отзыв duxe.ru отзывы duxe.ru Шаговые двигатели и контроллеры в моем магазине duxe.ru

самодельный станок с ЧПУ, отзывы duxe.ru

Объявление

Информация о пользователе

Привет, Гость! Войдите или зарегистрируйтесь.


Вы здесь » самодельный станок с ЧПУ, отзывы duxe.ru » Схема контроллера, шаговые двигатели » Применение ШИМ или разгон шаговиков


Применение ШИМ или разгон шаговиков

Сообщений 1 страница 30 из 97

1

большое спасибо Трудоголику за статью по разгону шаговых движков или о применении ШИМ.

P.s.  спасибо VVChaif за верстку.

в этой теме будем это творение обсуждать

0

2

Реальные измерения реальных двигателей, например ШД-5, или более распростанненного TYPE 103-550-0149( От принтера STAR), показывают, что скорость нарастания тока при простой коммутации обмоток постоянным током лежит в пределах 2-8 МИЛЛИсекунд.

Я не стал засорять статью реальными фотографиями осцилографа, но если кому интересно - подготовлю дополнение к статье с фотографиями.

Отредактировано Трудоголик (2008-03-11 13:09:14)

0

3

перепроверил, извиняюсь :(
1,5мс для КР39НМ2-025 (5")
2мс РМ35 (вспомогательный привод НР690)
10мс (!!!) для PM55L-048 (подача бумаги матричника)

Последний самый крупный из проверенных. Для таких токовый разгон будет особенно эффективен.

зы. глючное примечание удалил.

0

4

bolt написал(а):

Последний самый крупный из проверенных

У меня такие же результаты, чем крупнее движок, тем тормознутее.

0

5

Экспериментировал с движком TYPE 103-550-0149, пробовал разные варианты питания. Случайно обнаружил, что двигатель крутится на скорости 40 оборотов в секунду......всего с одной запитанной через ШИМ обмоткой. Очевидно дернулся, попал в синхронизм и стал работать ка синхронный двигатель.
Заинтересовался, подключил к полноценному 4-х фазному контроллеру с ШИМ-приставкой, плавненько достиг максимальной для генератора скорости 8400 шагов в секунду(42 оборота в секунду). Ощущения момента на валу примерно как на скорости 600-700 шагов и непосредственном питании. Снижение скорости и увеличение переносит легко.
Стартовать с места удалось на скорости чуть больше 26 оборотов в секунду, почти на ненагруженном движке(датчик оборотов нагружает слабо).
Параметры питания такие: ШИМ 16 кГц, напруга 38 вольт, ток 1 А.
Надо что то придумывать для испытания под нагрузкой. 
Кто подскажет, как сделать  простенький стенд для нагрузки разных движков?

0

6

Трудоголик написал(а):

Я не стал засорять статью реальными фотографиями осцилографа, но если кому интересно - подготовлю дополнение к статье с фотографиями.

вот дополнение к статье Всем читать!!!

+1

7

Трудоголику, огромное спасибо за статью, почерпнул для себя много очень интересного. Я в данный момент доделываю другой вариант - с двумя источниками питания т.е. после подачи "1" с пинов (6,7,8) на соответстующий ключ подаю максимальное напряжение, а в режиме удержание напряжение  падает до оптимального. Такой метод чуть затронут в статье http://www.dfedor.org.ua/content/view/51/40/.   Посмотрю что у меня из этого выйдет.  :)

0

8

Nik написал(а):

Я в данный момент доделываю другой вариант - с двумя источниками питания

На этом форуме есть моя подобная схема,  она проще и дешевле, но эффективность такого метода несколько  ниже, чем описанных в статье о разгоне.

0

9

Трудоголик написал(а):

На этом форуме есть моя подобная схема,  она проще и дешевле, но эффективность такого метода несколько  ниже, чем описанных в статье о разгоне.

Я уже понял на счет эффективности, но практически осталось подпаять, подключить и проверить (всетаки сам разработал схему :)  ) . Не исключено что буду пробовать и вариант с ШИМ.

0

10

2 источника - не совсем то. Стабилизатор тока/момента  позволяет использовать на осях разные двигатели. Другое дело, что схему (3842 + IR/ST) можно еще малость упростить, но это надо проверить.

0

11

bolt написал(а):

Другое дело, что схему (3842 + IR/ST) можно еще малость упростить, но это надо проверить.

Можно и упростить, убрать по два резистора с каждого контроллера, и поставив общий делитель на все контроллеры(каналы),  можно принудительно подать на 1-й вывод напряжение 3-5 В(опорное для стабилитрона), но я не стал так извращаться, взял типовую схему включения, проверил - работает хорошо, улучшать не стал. Лучшее, как известно, - враг хорошего.

