in assenza di carico bensì tutta una serie di disturbi informi (non che sia un vero e proprio oscilloscopio(è un giocattolino) ma…).
Tra l'altro a motore fermo si avverte un sibilo (una decina di kHz indicativamente).

Qualcuno saprebbe da cosa può dipendere ed eventualmente come potrei risolverlo?
Ciao, ringrazio tutti per eventuali soluzioni!

[Franco99]

È normale che non senti niente senza motore passo passo collegato alla scheda.
Se la scheda è prevista per funzionare da 1,5A a 3A, il motore dovrà  assorbire
da un minimo di 1,5A ad un massimo di 3A e la scheda dovrà  essere regolata per
la corrente nominale assorbita dal motore mediante potenziometro oppure i dip
switches presenti sulla scheda.

Non collegare alle uscite del driver un carico che non è il motore perché c'è
rischio di danneggiare il driver stesso. (Anche senza carico c'è pericolo).

* * *


Perché viene utilizzata una tensione maggiore di quella nominale per pilotare i motori
passo-passo?

La grande differenza sta nel fatto che la coppia viene raggiunta prima se l'avvolgimento
viene alimentato con una tensione più alta perché la corrente nominale viene raggiunta
prima. Questo permette anche di raggiungere delle velocità  di rotazione più alte con il
motore. Quando si alimenta un motore passo-passo tramite il driver, all'inizio dello step
viene applicata ai capi dell'avvolgimento una tensione molto maggiore di quella nominale
del motore in modo da raggiungere il più velocemente possibile il valore di corrente nominale
del motore. In un circuito elettrico induttivo, quando si chiude il circuito elettrico, la corrente
sale lentamente perché è ostacolata dal fenomeno dell'autoinduzione. Più è alta la tensione,
prima viene raggiunto la corrente nominale del motore riducendo così il ritardo causato dal
fenomeno dell'autoinduzione. Durante lo stesso step, quando la corrente nominale viene
raggiunta, il driver apre e chiude molto velocemente (> 20 kHz) il circuito, cosa che ha per
effetto di ottenere una tensione e corrente media pari alla tensione e corrente nominale del
motore passo-passo. (Vedi immagine allegata "Chopper").

Saluti,

Franco

P.S. L'immagine sotto è l'andamento della corrente, per visualizzarlo con l'oscilloscopio ti serve
una sonda per misurare la corrente.

[help]

Ciao Franco, grazie mille!
Si, il sibilo infatti è prodotto dal motore, senza o con i Led, oppure col resistore non si sente niente.
La scheda è munita di switches e permette 4 opzioni di regolazione della corrente: 100%, 75% 50% e 25%.
Da ciò che scrivi deduco che la corrente venga stabilizzata a un valore fisso che prescinde dall'impedenza del carico ed è una pessima notizia perchè avevo intenzione di usare motorini da circa 500mA con dei resistori in serie per limitarla. A questo punto credo sia inutile... La userò con motori più grandi e nuova CNC. Per i motori piccoli non appena avrò modo costruirò gli easy driver che mi avevi consigliato proprio tu.
Attualmente la sto provando con un motore estratto da una stampante, non sapevo che a vuoto potesse danneggiarsi , dunque potrebbe danneggiarsi anche applicando soltanto i Led per i testy di funzionamento? Sembra che lo facciano in tanti.

Grazie alla tua spiegazione credo di avere più chiara l'entità  del problema, anche se il fatto che questo si verifichi anche con un carico resistvo (non induttivo) mi farebbe supporre che i diodi al silicio collegati in serie alle uscite giochino un ruolo fondamentale.
Forse il driver, inizialmente, nel tentativo di portare la corrente a regime innalza di colpo la tensione e non appena viene oltrepassata quella di soglia dei diodi al silicio, la corrente diviene improvvisamente molto intensa così che il driver si vede costretto a ridurrla bruscamente... tutto ciò in un ciclo continuo.
Non so se sia plausibile o fantascientifico comunque proverò con nuovi motori...

Aggiungerei che la scheda, per quanto leggo in questo forum sembra essere sprovvista di condensatori atti ad evitare autooscillazioni. Pensate che il problema possa essere attribuibile anche a ciò? In tal caso mi appresterei a modificarla.
Ciao Franco, grazie di tutto!:D

[help]

Comunque la forma d'onda misurata ai capi di uno shunt(in realtà  un semplice resistore da 0,1ohm) posto in serie al motore corrisponde grosso modo a quella dell'immagine da te postata, almeno con lo spostamento a passo intero, poi varia a seconda del passo usato (1/4, 1/16 ecc.) assumendo le forme tipiche con più o meno "scalini".

