[3Drag] Sostituzione e miglioramento driver per motori stepper

Scritto da Alessio Fusi. Postato in Guide

Prima di tutto un po di teoria:

I motori passo-passo sono particolari motori in corente continua la cui rotazione è ottenuta mesiante l’eccitazione in sequenza degli avvolgimenti in esso contenuti.

Sono anche chiamati step-to-step o stepper per indicarne il caratteristico movimento per step (passi) successivi.

La differenze maggiori con i comuni motori in corrente continua sono:

  • la mancanza di spazzole;
  • la presenza di un maggior numero di fili;
  • la possibilità di conoscere la posizione dell’albero senza bisogno di encoder;
  • la necessità di essere pilotato con un elettronica aggiuntiva di tipo digitale (driver)
Le caratteristiche di un motore, solitamente riportate dal costruttore, ci permettono di valutarne l’impiego, ad esempio un motore che riporta lo spostamento in gradi 1.8 DEG dell’albero per ciascun passo, possiamo dedurre agilmente che si tratta di un motore da 200 passi ( 360° / 1.8 = 200).

Allo stesso modo se avessimo avuto indicazione in merito al numero di passi avremmo potuto calcolare lo spostameto dell’asse con la formula: 360° / numero di giri = grado di spostamento per step.

Ogni motore in oltre richiede un determinato assorbimento di corrente per fase, i nema 17 della 3drag sono in grado di richiedere fino a 2.5A per ogni step

Se le caratteristiche del produttore non fossero sufficenti, e ne viene riporata la costruzione ed il modello, possiamo fare una ricerca su internet per rintracciare altre informazioni come la tensione di alimentazione Volt.

 

Non estrarre il rotore, diversamente la coppia del vostro motore si ridurrà permanentemente (circa il 50%)

 

Il fenomeno accade perchè, il rotore è di fatto un magnete permanente con numerose espansioni polari. Il processo di magnetizzazione avviene quando il motore è gia assemblato, cioè con il rotore alloggiato all' interno dello statore. In queste condizioni il flusso magnetico generato dal rotore si richiude attraverso il materiale ferromagnetico da cui è composto lo statore. Se si estrae il rotore viene a mancare il circuito magnetico dello statore ed il rotore si smagnetizza sensibilmente

 

Come detto poco sopra i motori passo passo hanno bisogno dei driver per essere pilotati, la 3Drag monta dei Pololu A4988 che hanno come corrente Max per fase 2.0A e la possibilità di ridurre elettronicamente il passo del motore ad 1/16. Per Aumentare la precisione di stampa possiamo sostituire questi driver con il fratello maggiore il Pololu DRV8825 che ha come pro una maggiore corrente per fase 2.2A e una riduzione elettronica dei passi di 1/32 andando di fatto a raddoppiare la precisione di rotazione dell' albero motore

 


 

Elenco delle differenze tra i driver

 

A4988

DRV8825

Min Volt Motore  8 V 8.2 V
Max Volt Motore 35 V  45 V
Corrente continua per fase  1 A  1.5 A 
Corrente massima per fase 2 A  2.2 A
Microstep  1/1 1/2 1/4 1/8 1/16  1/1 1/2 1/4 1/8 1/16 1/32 

 

Come vediamo dalla tabella, i nuovi driver di pololu sono in grado di erogare piu corrente riducendo la possibilità di perdita di passi ma soprattutto hanno un range di micorstep che arriva fino a 1/32 di passo ciò vuol dire che andremo a raddoppiare la precisione di stampa dato che per fare lo stesso spostamento, ad esempio 1mm in X, sarà necessario eseguire il doppio dei passi richiesti con il driver A4988.

I nuovi dirver possono essere acquistati su questo sito nella sezione SHOP 

Attenzione

Fare molta attenzione quando acquistiamo i nuovi driver DRV8825 perchè ne esistono 2 modelli md20a e md20b. Le caratteristiche sono identiche, ma il modello md20a per funzionare con la 3Drag ha bisogno di una resistenza da 10k hom 1/4w tra i pin SLEEP e FAULT.

Le 2 versioni dono identificabili grazie ad un componente SMD mancante nel modello md20a

 

Dopo aver sostituito i 4 driver originali con questi nuovi qua bisogna passare alla taratura del Vref, ovvero a quante A per fase faranno lavorare i nostri motori. per tarare il piccolo trimmer consiglio di usare un cacciavite ceramico o plastico per evitare di incappare in cortocircuiti che possono essere letali per il driver. Procedere nella taratura come descritto sul manuale di montaggio della 3Drag, il valore da raggiungere è quello che piu ci piace. Il Range di Vref va da 0.0 a 1.1.

Per evitare perdite di passi dei motori e per avere una maggiore coppia io consiglio di impostare i driver a 0.8/0.85 in modo da far lavorare i motori a 1.6/1.7 A. Con questa configurazione però i driver hanno bisogno di un dissipatore d' alluminio aggiuntivo acquistabile QUI per dissipare meglio il calore generato, consiglio in oltre di mettere una ventola che punta in tutta l' elettronica della 3Drag creando un ricircolo d' aria forzato che aiuta a mantenere basse le temperature allungato la vita dell' elettronica.Per come è progettata lè elettronica della 3Drag i DRV8825 sono gia pronti per lavorare a 1/32 di passo 

Dopo aver montato e calibrato il tutto dobbiamo andare a modificare alcuni valori nelle EEPROM per dire all' elettronica della stampante che abbiamo aumentato i microstep di conseguenza dobbiamo cambiare i valori step per mm.