0

12

Nik написал(а):

Я уже понял на счет эффективности, но практически осталось подпаять, подключить и проверить (всетаки сам разработал схему

В принципе можно добиться большей эффективности и с этой схемой, но нужно экспериментировать с длительностью импульса записи(подаваемой на высоковольтный ключ) , а также мудрить с  соотношением напряжений.
Попробуйте поставить последовательно с высоковольтным источником резистор 10-20 Ом, мощностью ватт 5.
Если сигнал записи подается на ключ, можно расширить длительность импульса поставив конденсатор на входе ключа. Но со всем этим надо экспериментировать, считать или подбирать.

0

13

Опорное подавать не надо, достаточно заземлить pin 2 (1 не используем). Время срабатывания задаем RC цепочкой на pin 3. Два чипа не нужны, достаточно развязать датчики диодами, на которых упадет ~0,7В, что стоит учесть. В принципе и дополнительные ключи не нужны, если добавить 4 диода к основным.
Мне не нравится, что 3842 нарезает всё. Стоит попробовать МС34063

Отредактировано bolt (2008-03-12 17:11:49)

0

14

Интересно другое. ULN2004 при ШИМ быстро перегревается и начинает сбоить. А крошечный КП505, который ключом стабилизатора пашет, даже не греется, хотя в нарушение правил подключен сразу к выходу 3843.

Отредактировано bolt (2008-03-12 17:07:21)

0

15

bolt написал(а):

Два чипа не нужны, достаточно развязать датчики диодами, на которых упадет ~0,7В, что стоит учесть.

В полушаге так не получится. Надо контролировать каждую пару обмоток, чуть мощнее движок и все захлебнется, учитывай взвимоиндукцию между обмотками. Остальные предложения попробую,спасибо.

0

16

Трудоголик написал(а):

Экспериментировал с движком TYPE 103-550-0149, пробовал разные варианты питания.

ШИМ это конечно хорошо и правильно, но как быть со значением тока? Для этого двигателя так и не удалось найти документацию. Какой ток для него является номинальным? Максимальный тоже было бы знать не лишним...
И ещё вопросы по поводу дополнения к статье.
"И наконец осциллограмма тока в обмотке того же двигателя TYP-103-550, при подключении схемы ШИМ. Частота ШИМ выбрана 35 кГц, ток обмотки 1А, напряжение питания - 80 вольт."
Из каких соображений была выбрана именно эта величина питающего напряжения?
"Момент двигателя на валу практически такой же как и в случае с простым включением при скорости 200 шагов в секунду. К сожалению, частота ШИМ для двигателя великовата, двигатель ощутимо греется."
А если понизить питание до 20-30В при сохранении тока через обмотку в 1А? Я так понимаю, что фронт затянется?
Ощутимо ли упадёт момент при 25-30В, токе в1А и частотой следования импульсов 2КГц по сравнению с вариантом 80В, 1А, 2КГц?

0

17

Трудоголик написал(а):

Кто подскажет, как сделать  простенький стенд для нагрузки разных движков?

Прикручиваем к столу уголок, между уголком и станиной цепляем кантарь. На стол - гирьки? :) Если учесть трения, то наблюдать можно будет прямо в килограммах :) Правда погрешность всё-равно будет... :(
Зато просто. :)

0

18

Начну с того, что 2004 таки сгорела, без всякого ШИМ, просто при питании небольшого РМ-35 от 24В. Попутно обнаружилось, что мелкие ШД вообще при такой напруге перегреваются. Соответственно возникла мысль, что нужно иметь три значения тока стабилизации: перемещение, работа, удержание.
Стоит заметить, что наличие отдельного ключа ШИМ, при срабатывании, подвешивает входы основных ключей в воздухе. От этого моей 2004 и плохело, даже при 12В в первом эксперименте.
Дальше игрался с такой схемой

http://klev.land.ru/CNC/f01.jpg

*управление от PIC819, 250Hz полушаг, хотя для одного датчика такое включение не лучшее

Отредактировано bolt (2008-03-12 20:21:25)

0

19

koolhatcker написал(а):

Какой ток для него является номинальным?

А кто ж его знает, я ставил 1 А, двтижок не греется до частоты 20-22 кГц.

koolhatcker написал(а):

Из каких соображений была выбрана именно эта величина питающего напряжения?

Чтоб не сжечь КТ829, можно было и больше подать, но транзисторы только 100 вольт держат по паспорту.

koolhatcker написал(а):

А если понизить питание до 20-30В при сохранении тока через обмотку в 1А? Я так понимаю, что фронт затянется?

Конечно затянется.

koolhatcker написал(а):

Ощутимо ли упадёт момент при 25-30В, токе в1А и частотой следования импульсов 2КГц по сравнению с вариантом 80В, 1А, 2КГц?

