1speed stepper controller voor 4 motors

[tweakn00b]

Om een bedframe (110x180, zelfbouw van lichte materialen) incl. matras te tillen overweeg ik het geheel met 4 stepper motors te installeren. Afhankelijk van de snelheid kan je per motor max 25kg tillen. Ik verwacht niet meer dan 10kg (per motor) nodig te hebben.

Kan ik met 1 controller alle 4 direct/simultaan opereren? Het gaat om 12volt. 12v kabels reiken tot iedere hoek van het bedframe (om een indicatie te geven van lengte van de kabels). Met 1 druk op de knop wordt het bedframe om hoog/laag getild, dmv de 4 motoren die dus in dit concept synchroon lopen.

Als deze controller niet volstaat, wat is dan het alternatief? Zijn er controllers die wel meerdere stepper motors kunnen aansturen?

[Theo]

Het concept om met één stepper motor driver vier motoren aan te sturen zal in veel gevallen wel werken. Belangrijk is dat de vier motoren exact hetzelffde zijn, en op dezelfde aspositie worden gemonteerd (dus allemaal maximaal naar benede gedraaid).

Het lijkt dat je stepper en driver geen feedback gebruiken. Dus de driver genereert een pulssignaal die naar de steppers gaan zonder dat de stepper een feedback geeft over z'n positie. Waarschijnlijk heb je zelf twee knopjes (up/down) om de driver aan te sturen, en heeft de driver een optie om te bepalen of de steppers op z'n max/min stand zitten (door current sensing of door een schakelaar die je dan bereikt).

Alleen is je motor en je driver die je aanhaalt geen stepper motor en geen stepper motor driver. Dit lijkt een gewone DC motor te zijn die met PWM wordt aangestuurd om de snelheid te regelen. Dat zal niet gaan werken omdat de vier motoren nooit even hard zullen draaien. Hun snelheid is afhankelijk van de belasting die de motor heeft. (kijk maar naar het verschil tussen een load en no-load rotatiesnelheid) Is één hoek van het bed dus zwaarder dan zal die motor langzamer draaien waardoor je alles scheeft trekt waardoor de motoren nog verder uit balans raken en ze onderling dus nog meer van elkaar gaan verschillen. Dit zal dus niet kunnen werken. Simpelweg omdat je niet vier DC motoren kunt gebruiken in je toepassing omdat deze motorennooit een vast toerental hebben.

Wanneer je wél een stepper motor had dan geeft de motor driver een stroompuls naar de motor, en deze puls zorgt er dan voor dat de motor een vaste omwenteling maakt (bijv 10 graden,of 40 graden). Belast je de motor zwaarder dan gaat het stroomverbruik omhoog, maar die vaste rotatie blijft 'ie gewoon maken. Een echte stepper heeft dus geen 'load' en 'lo load' toerental, enkel een load en no load stroom.


Wat deze set met driver/motor doet is niks meer dan dat de driver zegt 'Yo motor, ga draaien naar links'. Gebruik je vier motoren op deze driver (of vier drivers met elk een motor wat hetzelfde resultaat geeft), dan zeg je nog steeds "Yo, jullie moeten nu naar links draaien". Vergelijk dat met een paar personen. Zet ze naast elkaar op straat en zeg tegen elk 'Loop naar voren op volle snelheid' Wanneer de personen elkaar niet zien zullen ze na 100 meter echt niet meer naast elkaar kunnen lopen.

Met een echte stappenmotor zegt de driver continu "En nu een stapje van 40 graden naar links. En nog een stapje. En nog een stapje" In analogie met de personen op straat zeg je nu tegen elk 'loop 1000 mm naar voren'. En nu weer 1000 mm' Na 100 meter lopen de personen dan ook nog steeds naast elkaar mits ze dezelfde commando's krijgen.

In jouw geval moeten de motorenhetzelfde aangestuurd worden. En hiervoor is één stepper motor driver,met daarop vier stepper motoren zeker een goede keuze. Dan moet je alleen nog een goede stepper motor en driver vinden.

[Ricko1]

Wat is het idee precies? Optillen voor transport, verstelbaar bed, bed in multifunctionele ruimte naar plafond of opslag onder bed?

De motors op de foto zijn inderdaad alleen snelheid geregeld.

Stepper motors parallel aansluiten kan. Een regelaar met dat vermogen kost echter net zoveel als meerdere losse en er is risico op doorbranden als een draad losschiet. 4 drivers met I2C signaal aansturing op hetzelfde adres kan ook. Dan lopen ze gelijk.

Je weet dat steppermotors vrij draaien als de spanning wegvalt? Zonder extra vergrendeling die het hele gewicht draagt valt de boel naar beneden bij een stroomstoring (of als iemand de stekker eruit trekt) Verticaal draadeind kan maar dan moet je lagers hebben waar het gewicht op rust. Met het continue stroomverbruik wil je ook een paar koellichamen op de motors om de warmte kwijt te kunnen.

[tweakn00b]

@Theo dank voor je uitleg, +1
Voorbeeld dat ik gaf zijn idd geen stepper motoren (wat ik aanvankelijk dacht). Het bedframe loopt wel over 4 massieve stangen met een afstand van +-75 cm. Denk jij dat het verschil dus danig is dat de boel te scheef gaat staan.

En wellicht zou een klein schakelaartje een oplossing bieden? Op het moment dat deze wordt ingedrukt het stroom er dus eraf gaat?

@Ricko1 goed punt igv stroom uitvalt. De bedoeling is wel dat op hoogste punt het bedframe in een soort slot valt. Na gebruik wil ik er geen stroom meer op hebben.

[Theo]

@tweakn00b Wat is het design wat je voor ogen hebt? @Ricko1 noemde al het 'opbergen' van een bed tegen het plafond of in een kast, ik had juist het idee van een in hoogte verstelbaar (ziekenhuis)bed in gedachte. Je applicatie bepaalt namelijk nogal wat voor motoren je nodig hebt, en ook of je bijv een wormwiel kunt gebruiken zodat spanningsloos altijd veilig is.

[tweakn00b]

@Theo In een camper met 12 volt tot m'n directe beschikking.

[ Voor 47% gewijzigd door tweakn00b op 07-05-2025 20:10 ]