Oggi ho modificato la scheda aggiungendo i condensatori di bypass come consigliato da un'utente qui sul forum ma senza apportare modifiche agli optocouplers...
Il problema esposto all'inizio comunque persiste, ovvero il motore ronza anche da fermo e ai suoi capi rilevo un'onda avente frequenza di qualche kHz. A questo punto mi sorge il dubbio se si tratti di un problema oppure di un qualcosa di normale anche perchè l'andamento della tensione ai capi dello shunt e dunque della corrente che vi scorre non sembra presentare anomalie (almeno per un inesperto come me) se non il fatto che sembri essere un tantino "sporco", tuttavia l'immagine postata da Franco mostra qualcosa di simile e mi rassicura.

Ciao

[Franco99]

Normalmente il chopper lavora ad una frequenza superiore a 20 kHz in modo da non
generare risonanze nel motore e nel resto del circuito che potrebbero essere udite.
In altre parole, quando il driver rileva con il suo comparatore che la corrente
desiderata è stata raggiunta, apre il circuito per un brevissimo istante per poi
richiuderlo nuovamente. Il tutto si ripete con una frequenza che è normalmente
superiore a 20 kHz. Ad ogni richiusura del circuito il comparatore misura di nuovo
e quando il valore di corrente viene raggiunto, questo evento fa scattare l'apertura
immediata del circuito limitando la corrente. Questo si ripete incessantemente durante
tutta la durata del passo del motore. (Decine, centinaia, migliaia di volte ad ogni
passo del motore a dipendenza dalla sua velocità  di rotazione).

Collega un motore con le giuste caratteristiche di corrente e vedi come si comporta.

Saluti,

Franco

[help]

Ciao Franco, le tue spiegazioni mi sono tornate utilissime!
In pratica dunque l'oscillazione è normale ma generalmente non viene udita in quanto a frequenze ultrasoniche, nel mio caso invece rilevo una frequenza pari a circa 15kHz, dunque ancora udibile. Se comunque non crea problemi ai driver tutto apposto!
Tra l'altro stamane, grazie alle tue delucidazioni ho trovato il modo di ridurre la corrente della scheda per adattarla a piccoli motorini (estratti da lettori CD) della mia mini "CNC" sperimentale(4 pezzi messi in croce.... ).
Ho trovato il datasheet dei driver grazie al quale ho potuto apportare la modifica a una delle assi ottenendo il risultato voluto, ovvero motore freddo, funzionante e anche silenzioso benchè toccandolo si avverta un leggero ronzio anche se a riposo.
Mi è bastato sostituire i resistori ai cui capi cade la tensione di riferimento (pari a circa 0,5V) del regolatore di corrente integrato nel driver con altri due di recupero di valore leggermente superiore. Attendo ora mi arrivino altri resistori poi modificherò tutti gli assi. Spero non vengano a crearsi problemi distruttivi ma in tal caso pazienza, tanto il prezzo complessivo è quello che è, in oltre non ho neanche una CNC con motori adattabili alla scheda in questione dunque prima di utilizzarla lasciandola tale dovrei acquistare praticamente tutto e costruire tutto da zero.
Ciao Franco, grazie mille ancora!!

[walgri]

Ciao Help,

potresti documentare meglio la modifica che hai fatto ai resistori ? Uno schemino o una foto.

Grazie, ciao

[help]

Volentieri walgri, ma con la doverosa premessa che non so se la modifica possa danneggiare la scheda, anzi, colgo l'occasione per chiedere un parere a qualche esperto di passaggio.

