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Topic: Reducir consumo EasyDriver para uso con batería (Read 949 times) previous topic - next topic

lamartinada

Buenas a todos,

estoy diseñando un control de motor paso a paso mediante botones y un LCD. La idea es poder usar el sistema en casa, conectado a la red eléctrica, o con batería para uso en exterior. El driver del motor de pasos es un EasyDriver. He pensado en poder establecer opciones en un menú para configurar el uso del sistema cuando sea con batería, y reducir así el consumo cuando lo utilice en el exterior. Mi duda es la siguiente:

Si configuro 8 micropasos por software (mediante los pines MS1 y MS2), ¿el motor consume más o menos batería que si lo configuro en 2 micropasos, por ejemplo?

Por otra parte, también he pensado en utilizar una fuente de corriente programable para disminuir la entrada de corriente que se entrega al driver, pero ¿esto funcionaría? es decir, para uso con batería si programo una opción que disminuya la corriente que entra al driver (a costa de perder torque en el motor) manteniendome dentro de los margenes de alimentación del Easydriver, ¿funcionaría como espero?

Espero alguien me pueda decir si mis razonamientos son correctos.

Gracias de antemano. Saludos!!

surbyte

Porque no haces una experiencia práctica.
Pones tu batería cargada a determinada tensión.
Ejecutas una rutina sin descanso de 8 micropasos, detienes, 8, detienes y asi.. hasta que la batería caiga a un valor de tensión que establezcas como aquel en el que en condiciones normales volverías a cargarla.

Repite con 2 micropasos, misma secuencias, 2, detienes, 2, detienes y asi cuenta ciclos  detienes al llegar de nuevo al mismo valor anterior.

Compara ciclos contados en uno y otro caso. Tendrás tu respuesta!!

lamartinada

Es muy buena idea Surbyte, era la opción en el caso de no poder averiguarlo de forma teórica.
Gracias por tus consejos!

surbyte

La teoría con todas las variables involucradas se lo dejamos para un doctor en Ingeniería electronica y aun asi tendrás que pagarla.

Lo mejor es una prueba lisa y llana.
De todos modos a todo eso le queda saber si de algun modo puedes desconectar alimetación del EsasyDriver y asi podrias hacer que el Arduino se duerma y llevar la duración a otro valor.

Eso sería fácil con un MOSFET que controle la alimentación del EasyDriver, claro desde Arduino.
Entonces arduino estaría dormido.. se despierta, le da energía al EasyDriver, usa la secuencia que detectes como la mejor y luego lo apaga.

lamartinada

Muy interesante comentario Surbyte. Esto me ha hecho buscar un poco más, y al parece, cuanto mayor voltaje de alimentación al driver, mayor par motor. Entonces, creo que la solución sería implementar un regulador de tensión por software justo antes del driver.

Me explico, si trabaja conectado a la red eléctrica, digamos que entrego lo máximo que proporcione la fuente, y si me encuentro en exteriores utilizo un divisor de tensión.

¿Se puede implementar algo similar?

surbyte

Todo se puede.. pero la pregunta es, tienes conocimientos de electrónica?

tauro0221

Hi,
En caso de que no lo has echo easydriver tiene un resistencia variable en la cual puedes adjustar la corriente que usas.

lamartinada

#7
Apr 18, 2018, 08:49 am Last Edit: Apr 18, 2018, 09:24 am by lamartinada
Gracias por tu comentario tauro0221, la resistencia variable del easydriver solo permite hacer ajustes físicos, y lo que necesito es regular el consumo mediante software. La placa irá en un lugar sin fácil acceso y no puedo utilizar esa opción.

Surbyte, estudié electrónica en la universidad hace años. Estoy un poco oxidado al respecto, pero en tener claro el camino a seguir, ten claro que pondré todo mi empeño en actualizarme :)

Cosas que se me pasan por la cabeza:

* Un potenciómetro digital: problema, solo permite el paso de corrientes de muy pequeño valor.

* Etapa de amplificación con un transistor. Mediante PWM regulo la tensión sobre la base para que el transistor actué a modo de válvula de tensión. Posible problema: ¿se disipará demasiada potencia en el transistor? No se si la pérdida de energía en forma de calor puede ser contraproducente para ahorrar energía. Además, cuando trabaje conectado a la red eléctrica, no si si todavía generará más calor...

*Utilizar el potenciómetro digital en la base del transistor. Pero, ¿esto regula la tensión que deja pasar el transistor, o la corriente??

