Про микрошаг и синус с косинусом
лучше ШВП и некаких проблем
Ну. это дело вкуса. Хотя, одно другому не мешает. А иногда удачно дополняет.
Ну. это дело вкуса. Хотя, одно другому не мешает. А иногда удачно дополняет.
Дело в том что ШВП за счет высокого кпд дает очень высокий момент на движущихся частях станка , поэтому ремень становится ненужен , а вот скоростные качествы станка увеличиваются , что гораздо важней при некоторых видах работы а так как точность выше 0.01 мм изза механики ( мы же не будем делать настольные станки в тонну весом для жесткости 😉 ) нам не достич то дробить шаг механикой для точности не к чему , при шаге ШВП в 5 мм при полушаге мы получаем точность 0.0125 мм это предел точности для легких настольных станков , поэтому дробить не к чему .
Такой вопросец. Смотрю в даташит на движок FL57STH56-2006.
График говорит, что в полушаге двиг обеспечит момент в 40Н\см гдето при частоте порядка 4000pps Т.е. Делим 4000 на 400 и получаем 10 оборотов в сек (600 в мин).
Вопрос, А какой момент буит при микрошаге 1/8 или 1/10 при тех же частотах? И вообще есть какой нить способ посчитать отношение частота= момент-микрошаг? Или только методом тыка? Т.е. для достижения тех же 600 об/мин при микрошаге 1/10 надо подавать шаги с частотой 20 000 ппс Ну тут похоже момент сильно упадет 😦
Т.е. с точки зрения плавности хода и резонансов микрошаг - замечательно.
С точки зрения скорости микрошаг замедляет работу станка?
Или я не правильно считаю?
Я понимаю, что все еще сильно зависит от контроллера, но основная идея так?
Вопрос надо разделить на три:
- область применения микрошага
- влияние микрошага на момент
- скоростные параметры ШД и драйвера.
Ответы:
- Основная область применения микрошага - низкие и средние скорости, можно условно считать за границу скорость 1000 полных шагов в секунду.
- Микрошаг при низких/средних скоростях несколько снижает момент
- Скоростные параметры ШД в основном зависят от его индуктивности, поэтому на скоростях выше (условно!) 1500 полных шагов/сек. разницы между микрошагом (синусом) и полным шагом (прямоугольником или трапецией) почти нет и скорость нарастания тока определяется в основном индуктивностью, напряжением питания и активным сопротивлением обмотки, внутренним сопротивлением источника питания.
Грубо говоря, что микрошаг, что полный шаг - на большой скорости почти одинаково.
Поэтому, чтобы ликвидировать это почти, в драйверах делают трансформируемое опорное напряжение: на низкой скорости - синус, на высокой - прямоугольник (трапецию).
С точки зрения скорости микрошаг замедляет работу станка?
Если исходить из того, что управляющая программа в состоянии выдавать STEP с максимальной скоростью 20000 импульсов в секунду, то выходит:
- при использовании полушага ШД можно раскрутить (если получится!) до 20000/400=50 оборотов/сек
- при использовании микрошага 1/10 ШД можно раскрутить до скорости впятеро меньшей - ограничение от управляющей программы - до 10 оборотов/сек.
Если ШД реально обеспечивает требуемый момент на 2000 полных шагах/сек, а при большей скорости не обеспечивает, то разницы между полушагом и микрошагом 1/10 нет: - при микрошаге требуется скорость STEP 2000*10=20000 импульсов/сек- программа еще может такую скорость выдать
- при полушаге требуется скорость STEP 2000*2=4000 импульсов/сек.
Если ШД обеспечивает момент при 4000 полных шагов/сек, то тормозом будет управляющая программа, поэтому микрошаг нужно будет изменить на 1/4 или 1/5 или отказаться.
Короче, голая арифметика.
В продолжение темы.
Как лучше организовывать морфинг микрошага?
С микрошага уходить на 1/4 потом на 1/2 потом на полный шаг, или можно сразу на полушаг и потом на полный шаг? На каких скоростях (rpm двигателя) это лучше делать?
Что творится с токами в обмотке двигателя когда наступает явление резонанса?
Какие есть рекомендации по борьбе с резонансом (алгоритм поведения драйвера для подавления резонанса)?
Пока собираю информацию для “усовершенствования” драйвера.
Какие есть рекомендации по борьбе с резонансом
Маховичок на валу шаговика .
Механическое демпфирование. Изменение механической нагрузки.
ну а если отбросить механику и воплотить это в электронике. Есть идеи?
Если не нравится механическое(нерегулируемое) демпфирование, то можно сделать его электрический аналог, имеется в виду, вместо маховика поставить двигатель в генераторном режиме с регулируемым баластом. Баласт может иметь и активную и реактивную составляющие.
то можно сделать его электрический аналог,
Для ШД это, все равно, механическое демпфирование. Электрически такая нагрузка не связана.
😃
Для ШД это, все равно, механическое демпфирование. Электрически такая нагрузка не связана.
😃
Задача избежать мех. резонансов. Можно изменять токи фаз ШД, но получается, что это надо делать быстро(даже слишком…), поэтому и предлагаю зайти еще с другой стороны задачи.
Меняя нагрузку генератора(электрическими параметрами!) вы меняете и мех. свойства системы, грубо говоря при частотах резонанса берем и уменьшаем активное сопротивление балласта, мех. добротность системы падает, резонанс не возникает, если играть реактивными параметрами балласта, то можно сдвинуть частоту мех. резонанса.