Ho aggiunto alcuni condensatori come consigliato da un'utente su questo forum, non so tuttavia a cosa servano di preciso ma visto che c'ero...
Lui parla anche di altre modifiche che probabilmente farò in seguito se necessario.
Se può interessarti trovi tutto (o quasi) qua:

https://www.cncitalia.net/forum/viewtopi ... 4&start=10




Invece per la riduzione di corrente basta dissaldare i resistori originali e sostituirli con due di valore più elevato (io ho messo gli unici due che avevo a disposizione e che più si avvicinavano al mio scopo…) considerato che nel datasheet degli integrati driver TB6560 è riportata una tensione di riferimento pari a 0,5V, l'intensità  di corrente nei resistori dovrebbe essere pari a 0,5V / ohm,
nel mio caso (in seguito alla modifica):
0,5V / 0,33ohm = 1,5A
mentre coi resistori originali da 0,15ohm:
0,5 / 0,15 = 3,3A.
Aggiungerei che i resistori sono 2 per asse in quanto uno serve a stabilizzare la corrente di uno dei 2 avvolgimenti del motore e l'altro quella dell'altro avvolgimento.
Di seguito le foto, ammesso che riesca ad allegare almeno qualcosa!

Se lo ritenete opportuno fermatemi prima che io possa dar fuoco alla casa!!


Ciao!!

[walgri]

Grazie Help,

la mia è pura e semplice curiosità , non possiedo quella scheda.

Continuando a cercare ho visto poi che anche su Mycncuk qualcuno ha modificato le resistenze mi pare esattamente nello stesso modo che hai fatto tu.

Grazie ancora, ciao

[help]

Ciao,
la modifica per la riduzione di corrente è un qualcosa che potrebbe tornare utile veramente a pochi, considerato che fin ora ho trovato in rete soltanto un altro paio di persone che hanno costruito piccole CNC con piccoli motorini. Uno usa addirittura la stessa scheda che ho io o una molto simile. Spero che anch'egli si sia preso la briga di modificarla perchè in caso contrario i motorini diventano roventi in pochi istanti.

Ti sarei grato (ma forse anche di più ) se riuscissi a postare il Link del forum Mycncuk in cui potrei trovare l'analoga modifica, ho trovato il forum ma non masticando l'inglese è stato come cercare un ago in un pagliaio. Ovviamente senza impegno, soltanto se lo trovi subito o nel caso in cui un bel giorno dovesse capitarti di rivederlo...
Comunque la notizia che mi hai dato è ottima! conferma che forse sia possibile modificarla senza correre grossi rischi.
Ciao a tutti! Grazie!!

[walgri]

Eccolo qui: http://www.mycncuk.com/forums/showthrea ... rds/page10

Nella stessa pagina c'è anche l'intervento in cui ccmarco documenta le modifiche da lui eseguite.

Peraltro tutto il thread mi pare interessante per i possessori di questa scheda.

Ciao

[walgri]

Help, la tua modifica è meglio documentata di quella del sito inglese

[help]

Alla faccia!! sarà  una coincidenza oppure io avrò preso spunto prendendomene poi tutto il merito?
Va bene che i valori commerciali dei resistori sono standard e il datasheet dell'integrato è quello e non si scappa ma praticamente anche lui ha parlato di resistore da 0.33ohm e per quanto banale ha esposto un calcolo del tutto simile a quello che ho esposto io. Come se non bastasse nella stessa pagina "ccmarco" ha postato lo stesso link che ho postato io...
INCREDIBILE coincidenza?! Vi lascio col dubbio anche perchè a questo punto ho TUTTE le prove contro! Non riuscirei a convincere neanche me stesso!


Dai, infondo c'era poco da girarci attorno, se si vuole ridurre la corrente è una direzione a senso unico che porta a una sola conclusione, per altro semplicissima e attuabile da chiunque abbia un minimo, ma proprio minimo minimo di dimestichezza con l'elettronica e sia determinato a raggiungere lo scopo.
Sta di fatto che anche in quel Forum (e te pareva! ) hanno levato il dubbio circa l'eventualità  che la scheda possa o meno subire danni ma non ho ben capito se qualcuno abbia dato conferme o smentite più o meno dirette, il mio traduttore traduce nella lingua di Tarzan, quasi Italiano ma tutto da interpretare.
Ho capito soltanto che dovrei verificare nel datasheet ma non ho trovato niente riguardo la minima corrente erogabile.
A questo punto posso soltanto sperare...

Ciao!

[walgri]

non mettevo in dubbio l'originalità  della tua modifica

A me fa pensare di più la quantità  di integrati immolati su questa scheda

[help]

Ciao walgri,
no, non pensavo l'avessi messo in dubbio , ma obiettivamente considerate tutte le coincidenze ne avrei dubitato io stesso! ...mmmhh , chissà .... ... ...
Scherzo!!
Ciao, e grazie per la fiducia!