Project Description

Ik probeer op deze pagina uit te leggen wat de voordelen en nadelen zijn van bepaalde drivers. Zo kunt u de beste driver uitzoeken voor uw doeleinde.

 


 

 

Drivers stappen motoren uitleg

laat ik eerst maar eens vertellen wat voor optie’s verschillende drivers hebben en wat die optie’s betekenen.

motor voltage: Hoe hoger het motorvoltage hoe beter. Want hoe hoger de spanning op een stappenmotor, hoe meer toeren hij kan maken. Meer toeren is een snellere frees. Dit heeft te maken met zelf inductie. Als de stappen motor ronddraait wekt hij een spanning op in de spoelen. Als de stappenmotor zo hard ronddraait dat de spanning die hij opwekt even groot is als de spanning die op de motor staat heeft hij geen kracht meer. Daarom geldt bij een stappenmotor ook de regel: hoe langzamer hij ronddraait hoe meer kracht hij heeft. Dus hoe hoger het voltage dat de driver aan kan, hoe sneller jouw motoren kunnen draaien.

amperé: Het aantal ampere dat die een driver aan moet kunnen heeft te maken met de sterkte van de stappenmotors. Normaal is het zo dat hoe sterker een stappenmotor is hoe meer stroom hij nodig heeft. Dus in principe geeft de maximale amperé aan wat de maximale sterkte is van de stappenmotor die aangedreven kan worden.

-Stroom regeling: Vaak staat er op een stappen motor dat ze maar een heel laag voltage aan kunnen. Dit betekend dat ze dus ook niet zoveel toeren kunnen maken voordat er zelfinductie optreed. Daarom gebruiken we vaak een veel hoger voltage dan er op de motoren staat, bijvoorbeeld 40 volt in plaats van 3 volt. Normaal zou dan de stroom die de stappenmotor vraagt toenemen. Hierdoor zou je motor meteen doorbranden als je hem op zo’n hoog voltage aansluit. Nou hebben de betere drivers een stroomregeling ingebouwd. Dit houd in dat je een bepaalde waarde instelt op de driver zelf, en die zorgt ervoor dat er niet meer Amperé door de motor gaat dan jij hebt ingesteld. Hierdoor is het wel mogelijk om een veel hoger voltage te gebruiken dan er op de motor staat. Nou zijn er twee manieren om de stroom te regelen:

De simpelste manier is met behulp van een weerstand die een groot vermogen aankan, deze zorgt ervoor dat de stroom beperkt blijft. het grote nadeel van dit systeem is dat bijna al het vermogen in de weerstand gaat zitten en de stappen motoren niet zo’n groot vermogen meer hebben.

Een veel beteren maar moeilijkere methode om de stroom te regelen is door PWM (Pulse With Modulation). Dit is een systeem die de stroom meet en daarop gebaseerd met een bepaalde frequentie de spanning aan en uit te zetten. Hierdoor blijft de spanning en het vermogen gelijk, maar de stroom hangt van die frequentie af. De betere drivers gebruiken deze methode

step modes: Bij sommige drivers kan je de step modes aan passen. Dit betekent eigenlijk dat je het aantal stappen per omwenteling kan aanpassen. De meeste stappenmotors hebben 200 stappen per omwenteling. Bij sommige drivers kan je dus instellen dat je meer stappen per omwenteling wilt hebben. Het voordeel hiervan is dat de resolutie van je frees hoger wordt. Meestal kan je het aantal stappen instellen met behulp van schakelaartjes op de driver zelf.

optocoupler: Tegenwoordig zijn er bij de meeste drivers optocouplers ingebouwd. Die zorgen ervoor dat als er iets fout gaat met de driver dat je pc dan niet ook meteen kapot gaat. Het is gewoon een afscheiding tussen de driver en je pc.

sleepmodus: Met de sleepmodus kan je instellen of je de stappen motor op vol vermogen of op half vermogen wilt laten lopen als hij niet in gebruik is.

Er bestaan 3 in 1 drivers en losse drivers. De 3 in 1 drivers zijn goed te gebruiken voor beginners. Vaak kan je er niet al te sterke stappenmotors op aan sluiten. Deze drivers hebben dus geen “breakoutboard/interface card” nodig.

De betere drivers zijn vaak los. Om deze met elkaar en de pc te verbinden heb je een interface card nodig. Het voordeel van losse drivers is dat als er één kapot is, je ook maar één nieuwe hoeft te kopen. Bijna alle drivers die gebruikt worden om wat sterkere stappen motors aan te drijven zijn losse modules.

breakoutboard/Interface card: Een breakout board en een interface card zijn hetzelfde ding. Ze worden gebruikt om de losse drivers (vaak 3 of 4) met elkaar en de pc te verbinden. Vaak heb je op deze breakoutboards en interface cards nog optie’s als relays of 5 volt voedingen. Met deze relays kan je bijvoorbeeld via de pc je frees aan en uit zetten of de koeling aan en uit zetten.

Ik heb hier het schema getekend met drie losse drivers

Het rode balkje is de verbinding met je printer poort.

Het breakoutboard verbindt de drivers met je pc. Elke driver is aangesloten met 4 draden. Vanaf de drivers worden de stappenmotors aangesloten met 4 draden. Het breakout board wordt gevoed met 12 volt of met 5 volt. Dit verschilt per board. De drivers worden allemaal met de motorsspanning gevoed. In mijn geval met 42 volt. Het verschilt per driver wat de maximale spanning kan zijn. De stappenmotoren kunnen deze spanning meestal makkelijk aan.
Mijn eerste driver was een 3 in 1 driver van DamenCNC namelijk de : 3D step chopper driver. Dit is een uitstekende driver om mee te beginnen. Hij is namelijk niet al te duur en uitbreidbaar tot een 4de as. Ik heb deze driver gebruikt voor mijn eerste CNC frees.

Goed aan deze driver Minder goed aan deze driver
Makkelijk in gebruik te nemen kan maar 2A aan. Hierdoor kunnen er niet zulke krachtige motortjes aangesloten worden.
Goedkoop  
Zit een breakoutboard en optocouler in verwerkt  

Voor mijn andere CNC-frees heb ik veel sterkere stappenmotors gebruikt. Daarom was het nodig om andere drivers te kopen. Ik heb de Drivers zo gekozen dat ik nog sterkere stappenmotors kan gebruiken, als ik dit ooit nog wil doen.

HP 5056 5,6A 50V driver 1/128 microstep van DamenCNC. Ik ben erg blij met deze drivers. Ze werken heel erg goed en op DamenCNC.com kan je goede handleidingen vinden. Het is bij deze drivers dus wel de bedoeling dat je een Interface/breakoutboard koopt.

Drivers kan je onder andere kopen bij:

DamenCNC

Stappenmotor.nl