Бесколлекторный ЭД от флоппи-дисковода, Просьба помочь в "пристыковке" Опции

[Серокой]

Суть проблемы - раздраконил старый флоппи-дисковод с целью запустить бесколлекторный двигатель. В качестве драйвера там стояла BA6986FS от фирмы Rohm, на которую на сайте документации не нашлось. На телесистемах порекомендовали обратиться к официальному дистрибьютору в России, написал им, пока ответа нет. Думаю, и не будет.
Ну ладно, тем более микросхему ещё и не просто так купить. Решил закладываться на доступную в Чип-и-Дипе BA6870S. Разъём платки, на которой смонтирован двигатель, состоит из 15 линий. С 11 я разобрался, это собственно катушки и выводы датчиков холла. А по ещё двум требуется помощь в понимании функционирования.
На прикреплённом рисунке схемы, восстановленные мной по плате. Ёмкости указаны приблизительно, на глаз.

Схема А - это схема детектирования оборота. К боку шпинделя двигателя прикреплён магнитик, на платке стоит катушка активным сопротивлением 470 Ом, и с неё идут прямо на загадочную микросхему BA6986FS две линии.
Вопрос первый - достаточно будет подать их на вход операционника типа LM358 чтобы иметь на выходе импульс на каждом обороте и подавать на микроконтроллер?

Вторая схема - схема Б - касается индуктивного датчика скорости вращения. На печатной плате двигателя сформирована печатная катушка - меандр по окружности под кольцевым магнитом шпинделя. Далее выход идёт на с платки на печатную плату уже самого флоппика. На схеме Б я восстановил то, что на плате, эти сигналы идут на 3 ножки микросхемы. Вот что делать с этим выводом, я не совсем понимаю. На выходе должна быть частота, увеличивающаяся с возрастанием скорости вращения. Снова подавать на операционник? А как можно завести на BA6870S для регулирования скорости вращения? Там на вход просто подаётся напряжение с опорного делителя и напряжение с регулятора.

Заранее спасибо за помощь. Я впервые осваиваю управление бесколлекторным двигателем.

[jonifer]

На барахолке покупаешь ещё 5 разных флоповодов - и находишь описание другой микросхемы - они не все секретные. Из-за одного домашнего робота поставить раком фирму ROHM ещё никому не удавалось.

Сообщение отредактировал jonifer - Jul 4 2009, 06:35

[Серокой]

Да дело не в документации на "секретную" ОЕМную микросхему, я хочу подсоединить двигатель к тому, что есть, то есть к доступной микросхеме с доступной же документацией. Но для этого мне нужна помощь по выводам двигателя. И если я два вывода ещё понимаю как подсоединить - те, что со счётчика оборотов, но вот что делать с датчиком скорости вращения - не знаю... (

[jonifer]

тебе достался редкий мотор с одним датчиком оборотов - его можно выкинуть совсем - современное управление подобными моторами по всплеску наведённой ЭДС http://www.jetcontrol.de/Bastelstube/flea.html. Ищи мотор с тремя датчиками холла - работает со своей макросхемой и элементарно цепляется к процу.

Сообщение отредактировал jonifer - Jul 6 2009, 07:21

[Серокой]

Нет, я наверное неверно выразился. Там 3 датчика Холла (расположенных через 30 градусов) и отдельно датчик начала оборота, расположенный на ободе.
Вот как в этой статье, названный индексным датчиком, рисунок оттуда:


http://www.xprt.ru/index.php?option=com_co...9&Itemid=46

[andrey_s]

Нет, я наверное неверно выразился. Там 3 датчика Холла (расположенных через 30 градусов) и отдельно датчик начала оборота, расположенный на ободе.

Про индексный датчик можно забыть - он управлению двигателем напрямую не относится.
Какова цель "запуска"? Если чтобы просто крутился - на форумах моделистов найдите схему простейшего контроллера бесколлекторного трехфазника. Они (моделисты) еще часто называют его регулятором. Скорость регулируется величиной напряжения питания, датчики обычно не подключаются совсем.

Если стоит цель разобраться - у atmel, например, есть куча app-notes по управлению BLDC-моторами.

Удачи!

[Серокой]

Про индексный датчик можно забыть - он управлению двигателем напрямую не относится.
Какова цель "запуска"?

Цель запуска - в общем-то просто научиться управлять БЭД. Вернее, не просто, а с контролем оборотов. Пока что просто для собственного опыта. Для этого датчик может помочь - опосредованно посчитать частоту. Осциллограф показывает на выходе импульсного датчика пички до 100 мВ, это замечательно и я в общем понимаю, что с ним делать дальше - на компаратор из операционника. Но есть же ещё и вторая цепь, с меандрового датчика вращения, а вот что с ней делать, я не понимаю, хотя именно с её помощью, как мне кажется, и нужно регулировать скорость вращения.

