CNC Router - Egen design och konstruktion!

Härligt med maskiner som kan tillverka sina egna uppgraderingar

Riktigt snyggt bygge! Imponerande finish.

För att köra en stegmotor så krävs egentligen 4 saker:
-En stegmotor(duh)
-En stegmotordrivkrets(Undantag extremt små motorer, med låg effekt)
-Ett nätaggregat(undantag som ovan)
-Något som kan skicka elektriska pulser, t.ex en pulsgenerator, mikroprocessor eller som vi hobbynissar har en raspberry pi alt. Arduino

Enkelt sagt så när man skickar en puls till drivkretsen så stegar den motorn ett snäpp. Skickar man 14 pulser så stegar motorn 14 steg, därav namnet Detta betyder att i teorin så har man via mjukvaran koll på positioneringen av motoraxeln då man vet hur många steg motorn gör för 360 grader. Som standard har "hobbymotorer" 200 steg per varv(1.8 grader/steg). Men detta går oftast att justera via drivkretsen, såkallat "microstepping"(mikrostegning på svenska?). Då kan man göra så att det krävs t.ex 800 steg/varv vilket förbättrar upplösningen markant.
Har här hemma ganska billiga saker(NEMA23 motor med en drivkrets, ca 500:- totalt) där jag kan ställa in att det krävs 25000 steg för att köra axeln ett varv. Med lite matematik kan man då räkna ut att ett steg motsvarar en rotation på 0.0144 grader vilket är ganska lite
Nackdelen med att "mikrosteppa" är givetvis att hastigheten sjunker linjärt. kör man 200 steg/varv så hinner man köra axeln 125 varv på samma tid som det tar att köra 1 varv med mikrostegning 25000.
Och här kommer egentligen svagheten med stegmotorer, att vridmomentet sjunker med rotationshastigheten. Ju snabbare man kör en stegmotor desto sämre vridmoment. Detta gör att vid en viss hastighet så når man en gräns där motorn helt enkelt inte orkar att göra rörelsen, den "stegar över", d.v.s den försöker vrida motorn ett steg men den orkar inte.
Kör man då utan en extern enkoder så tror mjukvaran att den har vridit motorn ett steg medans i verkligheten så har den stått still.
Detta gör ju givetvis att man tappar positioneringen totalt då mjukvaran tror att den rör sig medans i verkligheten står det still..
Däremot vid låga varvtal så är stegmotorer utmärkta speciellt om den bara ska vara i "låst läge" då de står stilla med ett väldigt högt vridmoment och är pålitliga.

För att lösa problemet med att motorerna "stegar över" så måste man ha en extern enkoder. Dessa kan man sätta på axeln som man vrider givetvis, på en fräs t.ex kan man ha en digital linjal som skickar in aktuell position hela tiden. Då kan enkodern skicka in en signal till styrenheten för validering så styrenheten har koll på om axeln verkligen gjorde ett steg, om inte så får den försöka igen.

Det som är kul(tycker jag iaf^^) med stegmotorer är att de är billiga(jämfört med servos) att köpa och relativt enkla att jobba med. Man kan med väldigt enkla medel få fruktansvärt god precision i sina hobbyprojekt.