Помогите подобрать схему контролера для ШД5

Pavelrb
allo:

Когда-то смотрел осциллографом,через демпферный диод(у Вас на схеме Д5)на +4В выбросов не наблюдал

Ненадежно…
У меня, кстати, для получения 3 ампер тока фазы получилось не 4 вольта, а шесть- переход диода, переход полевика плюс токоизм. резистор плюс сопротивление обмотки.

allo:

Какие планируете тр. на ключи и Д5?

Вниз IRF540 (повыдергиваю из нынешнего привода с резист. форсировкой), вверх IRF 640 (есть десятка два)
Диоды D5 КД213 опять же по причине наличия.

allo:

Ток по +50в был за 2А при макс.скорости(частота>6кгц)

У меня ток много меньше, завтра замерю (длительность импульса не фиксированная, а по контролю роста тока)

allo:

применять штатные привода -даже не рассматривал такую возможность

Конечно, 3 привода общим размером со станок, да и жрут по паспорту 350 ватт.
Напряжение форсирующего импульса там 120 вольт, длительность 500 мкс.
Рекуперации насколько помню нет.

allo

При 4в ток фазы чуток не дотягивал до 3А(падение на шоттки и открытом IRL-530 1-1,2В)На 5в греется движок.Проверял при простое.В динамике ситуация,конечно, значитеьно хуже,особенно на больших скоростях.Индуктивность обмоток!Но ведь крутит!И тащит на каретке пудовую гирю!Для чего и нужен форсаж.Конечно,до реальных испытаний радоваться рано.
С Вашим приводом картина должна быть гораздо маслянее.
КД213 греется,как печка,при токе 1А.Понадобится штук 5-10 параллельно на радиаторе.Помогут хорошие сборки шоттки с обр.напр 100В на 20 и 30А( MBR20100CT,MBR30100СТ).У нас цена 25 и 40руб.КД2997А(60руб.) заявлено-30А 200В.Это на самый крайний случай,при необходимости увеличения высокого до 100в.
Успехов!

Pavelrb
allo:

КД213 греется,как печка,при токе 1А

Греются, конечно, радиатор нужен, но далеко не как печка- замерял, при 3 амперах падение напряжения 0.6-0.7 вольта, что равно выделению на диоде 2 ватт тепла.
На макете сейчас в качестве радиатора стоит пластинка алюм. примерно 110*60, особо горячей назвать ее нельзя, да и на плате будет радиатор куда посерьезнее.
Это при простое движка без снижения тока, при вращении нагрев еще меньше.

allo:

Понадобится штук 5-10 параллельно на радиаторе

Зачем?

allo:

Помогут хорошие сборки шоттки

Нужны сборки с общим анодом, а таких не видел, идут все с общим катодом(у нас во всяком случае).
Да и шоттки с высоким обр. напр. греются не меньше, а то и больше обычных диодов…
Пробовал еще ставить диоды FR и UF 100 в 5 а какие-то, FR503 что ли, не помню точно, греются прилично(на 3-х амперах), на радиатор их не поставишь, охлаждение можно организовать только через их выводы, припаяв к чему-нибудь типа полигона на плате и т.п., в общем, отказался от этой идеи.

allo:

КД2997А(60руб.) заявлено-30А 200В.Это на самый крайний случай,при необходимости увеличения высокого до 100в.

Это перебор, хватит тут и 5 амперного диода с запасом.
КД213 10 ампер, напряжение от буквы, есть и на 200 вольт. Частота 100 кгц. Корпус, кстати, такой же, как и у КД2997.

allo:

На 5в греется движок

Греется он будь здоров и при запитке трех фаз номинальными по паспорту 3-мя амперами.
Я на станке от греха подальше повесил на два мотора комп. кулеры, к 3-му добраться проблема, оставил так. Ничего, живой.
Видимо, так задумано.😃 Плюс, возможно, некоторое охлаждение через крепление к станку.

allo:

ох…ный редуктор.Сын планирует фрезеровать по металлу.

А редуктор какой и от чего использовали, если червячный, как там выборка люфта сделана?
Хочу использовать червячный редуктор, выборку люфта сделать прижимом червяка к шестерне, но там при штатном профиле получается точечный контакт, насколько это плохо-хз… Ну и масло будет залито еще.

allo:

списали штук 20 ТПК с приводами

Это станки с гидроусилителями, были такие раньше(шаговик- гидроусилитель-гидравлика-ось)?

allo

Я имел в ввиду диод,через который подается низкое(Д5 на Вашей схеме).

