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Motorizando una Vixen GP2 con motores NEMA17

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clase Autor Tema: Motorizando una Vixen GP2 con motores NEMA17  (Leído 6088 veces)
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Quentin

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« del : Mar, 07-Nov-2017, UTC 14h.00m. »

Hola chicos. Tengo una montura Vixen GP2, actualmente motorizada en anbos ejes. El problema que tengo es que el funcionamiento de los motores no me gusta mucho. Cuando están siguiendo un objeto y le estoy metiendo aumentos (en planetaria es algo de lo más normal) se ve como va pegando saltitos, se aprecia perfectamente en la imagen los pasos de los motores, y a veces creo que esto ha empeorado la imagen más que el propio mal seeing de la noche. Así que, como solución, creo voy a montarme yo mismo la motorización. Mi idea, es meterle un par de motores NEMA17 en cada eje, controlarlo con un Arduino, y mover la montura mediante poleas.  

Hasta ahora, he hecho estos cálculos;  

  • Día sideral: 23h, 56' y 4,09'' (nos da la velocidad a la que deberemos mover la montura).
  • Número de dientes de montura: 144 (sacado de las características del fabricante).
  • Reducción: 1/3*.
  • Número de pasos del motor: 200.
  • Microstepping: 1/32**.

* Usando dos poleas de 16 y 48 dientes (al menos esta es la intención por ahora, aún no las tengo).
** Gracias a dos controladores DRV8825.

Aplicando todo esto, me da que tengo que enviar a los motores un paso cada 31.16 ms.

Actualmente, el mando que tengo envía un paso cada 103.88 ms (utilizando ruedas dentadas y teniendo en cuenta que los motores llevan una reductora de 1/120), así que algo de mejora deberíamos observar en la finura del seguimiento.

Imagino que los cálculos son correctos, pero si alguien ve algún problema, estaría encantado de que me corrigiera.

Saludos!

« Últ. modif.: Mar, 07-Nov-2017, UTC 14h.04m. por Quentin » - - -
Quentin

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« respuesta #1 del : Vie, 15-Dic-2017, UTC 22h.11m. »

Sigo dándole vueltas al proyectillo y a los primeros problemillas ... sudando

Esto es algo que llevaba tiempo pensando, pero no tenía ni idea ni de como atornillar los motores a la montura. Entre que soy un manazas de marca mayor, y jamás he trabajado con metal, pues es algo que he ido dejando por no saber ni como empzar. Pero navegando por internet me encontré con un par de páginas con soportes para motores para imprimir en 3D. Así que perfecto, ya tengo con qué montarme el invento. Contacté con un compañero que hace impresiones en 3D a través del subforo de compraventa, acordamos precio (16€ las dos) y en pocos días ya los tuve en casa.

Las páginas son estas dos;
https://www.thingiverse.com/thing:1833860
https://www.thingiverse.com/thing:2278288

Elegí el segundo ya que el soporte para los conectores me parece más robusto, y este es resultado;




Pero ahora vienen los problemas...

- Al final las poleas son ambas de 16 y 40 dientes, lo que me da una reducción de sólo 2.5 al final. Por lo que pone en los enlaces que he puesto antes, los soportes parece que están pensados para estos. Y tras hacer cálculo es cierto, son los que mejor entran. Tengo que ver si al menos podría entrar una polea de 48 dientes, aunque deba de limar un poco las piezas.
- El controlador de los motores se salta pasos configurado en 1/32 micropasos, así que me veré obligado a utilizar como máximo 1/16. Se ve que es un problema de los DRV8825 con motores de este tipo, y no veo la forma de evitarlo completamente!!  Llorar

Con todo ello al final la resolución será bastante menor de lo que esperaba al principio.  Indeciso

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Victor Manuel

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« respuesta #2 del : Sáb, 16-Dic-2017, UTC 20h.21m. »

Hola Quentin,
no sé si será un problema de la controladora, pero yo creo que con esa reducción no te debería saltar pasos a no ser que le metas demasiada "caña" en los GoTos. Yo tengo un montaje muy similar al tuyo, solo que en vez de hacerme una controladora con Arduino, he comprado un PicGoto comercial. Este es el enlace: https://www.astroeq.co.uk/tutorials.php
Creo que te puede venir muy bien porque tiene buena documentación y el tío que lo lleva incluso ayuda a gente que, como tú, se hace sus propias controladoras
Igual los motores se saltan pasos porque no tienen torque suficiente. Ten en cuenta que lo de NEMA17, NEMA14, etc, hace referencia sólo a las dimensiones físicas del motor, no a su potencia.