НАдо проверять, а пока проверяю только зажимая вал  пальцами. По моменту точных данных пока сказать не могу.

0

20

Трудоголик написал(а):

А кто ж его знает, я ставил 1 А, двтижок не греется до частоты 20-22 кГц.

Зачем тогда повышать частоту ШИМ до 35КГц? :)

Трудоголик написал(а):

НАдо проверять, а пока проверяю только зажимая вал  пальцами. По моменту точных данных пока сказать не могу.

"Момент двигателя на валу практически такой же как и в случае с простым включением при скорости 200 шагов в секунду."
А если сравнить с этими ощущениями пальцев? Что будет при 20-30В, 1А, частотой ШИМа 20КГц и частотой входных импульсов 2КГц? Скажите пожалуйста если есть возможность проверить.

0

21

Предположения
Оптимальное питание 24В для 5" и 48В, если есть 24В ШД. Можно и больше, но возникнут сложности с конденсаторами и ключами. Влияние напряжения можно глянуть скопом на датчике тока, включив одну обмотку на максимальной частоте.
Ток стабилизации - по нагреву для режима. Идеально иметь три, но можно не подавать напругу удержания, подрезать при работе и не стабилизировать при подводе.
Частота раз в 10 выше максимальной. 10кГц уже не сильно слышно. На больших начнут всякие пакости вылазить.
Датчик - низкоомный резистор, лучше не проволочный (индуктивность влиять начнет). Падение чуть больше вольта. Этот резюк уменьшает напругу управления ключей как раз на величину падения, чем вариан с развязкой датчиков диодами и не очень удачный.

Многое еще проверять надо, но сама идея разгона - шикарная!

зы. А влиять соседний канал не будет. Наведенные токи много меньше рабочего. Откроется только диод на котором напруга больше.

Отредактировано bolt (2008-03-12 20:27:18)

0

22

koolhatcker написал(а):

Зачем тогда повышать частоту ШИМ до 35КГц?

Запаял на скорую руку резистор в шиме, какая частота получилась, на той и проверял:-)

koolhatcker написал(а):

А если сравнить с этими ощущениями пальцев? Что будет при 20-30В, 1А, частотой ШИМа 20КГц и частотой входных импульсов 2КГц? Скажите пожалуйста если есть возможность проверить.

Конечно проверю, но не все сразу, сделаю стендик для проверки характеристик, сниму все что можно на разных скоростях, с разными частотами ШИМ и все выложу в форуме.
Пока все на столе в состоянии скруток, много не проверишь, да и время кончилось, были три выходных - занимался, а в рабочие дни сложновато.
Вы уж извините.

0

23

bolt написал(а):

Дальше игрался с такой схемой

Уменьши или совсем убери С1, он сглаживает пик тока на входе компаратора.  Резистор R2 определяет  ток, у тебя получается пиковый ток 0,3А, плюс-минус 10%.
Амперметром ни в коем случае не контролируй, только осциллографом по напряжению на резисторе R2.
По контролю тока поясню, поскольку это очень важно!
Ток обмотки во время работы нельзя контролировать обычным амперметром, так как он даст заниженные показания.
Дело в том, что на обмотке мало того что фронт тока затянут, но еще и ток
импульсный, со скажностью 4.
(Скважность это оношение времени межу началами импульсов
на одной обмотке, к длительности самого импульса на той же обмотке)
А амперметр меряет средний ток, то есть "усредняет" ток за один
импульс и его отсутствие за 3 паузы между ипульсами.   
То есть, пиковый ток более чем в 4 раза выше того,
какой покажет амперметр.  Ориентируясь на прибор, вы превысите
допустимый ток для вашего ключа и естественно, он сгорит.
Правильно измерить ток можно только пиковым амперметром или
осциллографом на измерительном резисторе.
Допустим резистор у вас 3,3 Ома. Амплитуда напряжения,
измеренная осциллографом в пике составляет 1 Вольт. По закону Ома
находим I=U/R=1/3,3=0,3 А
Обычный амперметр в этом случае покажет менее 0,08 А.
При показаниях амперметра в 5 раз больше, т.е 0,4 А, пиковый ток тоже
будет в 5 раз больше и достигнет 1,5 А, а это уже опасно для драйвера.

Отредактировано Трудоголик (2008-03-12 21:20:05)

0

24

bolt написал(а):

Многое еще проверять надо, но сама идея разгона - шикарная!

ШИМ это еще не разгон, это только возможность для разгона. 
:)

0

25

Уме

ньши или совсем убери С1

Не можно :( 384х очень шустрые и оставят от импульса только короткие пики. Контроль ес-но скопом. Приятно другое - ШИМ одновременно является защитой ключей. А дешевые 505 (~5р шт., 50В, 2А) вполне справляются, причем при логическом управлении.