В ключах я ставил SF-38 (3А 600В 35мкск),как у Dava.Транзисторы ключей грелись-поставил пластину 25 на 110мм толщ 5мм,
к ней уголок из такой же полосы для Дшоттки и вентилятор на обдув.Полет нормальный.

ВСЯ ходовая часть от ТПК.Потому и заморочился с ШД-5.Стол 400 на 200мм и еще один коротыш 200мм на ось Z(еще не установлена).Дурында под центнер.В редукторе шестеренки,передача 1 к 8 1\3,регулировок нет,люфт по осям наши слесаря убирали затягом рад.упорн. подшипников и каких-то гаек,как-то так,я не вникал.В механику и ПО сын врубается,на мне электрика.
На наших моделях гидроусилителя не было,это точно.Шаговик-редуктор-ходовой винт.Станки высокоточные,с хорошим ЧПУ им бы цены не было,но…увы.Их даже не продавали под переделку-сразу в металлолом.

Pavelrb
allo:

Я имел в ввиду диод,через который подается низкое(Д5 на Вашей схеме).

Я тоже его.
В ключи поставлю что-нибудь трехамперное из имеющегося на базаре.

allo:

Станки высокоточные,с хорошим ЧПУ им бы цены не было,но…увы.Их даже не продавали под переделку-сразу в металлолом.

Как вариант минимум элементарно можно было бы пусть даже и к родным приводам мач прицепить.

Pavelrb
allo:

У меня стояли IRFZ44N на высоком

allo:

Транзисторы ключей грелись-поставил пластину 25 на 110мм толщ 5мм,

Грелись в высоковольтном или низковольтном плече?
В верхнем плече по идее греться не должны вообще, даже IRF, а такие транзисторы(IRFZ44N Ron= 17 mOm) при трех амперах не должны греться и в нижнем ключе. (конечно, при условии их управления драйвером каким-нить, ir2101 к примеру)
Верхний ключ, насколько помню, общий на все каналы?
Зы. Плату почти нарисовал, на одностороннем текстолите получается немного жутковато.

allo:

КД213 греется,как печка,при токе 1А.Понадобится штук 5-10 параллельно на радиаторе.Помогут хорошие сборки шоттки с обр.напр 100В на 20 и 30А

allo:

Я имел в ввиду диод,через который подается низкое(Д5 на Вашей схеме).

Вроде дошло, Вы, наверное, не совсем правильно поняли схему, Д5-х в моем варианте не один, а шесть, по одному на канал, ток соответственно не суммарный фаз, через один общий диод, до 9 ампер, а по 3 ампера через каждый открытый в данный момент диод.

allo

Пардон,со слепу не разглядел,что питание ключей на вашей схеме автономно.

Транзисторы грелись,но не фатально,только на быстроходе.На платах небольшие радиаторы,их крепить на общую дюралевую платформочку + кулер(ы) от компа-самое то.
Вопрос по Вашей схеме:насколько критична стабильность опорного напр.на компараторах ключей,ведь оно зависит от питания +5в в работе и напр.лог.единицы с вых АГ3 при простое?

Интересно, кто-нибудь еще пользует ШД-5 на постсоветском пространстве в самопальных станках?

Pavelrb
allo:

Транзисторы грелись,но не фатально,только на быстроходе.На платах небольшие радиаторы,их крепить на общую дюралевую платформочку + кулер(ы) от компа-самое то.

Вы планируете на металлообработку, тут некритично, я же собираюсь деревяшки пилить, так что постараюсь обойтись без кулеров, пыли тянут море. Засирается и привод, и компьютер(кулер бп), придется и с компом что-то мудрить, дабы обойтись без кулеров.

allo:

насколько критична стабильность опорного напр.на компараторах ключей,ведь оно зависит от питания +5в в работе и напр.лог.единицы с вых АГ3 при простое?

Какова стабильность, таков и ток форсировки. Питаться логика и драйверы будут от комп. бп, вроде сильно там не плавает напруга. Можно было бы, конечно, замутить что-нибудь, но мне кажется, это лишнее, и в этом виде вполне сойдет.

allo:

Интересно, кто-нибудь еще пользует ШД-5 на постсоветском пространстве в самопальных станках?