Saludos

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Quentin

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« respuesta #3 del : Dom, 17-Dic-2017, UTC 20h.30m. »

Se ve que es un problema típico de estos controladores, los DRV8825, con motores que funcionan con tensiones y corrientes bajas (no conozco demasiado bien los detalles ya que mi contacto con la electrónica está muy desfasado ya). Y el que me viene bien sería este controlador, ya que me interesaría alcanzar los 1/32 micropasos para lo que lo necesito. Así que me queda seguir mirando a ver como arreglarlo...

Aquí discuten sobre ello. Por desgracia ninguno de los "trucos" que comentan me han llegado a funcionar del todo. Estos trucos son o montar un puente de diodos en la conexión entre los motores y el controlador, o por otra parte soldar uno de los pines del chip controlador para ponerlo a 5V (como digo, no conozco muy bien los detalles).

https://www.astroeq.co.uk/forum/index.php?topic=80.0

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madaleno

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« respuesta #4 del : Dom, 17-Dic-2017, UTC 20h.59m. »

El DRV8825 lleva un potenciometro para regular la tensión de salida y esta hay que regularla dependiendo del consumo de los motores, no se si ya lo has hecho...

Estoy leyendo sobre esto pues voy a utilizar ese mismo driver para motorizar un rotador y no tengo mucha idea, pero es lo que he entendido y si no lo haces corres el peligro de que el motor pueda saltarse pasos.


Dobson SW10" goto.
Takahashi TSA102
Reductor Takahashi
Askar200
QHY268M
Rueda motorizada 7x2" ZWO
Enfocador y rotador Arduino

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Quentin

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« respuesta #5 del : Dom, 17-Dic-2017, UTC 21h.05m. »

Hola madaleno, sí si que hice ese paso, y creo que no es para saltarse micropasos... es para no fundir el motor (así que mejor hacerlo antes de conectarlo!).

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madaleno

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« respuesta #6 del : Dom, 17-Dic-2017, UTC 21h.13m. »

Hola madaleno, sí si que hice ese paso, y creo que no es para saltarse micropasos... es para no fundir el motor (así que mejor hacerlo antes de conectarlo!).

Si por supuesto, pero debes ajustarlo maximo al 70% si no, ocurre este problema.

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madaleno

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« respuesta #7 del : Dom, 17-Dic-2017, UTC 21h.21m. »

Los pines M0, M1 y M2 los tienes conectados?

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Quentin

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« respuesta #8 del : Lun, 18-Dic-2017, UTC 08h.03m. »

Si, los tengo conectados a las salidas del arduino. Mi idea era configurar el microstepping desde el programa.

Pero... ahora me haces dudar, ¿quieres decir que para evitar la perdida de micropasos con el microstepping activado, hay que configurar la limitación de corriente al 70% del máximo? 

Es decir, si tienes un motor de 1.3A como máximo, la VREF debería ser 0.455V (1.3* 0.5 = 0.65V por la limitación de corriente, y esto por 0.7). Si es así ya probaré a ver.

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madaleno

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« respuesta #9 del : Lun, 18-Dic-2017, UTC 08h.49m. »

Suponía que sí los tienes conectados si la idea es hacer micropasos pero por si acaso, también que para el modo 1/32 deben estar los tres en Hight.

Efectivamente eso es lo que he leido, el VRED sería 0.455V como bien dices, por probar....

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Victor Manuel

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« respuesta #10 del : Lun, 18-Dic-2017, UTC 19h.22m. »

Permíteme que insista ... (aunque no sea el Matías Prats  Sonreir)
En la web que te he puesto en mi primer post están explicadas estas cosas. Por un lado, se explica cómo ajustar el potenciómetro del driver dependiendo de la corriente de fase de los motores que uses, pero no perderías pasos a no ser que tuvieses muy desajustado este potenciómetro a "la baja": lo notarás porque los motores se han de calentar un poco. Si los tocas y están totalmente fríos, te falta corriente; si los tocas y queman, te has pasado con el potenciómetro (como digo, en la página viene como ajustar el potenciómetro, tanto usando un voltímetro como por prueba y error). Este enlace te lleva a la explicación: https://www.astroeq.co.uk/tutorials.php?link=/doku/doku.php?id=currentlimit

