Micro E Azionamento Motore Dc

[thefsters]

un saluto a tutto il furum,

vorrei realizzare un azionamento per un motore dc da 1A e da 2A, devo regolare velocità e coppia. Ho individuato un driver, LM18200 il quale viene pilotato in PWM. Il driver ha una protezione in corrente, purtroppo funziona solo come on-off, ovvero "stacca" alla soglia impostata e riattacca quando il valore della corrente scende sotto il limite ipostato; il risultato ovviamnete è un movimento a scatti, cosa inammissibile per l'applicazione che vorrei creare. Ho visto che l'LM18200 ha un feedback in corrente; considerate che sono un novizio sui micro, ho incominciato da poco a scrivere qualche riga di codice con mickrobasic e non ho la più pallida idea di che algoritmo utilizzare per il controllo di coppia. Qualcuno sa darmi una dritta??

CIAO A TUTTI.

emilio

[Livio Orsini]

Prima di tutto una precisazione di ordine generale e propedeutico. Il termine azionamento individua il complesso notore+alimentatore-regolatore; questo è intuibile dal fatto che il tuuto serve per "azionare" (bruttissimo neologismo). La sola parte di alimentazione-regolazione viene solitamente denominata convertitore, se in continnua, inverter, se in alternata, e chopper se, come nel tuo caso, trattasi di alimentare un motore in continua usando la tecnica PWM.

Veniano al problema specifico. Tu scrivi che il tuo motore funziona a scatti per l'intervento del limitatore di corrente.

Dunque se regoli in velcità dovrai variare la tensione di armatura, in altre parole la tensione che alimenta il motore perchè, da come descrivi, sembra di capire che il tuo motore sia del tipo a magneti permanenti.

Quando regoli in coppia devi variare, comunque, la tensione di armatura.

Dove stà la differenza tra le due regolazioni? Nella reazione.

Per regolare in velocità si usa un trasduttore di velocità, dinamo tachimetrica o encoder, oppure, più semplicemente, la tensione di armatura, anche se la precisione è povera.

Per regolare in coppia ci si basa sulla funzione di trasferimento del motore cc:

Cm = k*Ia [at] flusso = costante.

Quindi regolando la corrente si regola la coppia.

Nella tua applicazione non devi far intervenire il limite di corrente, ma devi misurare la corrente di armatura (magari tramite un resistenza di basso valore) e confrontarlo con il valore di riferimento.

Non conosco l'integrato che usi, quindi mi astengo dal proporre circuitazioni specifiche. Però l'idea di base è quella che ti ho esposto. Se hai un minimo di conoscenze di regolazione non dovresti trovare difficoltà eccessive nel realizzare il tuo sistema. Altrimenti potresti leggerti il mio tutorial sulle regolazioni, lo trovi alla sezione didattica di PLCForum

[thefsters]

Ciao e grazie per i consigli,....leggendo gli altri post confidavo in una tua risposta...

I motori da pilotare sono dei motori in cc della Faulhaber (o minimotor), che hanno come caratteristica il fatto di avere il magnete permanente fermo ed l'avvolgimento formato da un sottile filo di rame obliquo che ruota attorno al magnete. A parte il maggior rendimento il funzionamento è simile ai classici motori in cc a magnete permanente.

Per quanto riguarda la velocità non ho bisogno di e la regolo variando brutalmente il duty del pwm tramite un riferimento analogico di un potenziometro, senza nessun feedback.

La corrente sono costretto a limitarla per evitare di danneggiare i riduttori; l'attrezzatura che sto realizzando deve fresare della vetroresina ed i motori movimentano la testina portafresa (pneumatica) che si muove su due assi.

La coppia che occorre per eseguire il lavoro è sempre diversa, in quanto dipende dallo spessore della vetroresina e dal tipo di resina utilizzata.

Non avendo esperienza sul pilotaggio dei motori e leggendo (poco) il datasheet del driver ho frainteso il funzionamento del limitatore di corrente, molto ingenuamente pensavo si comportasse come un'azionamento (così viene chiamato sui datasheet) o se si preferisce chiamarlo convertitore, diminuendo la velocità (il duty) in funzione della corrente assorbita (l'unico convertitore che ho utilizzato (minimaestro) si comportava così); in parole povere se la corrente supera la soglia impostata il convertitore abbassa il duty del pwm mantenendo una velocità tale da rientrare nei parametri di corrente impostati mantenendo fluido il movimento.

