El motor paso a paso se calienta mucho: ¿controlador o fuente de alimentación incorrectos?

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He construido un circuito controlador simple para un motor paso a paso unipolar, basado en un ULN2003A. El esquema:

ElmotoresunPM25L.Lahojadedatoses aquí .

Fue rescatado de una vieja máquina de escribir eléctrica, y el ULN2003A y Zener de la placa del conductor dentro del mismo dispositivo. Es un motor de 5 hilos, pero el del esquema es de 6 hilos. Supongo que la única diferencia es que la versión de 5 hilos tiene los dos grifos centrales unidos, así que eso es lo que ves en mi esquema.

El diodo Zener es un HZ-361 Según la hoja de datos, el Vz es 34.2, por lo que está por encima del doble del voltaje de la fuente de alimentación.

Estoy alimentando el motor desde una fuente de alimentación variable para computadora portátil. Lo más bajo que puede funcionar es 9.5 V y su potencia nominal es 3.5 A a ese voltaje.

El motor parece funcionar a la perfección, sin embargo, después de aproximadamente un minuto se calienta mucho. No tengo nada para medir la temperatura real, pero es doloroso poner mis dedos sobre ella durante más de medio segundo.

Tal como lo sugiere Russell McMahon a continuación, también hice la siguiente prueba adicional:

  • dado el circuito anterior, agregue un límite de 25V 100uF entre COM y GND. operar el motor. el voltaje medido a través de la tapa es de alrededor de 22V

  • dado el circuito anterior, retire el zener y deje el pin COM flotante: no pasa nada malo al ULN2003A, el motor funciona bien pero aún se sobrecalienta

  • dado el circuito anterior, retire el Zener y coloque un resistor y un condensador de 100 VF en serie entre COM y GND (COM - > R - > C - > GND): el motor funciona bien pero todavía se sobrecalienta

pregunta Ugo Riboni

2 respuestas

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Si proporciona el circuito incorrecto, podemos responder con la respuesta incorrecta :-)

Si la tensión de alimentación que se está utilizando es la misma o más baja que antes, entonces mu responde dos no explica lo que está sucediendo.

Si la tensión de alimentación es mayor que antes, es posible que el Zener no proporcione el aislamiento previsto.

¿Cuál es la tensión de alimentación antigua?
 ¿Qué es el nuevo MEDIDO en el voltaje de alimentación del circuito en funcionamiento?
 ¿Cuál es el voltaje Zener?

Si Vzener es < V_supply_new_actual, entonces lo que describo a continuación ocurrirá en cierta medida.

El problema es que está cortocircuitando los devanados con los diodos internos en el ULN2003.

Como puede ver en su dibujo (aunque a primera vista no suele ser intuitivo), cada devanado con toma de centro es como dos inductores acoplados magnéticamente o dos mitades de un devanado de transformador. Cuando conectas la tecla central a V + y la tierra a un extremo, la otra parte se eleva a 2 x V +, o lo intenta. PERO cada salida accionada está conectada a través de un diodo a com (ánodo al conductor, cátodo a com). Cuando conecta a tierra un extremo del devanado y el otro extremo está conectado a V + a través de un diodo, está intentando impulsar el suministro con 2 x de suministro (menos una caída de diodo). Algo tiene que dar. Como has descubierto.

Los "diodos de captura" internos están diseñados para devolver energía en, por ejemplo, picos inductivos de bobinas aisladas, pero no son adecuados para esta función.

Con un paso a paso, es posible que no obtengas patadas inductivas sustanciales, por lo que los diodos com no son necesarios. YMMV.

Fix:

Retire la conexión de la batería a "com" y una de:

  • En el improbable caso de que tenga un riel Vx 2 x, conéctese a eso. Esa sería una solución casi perfecta. Si conecta el com a un condensador, obtendrá una alimentación 2 x V + :-).

  • Déjelo flotando (verifique con osciloscopio o humo mágico)

  • o conecte com a través de una resistencia para suministrar

  • Conecte un zener de com a tierra (Vzener > 2 x Vsupply) o com a V + (Vzener > V +). Zener Cathode to com en cada caso, por lo que com puede subir a 2 x V + sin que Zener realice ninguna.

  • o conecte com a través de una resistencia a un condensador con otro terminal conectado a tierra, con una segunda resistencia desde el condensador a tierra.

Dejar el circuito abierto de COM PUEDE ESTAR BIEN.

Los esquemas anteriores con capacitor y resistencia proporcionan una carga para picos inductivos. También cargan el transformador formado por las dos mitades, por lo que la resistencia del condensador es reducir la carga no deseada. La resistencia al suelo drena la tapa. Dimensión según sea necesario.

Haciéndolo bien:

La mayoría de los circuitos en Internet que muestran un ULN200x que maneja un motor paso a paso con bobinas con centro girado muestran com (incorrectamente) conectado a V +.

La prueba práctica y sencilla de mi afirmación es desconectar com (riesgo leve de que ULN2003 muera) o conectarlo a V + con un zener como el anterior, el monitor com con un osciloscopio. O conecte un condensador con voltaje nominal > 2 x V + de com a tierra, operar paso a paso y medir la tensión del condensador. Deben aparecer tensiones de ~ = 2 x V +.

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Aquí hay un circuito que casi lo hace bien, excepto que tiene la polaridad del diodo Zener invertida. Como se muestra, el zener actúa como un diodo de bajo grado con la misma polaridad que los diodos internos ULN200x. Invertirlo y permite que com suba a V + + Vzener.

[Eldiagramadearribaesdeaquí]( enlace )

¡Hurra, hurra! - ¡Aquí hay alguien que lo ha entendido bien! :-)

Elcircuitoanterior es de aquí , no explica el uso del zener. ver mis comentarios arriba

    
respondido por el Russell McMahon
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También he estado separando una máquina de escribir para los motores, etc. Los motores paso a paso a menudo se pueden calentar, incluso cuando están inactivos. Por lo general, tienen corriente continua a través de ellos continuamente (a diferencia de un motor de CC que solo necesita corriente para moverlo). Es posible que descubra que había más circuitos en su máquina de escribir que pueden apagar el voltaje de suministro del motor paso a paso cuando no es necesario.

    
respondido por el Chris

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