En segundo lugar, creo que lo que te pasa no es una pérdida de pasos, sino que cuando haces seguimiento, el motor parece que se para durante un instante muy pequeño, y luego sigue con los micropasos, esto lo hace continuamente. De nuevo, esto lo han tratado en algún post del foro de la página que te indicaba, y como bien dices es un problema entre la tensión de alimentación del driver (normalmente 12 V) y la tensión de trabajo del motor. Si la diferencia es muy grande tendrás el problema. La solución: las que has comentado, o sueldas unos diodos en serie con las bobinas del motor (sólo tendrías que hacerlo en el de AR), o cortocircuitas un pin de la controladora (con el consiguiente peligro de cortocircuitar otra cosa). Hay gente que reporta que esta última solución no le arregla el problema. Una última solución sería cambiar el motor de AR por uno de mayor voltaje.
A mi me pasa, y mis motores son de 4,4 Voltios. De momento no le he soldado los diodos en serie en parte porque soy un vago y en parte porque hago visual y la verdad es que no me molesta mucho

Saludos

« Últ. modif.: Lun, 18-Dic-2017, UTC 19h.27m. por Victor Manuel » - - -
villamany

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41  Cadiz 
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« respuesta #11 del : Lun, 18-Dic-2017, UTC 20h.03m. »

Hola, no tengo mucha experiencia con el sistema que estas utilizando, pero si algo con los motores paso a paso.
Comprueba si tienes el mismo síntoma sin utilizar micropasos o a lo sumo 1/2.
La resolución 1/32 en mi opinión es un poco ficticia, ya que es complicado mantener la posición real del eje del motor dividiendo 1.8º en 32 partes.
Lo mas preciso para estos motores es utilizar el paso nativo, a medida que aumentas los micropasos obtienes mas resolución pero pierdes precisión (que teóricamente recuperas en cada paso nativo).

Haz la prueba solo por descartar este problema.

De todas formas, para ganar resolución lo mejor es hacerlo mecánicamente, bien utilizando motores por ejemplo de 400 pasos que también son habituales o bien jugando con la reducción de las poleas).

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Quentin

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« respuesta #12 del : Vie, 22-Dic-2017, UTC 08h.25m. »

Hola, pues si, la frase "el motor parece que se para durante un instante muy pequeño, y luego sigue con los micropasos" describe exactamente lo que me pasaba. Es curioso pero, probando con unos motores con algo más de corriente, de 1,5A en este caso, parece que el problema no aparece. O al menos si lo hace es de forma tan pequeña que soy incapaz de verlo por más que me fije. Y todo sin necesidad de hacer ningún apaño más, sin necesidad de diodos ni de hacer ningún puente entre pines, lo que me parece más raro. Incluso limitado a 1.4A para no ir tanto en el límite del controlador y del motor, que en efecto, se calienta. Puedo poner el dedo encima y dejarlo, pero aunque teóricamente está dentro del límite, se nota bien caliente. En fin, no tiendo muy bien por qué, pero al menos parece que ahora funciona bien.

Respondiendo a vuestras preguntas, ciertamente si bajaba mucho la corriente el problema se agudizaba,. Parece que hay que encontrar el compromiso entre darle la suficiente corriente sin pasarse. Y bajando el microstepping, el problema desaparecía. Con 1/2 el funcionamiento era perfecto.

Ahora me tocará el paso siguiente, y creo que final, montarme el mando que lo aloje todo  Sonrisa.

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villamany

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41  Cadiz 
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« respuesta #13 del : Vie, 22-Dic-2017, UTC 10h.20m. »

Ten en cuenta tambien que essos drivers traen una protección interna que provoca exactamente esos sintomas que comentas, el funcionamiento intermitente. Si los drivers se calientan en exceso (al tocarlos queman) cortan, rearmandose automáticamente tranacurridos unos instantes.
Sus disipadores son prácticamente imperativos y la refrigeración forzada depende del seteo.

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Quentin

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avatarc


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« respuesta #14 del : Dom, 04-Feb-2018, UTC 19h.00m. »

Al final funcionó el invento... Por fin ayer lo pude probar, y parece que hace un seguimiento relativamente bueno. Este vídeo es de ayer, no es muy bueno ya que había nubes altas, pero al menos parece que hace un seguimiento aceptable.







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