I nuovi valori da impostare sono:

  driver vecchi A4988 Driver nuovi DRV8825
X 64.25 128.5
Y 64.25 128.5
Z 2560 5120
Estrusore  600 1200

 

Buona stampa a tutti 

 

Commenti   

0 #13 profile 2018-11-01 11:25
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Citazione
0 #12 Carlo 2018-01-28 14:47
Scusate, ho fatto un poco di confusione, sono andato sul sito pololu ed ho visto che il collegamento era identico, cambiava solo che mentre prima uno step era collegato a 1A-1B, ora e' collegato ad A1-A2.
Sono quindi andato a ricercare il vero motivo del malfunzionamento ed ho capito che dipendeva dal contatto del rele' a 5 volt che avevo inserito in serie alla 12 per spegnere la potenza quando non era collegata la USB.
Ora ho risolto tutto e mi trovo con 9 driver che controllero' pian piano.
Carlo
Citazione
0 #11 Carlo 2018-01-27 16:20
Ho notato che i piedini di 1B e 2A sono invertiti anche in questi ultimi, quindi ho girati i fili, ma non funzionando ho abbassata la frequenza, ma niente.
Cosa non sto considerando, visto che con gli originali di futura funzionava tutto bene finche' non sono fusi?
Ho degli stepper da 3,6 ohm 7,5 gradi che non dovrebbero assorbire un'esagerazione, ma non vanno.
Sapete aiutarmi?
Carlo
Citazione
0 #10 Carlo 2018-01-27 14:56
Anch'io ne avevo comperati 5 su ebay, ma erano diversi e non funzionavano quindi li ho gettati.
Non volevo solo ripetere la brutta esperienza.
Ora ne nho acquistati 4 che sembrano migliuori ma non si muovono i motorini.
A quanto va tarato il TP per avere 1 A di corrente?
Carlo
Citazione
0 #9 Carlo 2018-01-24 09:33
I nuovi dirver possono essere acquistati su questo sito nella sezione SHOP
Dove la trovo?
Citazione
0 #8 AndroidLeo 2017-04-18 18:35
Citazione andrea:
ciao sono quello del forum di futuraelettronica
ho apprezzato molto il tuo sito
vorrei solo chiederti dove posso acquistare questi driver ho visto che il link mi porta sul sito polu .
è affidabile ? ci sono altri siti magari italiani dove acquistare questi driver? ti ringrazio


io li ho comprati su ebay ;-)
Citazione
0 #7 healthraport.it 2015-07-22 14:19
Ben scritto, ben vengano questi post.
Citazione
0 #6 Marco 2015-03-21 21:11
Ho eseguito questo upgrade acqusitando i driver su eBay http://stores.ebay.fr/evasion3d/ e tarado i driver come descritto http://www.ivanbortolin.it/?p=892 e qui http://www.ivanbortolin.it/?p=883. Lo cosiglio a tutti e posso dire che il risultato si apprezza anche con nozzle da 0,5.
Citazione
0 #5 Alessio Fusi 2015-02-01 17:53
Citazione Boezio:
Pensavo di aiutare la dissipazione in 2 modi:
- o costruendo un "ponte" in alluminio per congiungere i 4 dissipatori e aumentare la superficie radiante (magari collegandolo a massa, non si sa mai);
- oppure stampando una squadretta e montando una piccola ventola radiale che, dall'alto al basso, mi crei una corrente di raffreddamento dei 4 dissipatori (questa soluzione avrebbe l'inconveniente di aumentare il rumore della stampante, e poi dovrei valutare come pilotarla, o accendendola e spegnendola a mano, oppure prelevando un segnale, ad esempio in parallelo all'alimentazione del piatto riscaldato, in modo che la ventola funzioni solo mentre la stampante sta andando, e che a fine stampa si arresti anche lei).
Grazie in anticipo per qualsiasi consiglio o suggerimento, e ancora complimenti per il tuo lavoro!
Alesssandro



Ciao Alessandro,
io per la dissipazione ho messo dei dissipatori 10x10mm insieme ad una ventola 60x60 che crea un ricircolo forzato di aria nella scheda... per l' alimentazione ho attaccato la ventola direttamente all' alimentatore, in modo che sia sempre accesa quando la stampante è accesa...
Citazione
0 #4 Boezio 2015-02-01 11:00
Pensavo di aiutare la dissipazione in 2 modi:
- o costruendo un "ponte" in alluminio per congiungere i 4 dissipatori e aumentare la superficie radiante (magari collegandolo a massa, non si sa mai);
- oppure stampando una squadretta e montando una piccola ventola radiale che, dall'alto al basso, mi crei una corrente di raffreddamento dei 4 dissipatori (questa soluzione avrebbe l'inconveniente di aumentare il rumore della stampante, e poi dovrei valutare come pilotarla, o accendendola e spegnendola a mano, oppure prelevando un segnale, ad esempio in parallelo all'alimentazione del piatto riscaldato, in modo che la ventola funzioni solo mentre la stampante sta andando, e che a fine stampa si arresti anche lei).
Grazie in anticipo per qualsiasi consiglio o suggerimento, e ancora complimenti per il tuo lavoro!
Alesssandro
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