Аппликухи Атмеловские читал, да, но там управление двигателем непосредственно микроконтроллером, а не не специальным драйвером...

[jonifer]

_AN1083 - Sensorless BLDC Control With Back-EMF Filtering
Микрочип - к процессорам приближайся - не кусаются

[Серокой]

к процессорам приближайся - не кусаются

Спасибо, но я уже 10 лет как занимаюсь с Атмелом.

[jonifer]

http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_do...nts/doc7671.pdf
тогда странно, что это не читал

[Серокой]

тогда странно, что это не читал

Читал, и вот это читал, в том числе и на сайте на английском:
http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/app/micros/avr/AVR443.htm

Но дело в том, что я знаю, что смогу сделать на AVR, а хочется на микросхеме. Это ж, как я написал выше, просто для души, для опыта, освоение нового. Это не заказ, не разработка для кого-то, это ж для себя.

У меня изначально, в первом посте, вопрос формулировался не как запустить БЭД вообще, а что делать с двумя дополнительными цепями...

[jonifer]

Для BA6870 эти сигналы с катушки не нужны - она устанавливает обороты пропорционально напряжению на 17 ноге (ставишь переменник и наслаждаешься)

Сообщение отредактировал jonifer - Jul 9 2009, 10:59

[Серокой]

Спасибо. Ушёл дальше в думки.

[=DS=]

Спасибо. Ушёл дальше в думки.

Может, поможет в размышлениях:
http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/rohm/ba6492bfs.pdf
Там на стр 563-564 использование тахометрической катушки (у них она называется FG (frequency generator) coil) в другой микросхеме для ФАП скорости. А цепь А - это индексный датчик, сигнал нужен контроллеру флопа, непосредственно драйвером не используется, просто впихнут в микросхему для повышения степени интеграции. В этой мсх, например, он сделан тоже на датчике холла (Hall4 на схеме).

Сообщение отредактировал =DS= - Jul 10 2009, 23:25

[Xenia]

Серокой, вы, как я поняла, занимаетесь запуском того двигателя, который диски крутит. А могли бы вы сказать хоть несколько слов о том двигателе, который двигает головку? Как устроен тот узел? Там что, шаговый двигатель? Как он управляется?
Мне самой в этом разбираться сложновато, а вы уже дисковод раскурочили. Может заодно что-то и про тот двигатель сможете сказать? А то мне нужен слабосильный шаговый. Сначала думала из старого матричного принтера достать, но тот электричества много жрет. А из флоповода или CD-привода было бы в самый раз.

[jonifer]

http://www.telesys.ru/electronics/projects.php?do=p077
актуально независимо от размеров мототчика

Сообщение отредактировал jonifer - Jul 11 2009, 09:32

[e-serg]

Серокой, вы, как я поняла, занимаетесь запуском того двигателя, который диски крутит. А могли бы вы сказать хоть несколько слов о том двигателе, который двигает головку? Как устроен тот узел? Там что, шаговый двигатель? Как он управляется?
Мне самой в этом разбираться сложновато, а вы уже дисковод раскурочили. Может заодно что-то и про тот двигатель сможете сказать? А то мне нужен слабосильный шаговый. Сначала думала из старого матричного принтера достать, но тот электричества много жрет. А из флоповода или CD-привода было бы в самый раз.

В CD шаговых нет, в дисководах нормальные только в 5дюймовых, в большинстве 3 дюймовах конструкция шагового затрудняет использование вне дисковода.
у имеющихся под рукой двигателей, от 5-дюймовых, обмотки по 72 - 77 Ом, от 5 вольт крутяться хорошо с четким шагом.
про узел перемешения головок, каретка скользит по направляющим, связана с шаговым через стальную полоску, она охватывает маховик на оси шагового.
у большинства трех дюймовых на оси шагового "винт" с большим шагом, каретка накручивается на него, и поблема в том что ось и винт одно целое и один из подшипников внешний.

[Xenia]

В CD шаговых нет, в дисководах нормальные только в 5дюймовых, в большинстве 3 дюймовах конструкция шагового затрудняет использование вне дисковода.

А как же тогда им удается точно позиционировать головку, если они не шаговые? Я сама смотрела - там двигатель крутит червяк, как у мясорубки , по которому ползает крючок головкодержателя. Ведь компьютеру же удается смещать ее с трека на трек? Аналоговым регулятором напряжения или тока управлять таким процессом просто невозможно, поскольку там трение покоя приличное - с места труднее сдвигать.