Non avendo spazio a disposizione e per cercare di limitare i costi (i prodotti commerciali sono piuttosto carucci) avevo pensato di utilizzare un micro per eseguire anche questa incombenza, ma ho due grossi problemi:

a) non ho molta esperienza sul pilotaggio dei motori (ho dovuto combattere battaglie estenuanti solo per eliminare i disturbi generati da quest'ultimi...)

non ho molta esperienza sulla programmazione dei micro.

dici niente!!!

Il driver che sto provando oltre alla protezione in sovracorrente ha un feedback

in corrente, dovrebbe essere di 370µA per A erogati.

Vorrei un consiglio su come "trattare" il segnale e possibilmente avere un'idea su come scrivere il software.

Ciao e grazie a tutti.

Emilio

[Livio Orsini]

Primo consiglio di ordine generale. Togli i motori e metti un resistere di valore e potenza adeguata e fai le prove con quello, così non rischi di danneggiare i motori.

Secondo consiglio. Leggiti il mio tutorial. Il primo capito lo usa una regolazione di velocità come esempio. Puoi benissimo usare il medesimo sistema per regolare la corrente. Poi nei capitoli seguenti l'argomento è ampiato.

Se il tuo integrato disposne di un feedback di corrente puoi usare quello per compiere la regolazione.

Terzo consiglio

non ho molta esperienza sulla programmazione dei micro.

[thefsters]

ciao,

per il progetto pensavo di utilizzare un PIC 16F74, l'ho già utilizzato pe altri progettini e un pò lo conosco. So bene che imbarcarsi in un progetto del genere è impresa ardua, ma.... bisogna pur incomominciare!!

In effetti qualcosa conosco dei pic, ma non tutto...

Domanda banale e forse ingenua... pensare di utilizzare a valle del pwm (che regola la velocità) un regolatore lineare tipo lm317 come regolatore in corrente è una assurdità??

ciao

emilio

[Livio Orsini]

Domanda banale e forse ingenua... pensare di utilizzare a valle del pwm (che regola la velocità) un regolatore lineare tipo lm317 come regolatore in corrente è una assurdità??

[thefsters]

Ciao Livio e grazie dell'attenzione,

ho letto il datsheet dell'lm18200, e avevo già notato in figura 9 il controllo di coppia (è quello a cui ti riferisci?), ma non ho capito il funzionamento:

LM3524D riceve il feedback dall'LM18200 e poi come fa a controllare la coppia se al collettore del transistor npn interno del 3524 (pin 13) va sul pin 3 del 18200 che controlla il senso di rotazione??

Grazie

Emilio.

[thefsters]

forse mi rispondo da solo!

il pin 3 se configurato a dovere l'integrato funge anche da controllo di velocità. se ho ben capito!!

Con pwm al 50% il motore è fermo se scende al di sotto va in un senso se sale va nell'altro.

Domanda: in che modo regolo la velocità se non uso + il pin 5 in pwm ma lo devo tenere alto?

ciao e grazie

[thefsters]

seconda domanda: con duty al 50% il motore è fermo ma rimane in coppia?

[Livio Orsini]

Premessa: non prendere le risposte per oro colato perchè non ho analizzato lo schema; rispondo solo basandomi sulle conoscenze generali.

Domanda: in che modo regolo la velocità se non uso + il pin 5 in pwm ma lo devo tenere alto?

[thefsters]

OK, grazie Livio,

penso di intraprendere un'altra strada!

Il feedback di corrente lo porto ad un'analogico del micro, poi se riesco faccio una routine sw in cui:

metto il valore di riferimento di velocità del potenziometro in una variabile, comparo il valore della corrente con un valore limite impostato, se è superiore decremento di 1 la variabile del duty ad ogni ciclo fino a che non rientra nel limite stabilito. Ci sarà da fare un po di tuning e mettere e impostare un delta in cui il duty non venga "toccato".

Considerando che ogni ciclo dura pochi ms dovrebbe essere abbastanza veloce e fluido nella risposta.

Fammi sapere che ne pensi.

Ciao

[Livio Orsini]

In pratica fai un controllo integrativo sulla velocità funzione della corrente. Io ci aggiungerei anche una parte di proporzionale, cioè la variazione non è una costante fissa ma c'è una parte istantanea proporzionale allo scostamento di corrente. Così dovrebbe essere più veloce e stabile.