Вариант интересен тем, что позволяет перегружать движок при подводе и мягко подтормаживать.
Подобного эффекта можно достичь и при LPT управлении. Достаточно завысить питание и задать в настройках ширину шага раздельно для всех осей и режимов.

0

26

bolt написал(а):

Вариант интересен тем, что позволяет перегружать движок при подводе и мягко подтормаживать.
Подобного эффекта можно достичь и при LPT управлении. Достаточно завысить питание и задать в настройках ширину шага раздельно для всех осей и режимов.

Это уже действительно речь о разгоне:-)  Но не все так просто.
Неозможно создать программу с  универсальными скоростями разгона и торможения, очень много факторов на это влияет, начиная с самого двигателя, фиг его знает , кто какой использовать будет и с каким контролером и в каком режиме питания. Неизвестно также сколько кирпичей этот двигатель  должен перемещать, по каким напрявляющим и с какой передачей.  А от этих параметров ( и еще от кучи других)  зависит выбираемое ускорение.
Вещь конечно хорошая, но не  для хоббийной программы.

0

27

Неозможно создать программу ...

Не, вот тут все просто. Себе в прогу я вписал настройки коэффициентов замедления по осям при работе. Еще до того как движки подключил и механику собрал. Поскольку с металлом работать собрался и твердосплавными фрезами.  Что мешает Роману так сделать? А уж выставляют пусть пользователи как им надо, под то, что пользуют. Это нужнее, чем эксклюзивный step/dir или G коды.
Потом дошло и другое - ТМ не нужны ваще! По ЛПТ выдается вся ширина шага, это запоминать не нужно. Обычная ЛА7 (или более энергоемкий 555 аналог ЛА3) вполне справится с задачей разрешения движения по директории и ШИМ, если надо.

0

28

bolt написал(а):

Себе в прогу я вписал настройки коэффициентов замедления по осям при работе. Еще до того как движки подключил и механику собрал.

НУ и как результаты? БЕЗ ШИМ мне кажется это вообще была пустая затея.
Там разгона то,  - со скорости 1 мм/сек до скорости 2 мм/сек.

bolt написал(а):

Поскольку с металлом работать собрался и твердосплавными фрезами.

С такими скоростями замедления и ускорения нужны только на холостой ход.
Что касается настроек "для всех", то они займут еще одну закладку программы,
а объем программы увеличится ка минимум вдвое. Мало того, чтобы пользоваться ими, надо очень хорошо понимать процессы и динамику разгона и торможения. Геморойная это штука, я неделю пытался в КСАМе подобрать эти ускорения, так и плюнул, обнулил все и работаю без них. Не знаю, может наладчикам станков и просто это менять, но ИМНО при переходе от одного типа станка к другому, от режима к режиму надо все делать по новой.

Отредактировано Трудоголик (2008-03-13 07:12:45)

0

29

bolt написал(а):

Потом дошло и другое - ТМ не нужны ваще! По ЛПТ выдается вся ширина шага, это запоминать не нужно. Обычная ЛА7 (или более энергоемкий 555 аналог ЛА3)

Несерьезно.  Менять одну микросхему другой, да еще и формат выходных данных, чтобы те, кто уже построили контроллеры снова их переделывали на с ТМ7 на  ЛА3, по меньшей мере неразумно. Кроме того тебе придется задействовать под управление движками по 4 пина на движок, т.е. 12 выходов LPT.
Что касается проги Романа то в 3-й версии, в ручном режиме, заметил такую фишку - при перемещении на 1 мм скорость одна, при перемещении на 5 мм скорость выше, при перемещении на 100 мм скорость самая высокая, соответствует установленной. Это ли не разгон?

Отредактировано Трудоголик (2008-03-13 08:01:11)

0

30

koolhatcker написал(а):

Ощутимо ли упадёт момент при 25-30В, токе в1А и частотой следования импульсов 2КГц по сравнению с вариантом 80В, 1А, 2КГц?

Вот нашел типичный график зависимости момента двигателя от скорости, напряжения и тока питания, если не видно, сообщите куда выслать. Сравнивая графики, можно определить, насколько падает момент при разных напряжениях питания.
Например, сравнивая желтую и синюю линии на скорости 2000 RPM, можно увидеть, что при снижении напряжения питания в 2 раза и том же токе, момент падает тоже в 2 раза.
График показан для микрошагового режима, но примерно  такие же отношения будут и для полушагового, только момент еще более снизистя.

Отредактировано Трудоголик (2008-03-13 08:34:52)

0


Вы здесь » самодельный станок с ЧПУ, отзывы duxe.ru » Схема контроллера, шаговые двигатели » Применение ШИМ или разгон шаговиков