Surbyte, aprecio toda idea que me puedas comentar para llevar a cabo este cometido.

surbyte

Bueno si eres estudiante de electrónica entonces podemos hablar en otros términos.
Lo primero es que fijes especificaciones de tu parte.

1. El motor, datos y consumo.
2. La tensión de trabajo que esperas usar esta fijada por los datos del motor. Tensión y torque. Pero estos tmb dependen de la tarea y de cuan holgado esta para cumplirla.

3. Cómo consideras que cuando este alimentado con baterías cumpla su función a menos potencia que cuando lo esta alimentado por red electrica?

1 y 2) Son solo ver los datos del  motor que fijarán entonces un punto de trabajo del EasyDriver cuando este alimentado por Red Electrica.
De los datos de tu sistema de baterías sabremos tmb que puede entregar en esas condiciones.

Y aca viene el gran elemento a considerar, que esperas lograr en cuanto a autonomía de las baterías.




lamartinada

1. Especificaciones del motor:

Modelo: 42BYGH40-170-4A
Angulo de paso :1.8º
Bipolar
Tension nominal : 12V
Intensidad nominal : 0.33A
Par de mantenimiento: 3.5kg*cm (48.6 oz/in)
Resistencia del bobinado: 1.5 Ω
Inductancia del bobinado: 2.5 mH
Max flux linkage: 1.8 Vs
Maximo par de detención: 0.016 N.M
Inercia total (kg.m.m): 3.5 Kg.m.m
Friccion total (kg.m/s): 4 Kg.m/s
Precision angulo de paso : ±5% (sin carga, sin  micropasos)
Precision resistencia:  ±10%
Precision inductancia:  ±20%
Ascenso temperatura:  80°C   Max.(corriente nominal, 2 fases activas)
Temperatura trabajo:  -20°C~+50°C
Peso: 270 gramos
Dimensiones:42x42x40mm

2. Fuente de alimentación 12V-2A para interiores, y batería Li-Ion 14.4V 2600mAHr para exteriores. La misión del motor es mover un objeto con un peso máximo de 3Kg, sobre una deslizadera accionada mediante una varilla roscada trapezoidal Tr10 con paso de 2 mm y una tuerca de baja fricción, estando la varilla acoplada directamente al eje del motor.

3. Con alimentación a red eléctrica deberá mover la carga sin problemas. Alimentado con la batería pretendo poder reducir mediante software, la potencia suministrada al motor, siempre que la carga sea pequeña (máximo 1 Kg), para prolongar así la vida de la batería y no desperdiciar energía en los casos que no sea necesaria tanta potencia.

Respecto a la autonomía de las baterías, espero poder obtener una duración de unos 20-30 minutos mínimo. En caso de cargas de mayor peso, utilizar una batería que suministre más mAHr (más cara).


Espero haber descrito todo correctamente.

lamartinada


surbyte

Ante todo aprende a ser paciente. No somos tus empleados y no lo tomes a mal pero no han pasado 2 dias y los demas tmb tenemos trabajo.

Estuve mirando y el EasyDriver no te da muchas opciones.
Porque no haces una prueba con la bateria cargada.
Monitorea su tensión usando un divisor de tensión y toma el tiempo moviendo la carga a ver cuanto tiempo te da de funcionamiento continuo, moviendo el motor de un lado para otro, sabiendo que no será tu caso pero nos dará una idea de donde estamos parados.

Luego con ese dato pensemos en como mejorar la autonomia con baterías.

Sinceramente no se que ocurre si usando la bateria colocas una interfaz de potencia que entregue una PWM en lugar de una valor DC. Supongo que abra que filtrarla.

Por eso quiero saber que es lo que yo haría cual es la situación con la que estoy trabajando.

lamartinada

Para nada Surbyte, yo aprecio cada aporte y valoración del foro. Ando algo perdido y disculpa si mis formas no han sido las correctas.

El hecho de querer usar el EasyDriver es por su simplicidad y bajo coste, pero también puedo utilizar un Pololu DRV8825 si da mejores opciones para conseguir lo que busco. El coste es similar y podría utilizarlo por el otro indistintamente. ¿Que opinas?

surbyte

Sigo con el mismo dilema, de que consumos hablamos. Cuanto te va a durar la batería.
Lo sabes? Deberias ponerle un valor a eso para decir.. solo me aguanta 3 horas a consumo total.. pero como lo voy a usar solo 10 min por hora entonces eso multiplica por 6 la autonomia
Entonces ya no son 3 horas sino 18 hs.
Se comprende?

Si todavia el uso es menor mejor sera la perfomance.


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