В продолжение темы.
Как лучше организовывать морфинг микрошага?
С микрошага уходить на 1/4 потом на 1/2 потом на полный шаг, или можно сразу на полушаг и потом на полный шаг?
Если делать, как Вы предполагаете, то управляющая программа должна это (переход) делать синхронно с драйвером. Очевидно же, что это нереально, поскольку управляющей программе вообще “морфинг микрошага” неведом.
Морфингом занимается непосредственно контроллер, изменяя только форму опорного напряжения, например как у Kreutz-a:
- на низкой скорости это SIN/COS
- на средней скорости ШД работает в режиме High Torque, (и тут есть варианты формирования опорного)
- на высокой скорости опорное либо постоянного уровня, либо трапеция.
Количество импульсов STEP для выполнения шаговым двигателем полного шага во всех этих режимах одинаково. Поэтому проблем с управляющей программой нет.
На каких скоростях (rpm двигателя) это лучше делать?
Здесь все сильно зависит от двигателя, начать можно со скоростей 800<->1400 полных шагов/сек. Или вообще сделать плавный морфинг формы опорного напряжения.
Что творится с токами в обмотке двигателя когда наступает явление резонанса?
Какие есть рекомендации по борьбе с резонансом (алгоритм поведения драйвера для подавления резонанса)?
Это “страшная секретная тайна” 😉, никто этого Вам не скажет. Марисс на аналогичный вопрос ответил прямо: это мой хлеб, я не буду этого рассказывать.
Лично у меня не получилось повторить по его рекомендациям эксперимент с получением СЧ резонанса на ШД - это еще и от ШД зависит.
Лично у меня не получилось повторить по его рекомендациям эксперимент с получением СЧ резонанса на ШД - это еще и от ШД зависит.
ДШИ200 на полном шаге уверенно входит в резонанс.
Морфингом занимается непосредственно контроллер, изменяя только форму опорного напряжения, например как у Kreutz-a:
Количество импульсов STEP для выполнения шаговым двигателем полного шага во всех этих режимах одинаково.
Ну собственно это и имеется ввиду. Меняется только форма опорного напряжения. Плавно ее менять сложновато. А вот разбить диапозон скоростей на какие-то зоны и для каждой сделать свою форму опорного напряжения намного проще. Есть ли смысл разбивать диапозон скоростей на “много” зон или достаточно с микрошага (например 1/10) уйти в полушаг а потом в полный шаг?
ДШИ200 на полном шаге уверенно входит в резонанс.
А можно осциллограммы токов обмоток для этого двигателя в момент резонанса? Или соединить выходы токовых резисторов между собой через резисторы по 10к и снять осциллограмму с центральной точки этих резисторов? Т.е. посмотреть на форму “суммарных токов”.
На своих двигателях я пока резонанса не вижу. Они или крутятся или совсем не крутятся в зависимости от того то я вытворяю с драйвером.
Марисс на аналогичный вопрос ответил прямо: это мой хлеб, я не буду этого рассказывать.
В Mach3 поставил ускорение на моторе 10мм/сек. Теперь он медленно разгоняется и тормозит. Как результат хорошо видно поведение на каждой из скоростей. Микрошаг 1/10 с переходом на 1/4 потом на 1/2 и на полный шаг. Максимальная скорость выставлена 1300мм/мин (400 STP на мм, шаг винта 5мм). Питание 24В (в три раза меньше чем надо движку но пока крутит, при скорости больше чем 1300мм/мин затыкается, не хватает напряжения).
Никакого резонанса поймать пока не могу (кручу двигатель без нагрузки). Наверно скорости еще маленькие. Попробую поменять напряжение питания на 50В.
Поменял питание на 50В. Скорость поднялась до 3000мм/мин (почти максимальная для Mach3 при 1/10 микрошага). Теперь и резонанс ловится. Будем смотреть что можно придумать.
Вдогонку, просмотрел datasheet на A3986, TA8435, TB6560 и не нашел упоминания про компенсацию mid-band resonance. Т.е. отсутствует напрочь.
Счастливые обладатели драйверов на этих микросхемах что могут сказать по поводу резонанса моторов, не мешает в работе станка или на этих микросхемах резонанса мотора нет?
Вдогонку, просмотрел datasheet на A3986, TA8435, TB6560 и не нашел упоминания про компенсацию mid-band resonance. Т.е. отсутствует напрочь.
Счастливые обладатели драйверов на этих микросхемах что могут сказать по поводу резонанса моторов, не мешает в работе станка или на этих микросхемах резонанса мотора нет?
Если шаговик находится под хотябы небольшой нагрузкой то резонанса нет даже в драйверах на базе L297 . А мотор и должен быть под нагрузкой на станке а не просто лежать на столе , мы для чего его вообще покупаем 😃 . Если уж у вас совсем все легко на станке крутится , то создайте натяг побольше , что бы мотору было не очень легко крутится и маховичек на вал поставте . Я считаю это самые лучшие средства борьбы с резонансом , все остальное сильно сложное и дорогое или от лукавого .
все остальное сильно сложное и дорогое или от лукавого .
Солидарен. Ба, по неграмотности пытался поймать резонанс на станке, а оно оказывается надо просто снять движок:). Но думаю както проживу и не увидев этого явления…