Reducción de consumo en motor paso a paso mediante software

[lamartinada]

Muy bien, ya entiendo. Mi micro tiene una tensión media de 5V para salida PWM, entonces en el emisor supongo tendré 4.3V, pero yo busco reducir sobre una tensión inicial de 12V. Sigo teniendo dudas...

Mensaje automáticamente combinado: Abr 19, 2018

Hay que estudiar el funcionamiento del PWM de este integrado y ver como se puede "retocar" por software desde Arduino.
Seguramente con alguna conexión extra algo mas de programación.

He revisado el datasheet y no parece poder hacerse el retoque que me comentas, o mis conocimientos son insufucientes...

 

[D@rkbytes]

Muy bien, ya entiendo.

No lo creo.

Mi micro tiene una tensión media de 5V para salida PWM

Eso de "tensión media" no se comprende. En un microcontrolador común de 5 VCC, su tensión media serían 2.5 V.
Y si funciona con 3.3 V. su tensión media serían 1.65 V. (A menos de que hables de otra cosa)
Una señal de PWM no varía su voltaje ni su frecuencia, lo que varía es el ancho del pulso, por eso se le dice PWM (Pulse Width Modulation, o Modulación por Ancho del Pulso)

entonces en el emisor supongo tendré 4.3V

Eso siempre y cuando en el colector tengas 5.0 V. Pero si tiene otro voltaje, tendrás VCC - 0.7 V. aprox.
Y no es buena opción controlar cargas por emisor, a menos de quieras regular tensión.
Lo más conveniente es controlar la carga por colector, quedando este con emisor común. (A masa si es NPN y controlas corriente)
Aún mejor si usas Power MOSFETS o IGBT.

pero yo busco reducir sobre una tensión inicial de 12V

Eso se consigue conmutando al transistor con el PWM, mientras más ancho sea el pulso, más corriente drena.
Si tienes el ciclo activo al 100% se podrá considerar la máxima corriente y por ende, mayor consumo del motor.
Por ley la tensión caerá en la carga al existir menor corriente, y eso sucederá reduciendo el ciclo activo.

Sigo teniendo dudas.

Me parece que sí.

Haz experimentos, genera PWM con lo que quieras, coloca ya sea un LED, un motor de juguetes o cualquier carga y mira sobre un osciloscopio, amperímetro y voltímetro, lo que sucede conforme varías el ciclo activo.

 

[Hellmut1956]

Completamente comparto lo escrito por D@rkbytes. No hay conocimientos mas peligrosos o contraproducentes que conocimientos incompletos! Eso de recomendarte hacer experimentos con la PWM toca algo esencial. Las PWM generadas por el controlador no son para alimentar el motor, sino para controlar un switch electrónico, sea transistor o MOSFET. Y hay otra cosa que es de importancia y que solo comprenderás completamente experimentando y leyendo la hoja de datos del transistor o MOSFET por el que te decidas: La entrada de la componente requiere una tensión especificada en la hoja de datos. Por eso frecuentemente se utiliza una componente que eleva la tensión del PWM al transistor o MOSFET. Si por ejemplo conectas los 12 VDC a esa componente que aumenta la tensión, entonces esta en su salida tendrá la PWM tendrá una tensión de 12 VDC.

Otra cosa que se pone evidente en lo que escribes es que no estás consciente que las salidas de un controlador solo son capaces the proveer una corriente muy reducida. Lee la hoja de datos del controlador para conseguir esta información!

No te doy ni circuito ni especificaciones de componentes a usar, pues con estos ejemplos te quiero indicar que existen implicaciones que tan solo sabras estudiando y experimentando. Usa un Arduino y un breadboard y empieza a experimentar.

Esto no tiene la intención de ofenderte! Al contrario! Tu proceder es indicación que no eres intimidado por la electrónica, barrera que previene a muchos modelistas navales, mi otro hobby¸el usar la electrónica en sus modelos radio controlados. Mis indicaciones y la de los otros en este hilo solo tienen el objetivo de no caer en la trampa que muchos novatos en electrónica tienen, el perder el entusiasmo! En especial los entornos como el del Arduino tienden a novatos meterse en esta afición ocultando los detalles. El resultado es que el entusiasmo de novatos los lleva a hacer proyectos demasiado ambiciosos! No mas el querer usar un motor de paso ya es escoger uno que muy pocos realmente entienden, la electrónica es fascinante también metiéndose a aprender para poder realizar proyectos.

Yo, por ejemplo, me metí en el proyecto de construir un modelo de un velero y por venir de la industria de semiconductores me empecé a meter proyectos de electrónica en la construcción del velero. He llegado a tal punto que mi objetivo no es el de completar el velero, sino de meterme en los mas diversos campos que me he encontrado, igual que tu lo haces hoy, proyectos ambiciosos. Si, cuestiones con las que me he encontrado en el proyecto del modelo de un velero me han costado hasta casi 2 años para investigar, experimentar y realizar las soluciones. No mas te digo que hasta me he metido a refrescar mis conocimientos de las matemáticas, de la física estudiando cursos universitarios disponibles de forma gratuita en el Internet. Por darte un ejemplo como esta forma de proceder toma las matemáticas. Estudie estas durante mis estudios universitarios de ingeniería mecánica. Resulta que hoy, 4 décadas mas tarde también en las matemáticas se han dado avances que acabaron por entusiasmarme. Primero seguí una ruta basada en mi historia. Un excelente profesor y genio de las matemáticas en California armaba el edificio de las matemáticas partiendo de las teorías de grupo. Así cada paso basaba en el paso anterior sin que algún concepto no fuera el lógico resultado de lo anterior- Contactando el instituto de matemáticas de la universidad técnica de Munich tuve una conversación con uno de los profesores allí. Le presenté como me gustaba la forma de proceder. El me respondió, que desde recientes décadas las matemáticas se han establecido conceptualmente en reconocer, estudiar "estructuras"! Ni idea a que se refería, pero me dejo muy intrigado.Finalmente comprendí a que se refería. Un excelente curso de la universidad de Stanford, disponible de forma gratuita en el Internet, "Introduction to Mathematical Thinking", hasta define las matemáticas como la ciencia dedicada a reconocer y estudiar estructuras.

