3-Kanal Schrittmotor-Karte :
Die wichtigsten Ausstattungsmerkmale:
- 3 Kanäle (erweiterbar auf 4)
- Einstellbar von ca. 0,4A bis 2,1A pro Phase; bei geänderter Bestückung sind auch kleinere Ströme regelbar
- bis 44 Volt Motorspannung
- Logik TTL-kompatibel (5Volt)
- Anschluß an PC-parallelport oder Mikrocontroller
- kompatibel zu PCNC, CNC-Profi, DIN-CNC, EMC,...
- Halb-/ Vollschritt
- Zwei verschiedene Choppermethoden (Stromregelung auf Phase- oder Inhibit-Leitung)
- Logik für 4 Referenz-/End- und einen Notausschalter integriert
- Anschlußmöglichkeit für verschiedene StatusLEDs oder Erweiterungsplatine
- Motorstrom über Spindeltrimmer pro Kanal einstellbar
- Chopperfrequenz über Spindeltrimmer einstellbar
- Referenzspannung für Stromregler kann von Außen eingespeist werden
- "Smoothing-Funktion" für optimales Drehmoment im Halbschrittmodus
- Stromaufnahme (5V-Teil) typ. 250mA
- Für nahezu alle uni- und bipolaren Motoren mit >=1,6 Ohm Wicklunswiderstand geeignet
Alle zum Betrieb nötigen Bauteile sind auf der doppelseitigen
Eurokarte untergebracht. Benötigt werden die beiden
Versorgungsspannungen: 5Volt (stabilisiert) und max. 44 Volt für die
Motoren (geglättete Gleichspannung). Der Anschluß der drei
Schrittmotore erfolgt über Schraubklemmen. Zur Verbindung mit dem PC
wird ein Flachbandkabel auf 25pol. D-SUB-Stecker benutzt.
Alternativ kann man natürlich auch direkt einen Mikrocontroller
anschließen. Die Anschlüsse für die End- und Referenzschalter werden
über Flachbandkabel an eine 9pol. D-SUB-Buchse nach außen geführt. Ein
dritter Pfostenstecker ermöglicht schließlich den Anschluß diverser
Staus-LEDs oder einer 'Huckepack-Platine', auf der ein Lüfter, Treiber
für eine 4. Achse, Temperaturüberwachung und Schaltstufen für Spindel
und Staubsauger o.ä. Platz finden. Die Auswahl der Schritt- und Chopper-Modi
erfolgt über Jumper. Zur Kühlung der Leistungsstufen ist ein großer
Strangkühlkörper vorgesehen, der bei großem Stromverbrauch zusätzlich
von einem Lüfter gekühlt werden sollte. Hiefür empfiehlt sich z.B. der
temperaturgeregelte 80mm-Lüfter von Papst, der außerdem sehr leise ist.
Der benötigt allerdings 12 Volt DC.
Um bei Stillstand der Motoren den Stromverbrauch zu reduzieren, arbeitet die Stromregelung mit verschiedenen Referenz-Spannungen.
Abhängig von den Signalen Boost (high aktiv, abschaltbar) und Sleep
(wahlweise low oder high aktiv), die vom PC oder MC bereitgestellt
werden, ändert sich die Referenz-Spannung. Sleep senkt den
Stromverbrauch auf ca. 25% des normalen Phasenstromes ab, Boost erhöht
ihn auf etwa 125%. Dies bietet sich besonders beim Beschleunigen und
Bremsen an. Zusätzlich wird der Strom im Halbschrittmodus um den
Faktor Wurzel2 erhöht, wenn nur eine der beiden Motorwicklungen aktiv
ist. Dies sorgt bei niedrigen Drehzahlen, bei denen sich noch der volle
Strom in der Spule aufbaut, für ein gleichmäßigeres Drehmoment und
verhindert Resonanzen. Dieser Zusammenhang wird in den Application-Notes von ST Microelectronics gut erläutert. Hier wird ebenfalls der Unterschied zwischen Enable- und Phase-Chopping gut erklärt.
Gute Kühlung ist das A und O ...