Come riutilizzare motori passo passo a 6 e 4 fili per i tuoi progetti

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I motori passo passo sono utilizzati in vari tipi di apparecchiature, dove serve un accurato angolo di rotazione e controllo della velocità mediante segnali a impulsi. I motori passo-passo generano una coppia elevata con un corpo compatto e sono ideali per accelerare e reagire rapidamente. I motori passo-passo mantengono la loro posizione in fase di arresto, grazie al loro design meccanico. Le soluzioni per motori passo-passo sono costituite da un driver (rileva i segnali di impulso e le converte in movimento del motore) e un motore passo-passo.

Quando inizi a creare una CNC o qualcosa di simile hai bisogno di un motore passo-passo, e probabilmente puoi trovarli all’interno della tua spazzatura.

Se hai una vecchia stampante o meglio una stampante laser, probabilmente puoi ottenere 2 motori Nema17. Specifico “vecchio” perché le più recenti usano un motore brushless con feedback.

Ma il vero problema quando si decide di riutilizzare stepper, è l’identificazione delle uscite.

Per utilizzare gli stepper la soluzione migliore è usare un driver, il più comune è A4988, ma ne esistono vari modelli.

Puoi acquistare i vari mdoelli di driver qui  

Motori passo passo a 4 fili (bipolari)

I motori più comuni sono motori a 4 fili (bipolare) e 6 fili.

4 wire stepper motor resistance

Per utilizzare questi motori è necessario identificare gli avvolgimenti, prendete il tester e iniziate a controllare le resistenze tra i vai fili.

Come si vede chiaramente dalle immagini e dal video per i motori bipolari è necessario semplicemente trovare quelli collegati, in pratica le coppie saranno formate dai fili che hanno una resistenza.

Motori passo passo a 6 fili

Questo tipo di motore è più complesso da usare, ma con il tester e un po’ di pazienza puoi trovare i 4 fili che devi collegare.

6 wire stepper motor resistance

Come si può vedere in questo caso le coppie di fili che vanno prese sono quelle che hannouna resistenza maggiore, cioè quelli più esterni agli avvolgimenti.

Quando non hai le specifiche

Normalmente i motori che trovi all’interno delle stampanti non sono facilmente rintracciabili, di conseguenza sei senza specifiche.

Premesso che i motori stepper circolari (non nema17) di solito hanno 75 step e non 200 come i classici nema17 (c’è anche la variante da 400), il vero problema è quanto voltaggio e corrente dare al motore.

Amperaggio drivers

C’è un semplice “trucco/modo” per impostare l’amperaggio corretto (il potenziometro dei vari stepper driver), basta mettere il tester + sul potenziometro e tester – a GND (guardare l’immagine), e fare riferimento a questi calcoli:

  • DRV8825: Imax = 2 * Vref (se IMAX = 1.5 A, allora VRef deve essere regolato a 1.5/2 V = 0.75 V)
  • A4988: Imax = 2,5 * Vref

Nel mia caso ho messo 0,8V * 2,5 = 2A anche se gli ampere per fase erano 1,7AMP, per avere più potenza.

Step da seguire per impostare un giusto input

Io consiglio di seguire i seguenti step:

  • Banalmente testare le uscite dell’alimentatore per determinare il votlaggio.

Se non puoi eseguire questa operazione segui gli step sotto:

  • Iniziare con 12v ed impostare il massimo amperaggio per fase sul driver (per gli A4988 2A): il voltaggio basso influisce sulla velocità di rotazione e naturalmente ti costringe ad un maggior amperaggio con un consequente aumento della temperatura. I motori che estrai di solito hanno 24-36v ma lavorano anche a 12v.
  • Se la temperatura come ci aspettiamo diventa troppo alta diminuire l’amperaggio fino ad ottenere una temperatura alta ma accettabile.
  • Se ottieni una temperatura comunque molto alta aumenta il voltaggio e ripeti gli step sopra.

Testare i motori

Ho creato un semplice programma per controllare questi motori, normalmente li collego su un CNC Shield, ma se non ce l’hai puoi connetterti direttamente a un driver.
Io uso quel programma anche per calcolare il numero esatto di step/mm quando deve settare le i parametri delle mie CNC.

Alcuni Arduino hanno problemi quando si esegue una trasmissione di lunga durata con firmware grbl, perciò prestare attenzione.

You can buy here

CNC shield Nema 17 connections

You can buy here

Stepper motor X Axis connection

Puoi ottenere il codice dal mio GitHub, qui puoi trovare il repository.

Grazie

Questo articolo è un’integrazione per la serie di articoli riguardanti il Cyclone PCB Factory, dai uno sguardo.

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