Claro, he invertido meses en temas relacionados a las matemáticas. Pero también este tema que a primera vista parece muy esotérico despertó mi interés y generó fascinación! Como yo ya he dejado por detrás mi vida profesional tengo el lujo de no tener presiónes y poder vagar por el universo de las mas diversas temáticas.

No digo que tu debes seguir mi ejemplo. Pero busca el aprender los detalles sin hacerte ciego creyendo que ya sabes algo!

 

[Fogonazo]

Muy bien, ya entiendo. Mi micro tiene una tensión media de 5V para salida PWM, entonces en el emisor supongo tendré 4.3V, pero yo busco reducir sobre una tensión inicial de 12V. Sigo teniendo dudas...

Mensaje automáticamente combinado: Abr 19, 2018

He revisado el datasheet y no parece poder hacerse el retoque que me comentas, o mis conocimientos son insufucientes...

Tampoco creo que hayas entendido

Te lo voy a plantear distinto, el micro "Solo" piensa, NO realiza esfuerzo eléctrico alguno

El driver solo realiza esfuerzo eléctrico, pero NO piensa

La idea es crear una nueva conexión entre ambos como para que el driver realice una función extra, esa función la controla el micro.

Tal como está armado esa conexión aún NO existe.
Hay que investigar como hacer que el driver la realice electricamente y hay que programar el micro para que la controle.

 

[lamartinada]

Yo agredezco y mucho vuestros consejos. Desde luego si estoy aqui preguntando es porque tengo muchas dudas y lagunas en el tema electrónico, pero lo importantes es esforzarme e intentar aprender de lo que me digais. De cualquier forma se que no es sencillo lo que estoy intentado hacer, y que las pruebas son una buena forma de ir comprobando resultados, pero no quería empezar a comprar componentes electrónicos sin ton ni son. Es un arduino efectivamente lo que estoy utilizando, concretamente un Mega. Tengo claro que arduino solo puede suministrar pequeñas corrientes (creo 40 mA) en cada pin, y que trabaja a bajo nivel, es decir 5V, por lo tanto solo gobierna los sistemas, pero es el driver el encargado de mover el motor.

También quizá no haya sabido expresarme correctamente en muchos de los casos.

Respecto al datasheet Fogonazo, no tengo la capacidad de extraer la información que me comentabas. Lo he revisado pero no llego a ese nivel de interpretación.

Sobre lo que comentas Hellmut, yo también soy ingeniero mecánico, no le tengo miedo a la electrónica, pero comprendo que no es mi especialidad y siempre hay mucho por aprender. Además, hoy dia conseguir aunar electronica, mecanica y programación es la clave para crear artilugios profesionales. También soy aficionado a la impresion 3D. Por cierto, me encantaría ver ese velero!!

D@rkbytes, intento poner todo de mi parte, creeme. Lo que no quiero es crear un sistema donde el rendimiento para la disminución de voltaje sea bajo, y la energía se convierta en calor en exceso. He visto un sistema comercial que tiene una función como la que quiero conseguir, y voy buscando la manera de conseguirlo, ya que no dispongo más información de la que he expuesto.

Gracias a todos

 

[Hellmut1956]

@lamartinada: Aquí el reporte paso a paso de la construcción de mi velero. Empecé trabajando madera, resina y fibra de video, luego aluminio. Casi esde un principio quería realizar el control de las velas, no usando un winche com se usan usualmente, sino con 2 motores de paso, uno pa la vela mayor, el otro para la vela foque. Fue este objetivo que me obligo, cosa que hice con placer, meterme en la electrónica y la programación como puntos de partida! Las baterías resultaron tan grandes por 2 objetivos:
1. No quería que me quedara sin energía pasando un día a las orillas del lago. No tenía idea cuanta energía los motores de paso irían a consumir. Uso 12 baterías de 16 Ah, lo mas grande que cabía en el fuselaje de mi velero
2. Tenía/tengo la intención de usar frenos eléctricos que requieren 24 VDC, tensión que las 12 baterías pueden proveer aún cuan están tan descargadas que hay que recargarlas!
Como ingeniero mecánico veras los trabajos hechos para la cubierta con aluminio y solo atornillando las partes!

 

[lamartinada]

Muchisimas gracias por pasarme el enlace @Hellmut1956, es un trabajo increíble. Enhorabuena.

Respecto al tema de mi proyecto, realizaré las pruebas tal y como me comentais y en cuanto tenga noticias os cuento.


Un saludo!!

 

[Hellmut1956]

Cualquier ayuda que pueda dar, aquí estoy!