Думаю, пользуют. 😃

Pavelrb
allo:

Транзисторы грелись,но не фатально,только на быстроходе.

Раз так, при быстроходе греются, а так (при стоянке под током) нет, в этой схеме, вариант от DAVA( www.cnczone.ru/forums/index.php?showtopic=470&view… ), похоже дело в отсутствии драйвера, при коммутации обмоток транзисторы открываются-закрываются медленно(управляются от мк через резисторы), потому и греются.
Нагрева похоже можно избежать, если применить драйверы нижнего плеча, например IR4427, сдвоенные.
Тогда по идее эти транзисторы (IRFZ44N Ron= 17 mOm, как у Вас) при трех амперах не должны греться вообще.
Конечно, если есть желание, можно и так, если устраивает.

allo

Переделывать трудновато,зрение очень плохое.Подожду до генеральных испытаний,может быть еще много подводных камней.

Pavelrb
allo:

Подожду до генеральных испытаний,может быть еще много подводных камней.

Много чего может быть, например, было мнение, что при хорошей жесткой механике мотор на ряде оборотов может входить в резонанс. Для минимизации на заднице у него демпфер и прицеплен.
Да и много чего может быть…
Если не сложно, уточните у сына о редукторе, сам принцип- червячный или какой иной, как сделана выборка люфта, передаточное число и элемент передачи, который он крутил в родном виде(рейка, винт…шаг…или перемещение в мм на один оборот двигателя)
Дюже интересны эти параметры в заводской механике на шд5.

allo

Наконец-то сын переслал мне фото ходовой части.
На 1 картинке часть координаты Х.дальше редуктор.
Двигатель через втулку на малой шестерне (15 зубьев),она с подшипником жестко крепится в корпусе редуктора.Болшая шестерня(где-то 140 зубов,уже забыл,передача получается 1/8) на оси ходового винта,сцепление зубьев регулируется смещением оси ход.винта.Сам винт-диаметр х.з.,но жирный,прямоугольная резьба шаг 4мм, ход 400мм(ось Z-короткая-200мм шаг 2мм).Вертикальная ось для шпинделя будет тоже короткая.
Итого перемещение по Х на 4мм-1 оборот винта-8 оборотов двигателя,в полушаге-480*8=3840 степов.
Примерно так.

Pavelrb

Спасибо за ответ.

allo:

1 оборот винта-8 оборотов двигателя,в полушаге-480*8=3840 степов.

Небольшая неточность, 240*8, а не 480*8.
Полушаг 12-123-23-234-34-345-45-456-56-561-61-612 и далее 12 тактов, 240 степов на оборот.
Плату свою практически отрисовал.
От защиты решил все же отказаться.

allo

Виноват,сцепление зубьев шестеренок не регулируется.Посадка ходового винта в корпусе редуктора строгая.

Pavelrb

Почти собрал девайс. Не прикручен радиатор и не впаяны токоизм. резисторы.
Размеры 115*208.
Диоды низкого напряжения установлены с обратной стороны платы, в плате отверстия, через которые диоды прижимаются к радиатору.
Выход на двигатель через 25pin разъем наподобие разъема LPT порта. Народ так делал, говорят, ничего, держат…
Питание, степы-диры и прочее через другой разъем, на фото его еще нет.
На плате добавил еще оптроны развязки.
На неделе запущу, попробую потестить на станке, часов несколько.

Pavelrb

Источник питания предполагаю трансформаторный.
Нужно- 6 вольт, 27 ампер (макс. возможное значение при одновременной остановке трех осей до момента срабатывания снижения тока), высоковольтный источник, 50-100 вольт, лучше ближе к ста, суммарный ток осей пусть макс. до ампера. Итого максимум 260 ватт.
Нужно рассмотреть разные варианты, подскажите из практики, кто сталкивался, толковый вариант импульсника, или переделки комп.бп того же.

Pavelrb
Pavelrb:

Нужно- 6 вольт, 27 ампер (макс. возможное значение при одновременной остановке трех осей до момента срабатывания снижения тока), высоковольтный источник, 50-100 вольт, лучше ближе к ста, суммарный ток осей пусть макс. до ампера. Итого максимум 260 ватт.