[=DS=]

А как же тогда им удается точно позиционировать головку, если они не шаговые? Я сама смотрела - там двигатель крутит червяк, как у мясорубки , по которому ползает крючок головкодержателя. Ведь компьютеру же удается смещать ее с трека на трек? Аналоговым регулятором напряжения или тока управлять таким процессом просто невозможно, покольку там трение покоя приличное - сместа труднее сдвигать.

CD бывают как с шаговым двигателем в приводе каретки, так и с коллекторным. Насчет "аналогового" управления Вы ошибаетесь - оно как раз дает больший диапазон управления и лучшие характеристики, чем шаговый двигатель, но сложнее и дороже. В любом случае, привод каретки в CD отвечает за грубое позиционирование. Точное слежение за треком осуществляет привод фокусирующей линзы, которая может двигаться в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

[andrey_s]

А как же тогда им удается точно позиционировать головку, если они не шаговые?

Вам все правильно обьяснили. Ключевое слова для поиска: серводвигатель и сервопривод. Принцип позиционирования в CD-ROM тот же, что и в класическом CD-DA - "аналоговый" сигнал ошибки позиционирования усиливается и вращает колекторный двигатель. При точном позиционировании сигнал ошибки отсутствует - двигатель стоит.
В плюсах такой системы скорость, точность и тот факт, что дискретность определяется не столько двигателем, сколько датчиками обратной связи.
Минус - в общем случае, всегда необходима обратная связь (например, контроллер позиционирования CD формирует сигнал ошибки для двигателя позиционирования только прочитав индекс текущей дорожки)

Удачи!

[Серокой]

Может, поможет в размышлениях

О, спасибо! Вы как минимум прояснили назначение входа FG в некоторых микросхемах управления БЭД шпинделей дисков!

Серокой, вы, как я поняла, занимаетесь запуском того двигателя, который диски крутит. А могли бы вы сказать хоть несколько слов о том двигателе, который двигает головку?

К сожалению, я не разбирался в этом.

[Xenia]

Принцип позиционирования в CD-ROM тот же, что и в класическом CD-DA - "аналоговый" сигнал ошибки позиционирования усиливается и вращает колекторный двигатель. При точном позиционировании сигнал ошибки отсутствует - двигатель стоит.

Откуда берется "сигнал ошибки"? Кто его вырабатывает? Там я вижу только концевой выключатель, о который каретка ударятся при упоре и более ничего, что бы смахивало на датчик положения.
Конечно, если они какой-то измеритель числа оборотов прямо в корпус двигателя впендюрили, тогда да. А так я этих датчиков в упор не вижу.

В плюсах такой системы скорость, точность и тот факт, что дискретность определяется не столько двигателем, сколько датчиками обратной связи.

Ну и где эти ваши "датчики обратной связи"?
Обращаю ваше внимание на то, что чтение с диска не может служить датчиком позиционирования, поскольку диски могут быть неформатированные (дисковод способен такие диски форматировать сам). Тоже самое относится и к лазерным дискам, поверхность которых до записи абсолютно однородная и не на какие дорожки не поделенная.

[andrey_s]

Откуда берется "сигнал ошибки"? Кто его вырабатывает? Там я вижу только концевой выключатель, о который каретка ударятся при упоре и более ничего, что бы смахивало на датчик положения.

Правильно, это и есть концевой выключатель. С помощью штатной оптической головки читается индекс текущей дорожки. Например, сейчас 243-я, а нам нужна 658-я - вот и сигнал ошибки. Позиционируемся, опять читаем: 578-я, еще немного, читаем: 672-я. Перелетели... генерируем сигнал ошибки обратной полярности и т.д.

Конечно, если они какой-то измеритель числа оборотов прямо в корпус двигателя впендюрили, тогда да. А так я этих датчиков в упор не вижу.

Обороты можно брать с любого из датчиков холла, а можно и вообще не брать - но это уже другая история (CLV (если не ошибаюсь) - постоянная линейная скорость).

Ну и где эти ваши "датчики обратной связи"?
Обращаю ваше внимание на то, что чтение с диска не может служить датчиком позиционирования, поскольку диски могут быть неформатированные (дисковод способен такие диски форматировать сам). Тоже самое отнсится и к лазерным дискам, поверхность которых до записи абсолютно однорожная и не на какие дорожки не поделенная.

Как-то Вы к вопросу подошли уж слишком мн-н-н... эмоционально
Именно чтение диска и служит "датчиком" обратной связи для CD-DA, CD- и DVD-ROM(RW, RAM и т.д.), а так же HDD годов выпуска начиная с середины 90-х, когда окончательно отказались от шаговых двигателей и перешли на магнитные системы. На "дорожки", естественно, как бы поделена. Совсем уж основы достаточно неплохо изложены, например, у Шкритека, ну и "в оригинале": CD-DA Red Book

Удачи!

