I driver per motori passo passo

Siccome sono in fase di rifacimento della mia CNC, sto anche valutando se cambiare i driver dei motori. Vediamo insieme intanto cosa sono ed a cosa servono questi driver!

Della mia cnc ne ho trattato in altri due post, uno riguardante lo smontaggio dell'elettronica ed un altro riguardante i motori stepper, se sei interessato ad approfondire.

Tornando a noi, dopo essermi documentato sui motori passo passo ed i loro parametri mi sono messo a pensare. In particolare, quello che mi preoccupa non sono i motori in se, ma gli azionamenti, detti anche driver.

A cosa serve un driver per motori passo passo?

Il driver si occupa di un sacco di cose!

Riceve i segnali dalla scheda principale, riceve l'alimentazione e dice al motore di quanto muoversi erogandogli la corrente e la tensione ottimale.

Inoltre permette di fare dei passi più piccoli di quanto il motore non faccia di suo (microstepping). Come abbiamo visto quando si è parlato di motori, ogni motore di base da 1.8° ad ogni passo. I driver per motori stepper possono fare in modo che un passo sia anche 0.3° o meno.

Questa cosa non pare chissà che, fino a che non si contestualizza il tutto.

Diciamo, in linea di massima, che un movimento più piccolo si traduce nella possibilità di fare dei particolari più minuti. 

Esempio veloce e stupido, ma che permette di capire al meglio.

Ipotizziamo che ogni passo (pari a 1.8° di rotazione) faccia muovere un ipotetico asse di 1cm.

Se io voglio fare una linea di 3cm, il motore farà 3 passi, per un totale di 3*1.8=5.4°.

Se voglio fare una linea di 0.5cm non posso, perchè la misura minima è 1cm ovvvero 1,8°. Dovrei fare mezzo passo, ovvero 0.9°.

Ma senza il driver, non posso usufruire del microstepping.

O meglio, posso farlo, demandando il compito ad altro, ma sto solo spostando e non risolvendo il problema.

Mica male avere un driver che fa il microstepping, no?

Va da se che più ci sono possibilità di divisioni intermedie dei passi, più il movimento risulterà piccolo, quindi la realizzazione finale sarà più precisa.

Certo, il rovescio della medaglia è che il driver deve essere affidabile altrimenti il motore va in sofferenza, perde passi, si scalda e poi si brucia.

Fino a che è un motore da 8 euro, no problem. 

Quando il motore è come i miei LAM Technologies modello M1233062S8 stiamo parlando di 120 euro di motore...

Partiamo dalle basi, perchè voglio cambiare i driver?

I motivi sono molteplici, ma quello principale è semplice.

Vorrei evitare di metter mano all'elettronica, cablare tutto e poi scoprire che uno dei driver non funziona come deve.

Siccome i driver hanno almeno 10 anni, non è detto che il produttore faccia ancora assistenza.

Ad ogni modo, se dovessi cambiare qualche parametro al minimo mi serve un cavo di programmazione (venduto a parte) e comunque sono azionamenti da circa 120 euro l'uno. Secondo me posso venderli su Ebay e tirarci su ancora qualcosina, utile per finanziare gli azionamenti nuovi.

Siccome credo che la CNC sarà il mio futuro passatempo per gli anni a venire (complice anche l'idea di mettere un laser da incisione al posto del mandrino) credo che fare un investimento in tal senso sia una cosa intelligente.

Ugualmente, credo che sia una cosa decisamente oltre le mie capacità e devo sicuramente studiare molto. Se già mi levo un problema relativo alla bontà degli azionamenti, non posso far altro che beneficiarne...

I candidati 

Dopo aver fatto mille ricerche,i candidati plausibili per il ruolo di driver nella mia CNC sono questi :

TB6600

DM860 / DM856

DM556 / DM586

Mi sono cercato un bel pò di video relativi a CNC autocostruite, mi sono segnato tutti i driver che sono stati usati e ho poi fatto il match con le caratteristiche dei motori in mio possesso.

Ho poi raccolto un pochino di caratteristiche utili per fare dei confronti ed ho cercato altri video ed articoli dove ci sono delle prove comparative.

Il portafoglio mi diceva di comprare SUBITO dei driver basati sul TB6600 ma mi sembrava troppo economico e bello per essere ottimale. Come per i motori, ho deciso di documentarmi molto bene per evitare dei problemi...

E si, ci sono dei problemi, e non pochi!

La cosa più grave, comprando dei driver TB6600 è che spesso non c'è dentro quanto dichiarato.

Diversi utenti si sono trovati dei driver con a bordo il TB67S109AFTG che è altra cosa, che supporta altri voltaggi ed altri step. Senza contare che la qualità della costruzione, spesse volte, fa pena. Il minimo che ci si ritrova è il chip che è separato di almeno 2mm dal dissipatore...

Leggetevi l'esperienza dei ragazzi di Steemit, tra condensatori di valore troppo basso, rondelle mancanti, dissipatori verniciati...

Siccome vorrei una soluzione funzionante senza dover aprire, controllare, risaldare, lappare e bestemmiare, sarei dell'idea di scartarli.

Le prove comparative

Qui ho raccolto un pochino di video di prove comparative che mi hanno aiutato ad orientarmi al meglio.

Kraft King ha fatto un video comparativo tra il driver TB6600 ed il DM856 (fratello di poco minore del DM860) :

In buona sostanza, consiglia caldamente il DM856. Già era mia idea non andare verso il TB6600 (come dicevo, mi paiono di qualità molto molto bassa) e questa ne è la conferma.

Brandon's Garage per contro ha messo a confronto sempre il TB6600 ed il DM556 qui :

Anche lui, in buona sostanza, consiglia di stare distante dai DM6600 e di prendere, piuttosto, i DM556.

Altro video che mette anche a confronto il TB6600 con il DM856 qui :

A parità di alimentazione e step, i motori fanno molto più rumore usando il TB6600. Segno che non è molto "intelligente" come circuito e che il segnale che arriva al motore non è pulito. Più si aumenta la velocità, più il motore con il TB6600 va in sofferenza, fino a perdere passi o bruciarsi.

Conclusioni finali

Certo, il costo è ben diverso tra i TB6600 ed altre soluzioni, ma pare proprio che ne valga la spesa...

Credo mi orienterò sulla famiglia DM556/586 e simili, la serie DM856 è decisamente troppo per i motori in mio possesso.

Ok,  è ora di mettere all'asta i miei driver!

Ed anche l'alimentazione, a pensarci bene :-)