Это с большим запасом, при одновременной остановке трех моторов, при трех включенных фазах на каждом, до момента срабатывания схемы снижения тока по высоковольтному источнику ток не потребляется, так что потребление 6 вольт *27 ампер=160 ватт…
При работе суммарное потребление до 70-80- ватт на одну ось.
Если все же буду делать трансформаторный источник, сделаю на базе 400ваттного транса, есть такой. Запас раза в два. С лишним.

allo

При переделке БП от компа мне не удалось подружить +5 и +50В, будет два разных,+15в-0,5а(питание драйверов и МК),+4в 30а(с рег. от3,5 до 5в) и отдельный 50-70в 4а.До 16а все чудесно,от 20а и выше опасно греются выпр. сборка(MBR6045!! нужен солидный радиатор) и выходной дроссель,желтое кольцо 27мм,2провода 1.2мм.Мотал на 2 кольцах-нагрев чуть меньше,но все равно неубедительно.На феррите с зазором тоже не получилось.Желтых колец бОльшего диаметра взять негде,думаю разделить нагрузку на 3 канала по 10а(3 сборки по 30а,3 дросселя,3 LC фильтра и через 3 одинаковых резистора на подстроечник к 1 ноге ШИМа для регулировки.Но на плате места маловато,придется собирать на дополнительной платке-опять возня.
Нагрузка была-куски нихрома 1,8мм в банке с водой для охлаждения.На 30а просадка с 4 до 3,75в,из них 0,18в на подводящих проводах.Пульсации размахом 0,03в с 2 конд. по 2200мкф на выходе.Больше 5 минут макс.нагрузку не включал,чтобы не перегреть дроссель.Он,сука,при пережарке навсегда становится обычной железкой.

Думаю,Ваш привод к качеству питания не критичен,должен работать и с трансформаторным БП.
Единственное преимущество импульсника-малые габариты и чувство ГЛУБОКО морального удовлетворения от того,что три недели экспериментов не пошли псу под хвост.

Pavelrb

Привод почти запустил. Почти… Плату пока не выкладываю, сыровата, было там несколько косяков, главный(как и ожидал)- воюю с землей. Вроде и переделал, и свел в одну точку на плате все земли( земля логики, земля драйверов, земля резисторов(силы), земля рекуперационных диодов). Все же пока за 10-15 минут работы через раз шаги сбиваются на 1-2 шага, причем сбиваются в логике(счетчике ие7), видно по светодиодам индикации обмоток. На мач не грешу, при выключенной силе все ок. Микрухи зашунтированы кондерами, общие в одну точку сведены… Может, посоветует кто что?

Логика формирует 12 тактовую последовательность коммутации обмоток, включенный такт видно на светодиодах.
От чего фигею-
Работа до пяти минут- сбоев нет.
работа 5 минут, сбой на 1 шаг.(такт)(если сбилось)
Работа 10 минут, сбой на 1 шаг. (если сбилось)
Работа 15 минут, сбой на 1 шаг.(если сбилось)
Работа 20 минут, сбой на 1 шаг.(если сбилось)
Работа 25 минут, сбой на 1 шаг.(если сбилось)
Очень редко сбивается на 2 шага.
15-20-25 минут запускал пару раз.
В основном гонял 5-10 минут, некую программку в мач загнал, из семплов.
Гонял часов 6 на столе.
Но сбивается логика однозначно из-за импульсных помех, при отключенной силе все ок.
Почти всегда сбой на один шаг, очень редко на два, сколько времени не гоняй. Это и вызывает непонятку. Если б сбивалось из-за импульсных помех, уходило бы каждый раз на любой из 12 тактов, так нет, сбой один шаг(такт)…

Pavelrb

При рисовании платы забыл о инверторе, на схеме обведен кругом.
Вместо него уже потом, при запуске платы поставил эмитерный повторитель- npn транзистор, 1к на базу, 510 ом к пяти вольтам. Тот же инвертор.
Но это не может быть причиной, так как сбой такта происходит не у крайних значений перехода- обнуления счетчика либо записи, а где- то в середине цикла(или счетчика ие7).
У эмиттерного повторителя при использовании как инвертора характеристика иная, нет гистерезиса, но в этой схеме это пофигу. И сбой происходит вне тактов, где он включается. В смысле ноль координаты , такт при проверке ставил как обмотки 4-5, 6-й выход ид3.