[=DS=]

Откуда берется "сигнал ошибки"? Кто его вырабатывает? Там я вижу только концевой выключатель, ..... А так я этих датчиков в упор не вижу.

Там все немного по другому. В задачу радиального привода вовсе не входит позиционироваться прямо на дорожку, на и нереально это - ширина дорожки в DVD, например, 0.7 микрон, не с такой топорной механикой это делать. Радиальный привод всего-навсего должен дотащить головку в зону, где в действие может вступить фокусирующяя линза, а уж искать дорожку и настраиваться на нее будет она сама. Сам радиальный привод работает с достаточно грубым шагом. В случае, если там стоит не шаговик, а коллекторный двигатель, где нибудь на валу также будет стоять энкодер типа колеса на мышке для отсчета шагов. Предвидя вопрос - зачем все это если можно поставить шаговик - коллекторник с соответствующим драйвером позволяет быстрее таскать головку.

Сообщение отредактировал =DS= - Jul 13 2009, 13:52

[Серокой]

Кстати, подниму тему. Подцепить и раскрутить всё вышло, весело крутится, всё хорошо, кроме одного "но". Почему-то в итоге всего этого у меня не получилось поднять частоту ШИМ выше 10кГц. При том, что частота драйвера до 50 кГц. Потому мотор гудит вполне слышно.
Думаю вот - это особенности мотора? Его катушки "гасят" короткие импульсы? Кто-то ещё пытался крутить мотором от флоппи, на какой частоте работал ШИМ?

[Xenia]

Кажется, я тоже всерьез заинтеровалась безколлекторным двигателем из флоповода. Тем более что поломанных дисководов у меня много, а задача того рода, что не двигатель крутился, а четко позиционировался на определенный угол.

В этой связи хотела задать вопрос, как соединены между собой обмотки у этого двигателя? Т.е. те, что на каждом луче "звездочки" намотаны?



А лучше бы всю схему поиметь. Есть ли у кого?

А хотелось бы уметь поворачивать его, как раз, на угол между лучами, т.е. на 1/24-ю оборота? Это возможно, или он только крутиться может?

[kovigor]

А лучше бы всю схему поиметь. Есть ли у кого?
...
А хотелось бы уметь поворачивать его, как раз, на угол между лучами, т.е. на 1/24-ю оборота? Это возможно, или он только крутиться может?

Думаю, он может только крутиться. Хотя бы потому, что инерцию никто не отменял, и мгновенно тормознуть его простыми средствами едва ли получится. Нужно организовать противовключение (скорее всего), а это сложно, и шансы на успех ничтожны.
Если у вас есть дисководы, то гораздо проще наковырять из них шаговых движков привода головки, вот они настоящие, шаговые.
Схемы у меня нет, но многое можно почерпнуть из описания драйвера двигателя, например, микросхемы LB1910 ...

[MrAlex]

Там обычный бесколлекторный двигатель.
Авиамоделисты наловчились на подобных моторах подвесы для стабилизации камер делать.
В принципе всё, что нужно это управлять магнитным полем в зависимости от положения. Желателен все же дополнительный датчик: энкодер или что-то похожее.

P.S.: тоже такой хочу запустить в качестве привода.

[kovigor]

Желателен все же дополнительный датчик: энкодер или что-то похожее.

Там три датчика Холла, и ИС драйвера выдает по три импульса на один оборот двигателя. А энкодер этому моторчику зачем ?

[MrAlex]

Датчики годятся только для адекватной коммутации обмоток. Положение по ним задавать неловко. Энкодером же можно и скорость и положение отслеживать с известной точностью.

[Xenia]

Там обычный бесколлекторный двигатель.

Если он для вас обычен, то скажите пожалуйства, сколько у него концов (у обмоток)? Они как там соединены? Звездой, треугольником, паровозиком?

[kovigor]

Если он для вас обычен, то скажите пожалуйства, сколько у него концов (у обмоток)? Они как там соединены? Звездой, треугольником, паровозиком?

Если у вас этот моторчик не один, просто размотайте его, тщательно зарисовав сам процесс и записав данные обмоток ...

[MrAlex]

Если он для вас обычен, то скажите пожалуйства, сколько у него концов (у обмоток)?

Обмоток как правило три, а соединяют обычно звездой. Но с точки зрения управления разницы никакой, влияет только на соотношение оборотов и напряжения питания.

Для позиционирования таким двигателем можно управлять как трехфазным шаговым. Можно даже микрошаг применять.

Если у вас этот моторчик не один, просто размотайте его, тщательно зарисовав сам процесс и записав данные обмоток ...

А вот схемы намотки как раз могут быть разные, в зависимости от соотношения пар полюсов статора и ротора.