Платка для управление оборотами шпинделя из Mach3

GavrGarillos

Други,
доброго времени суток

Пришла посылка из поднебесной Шпиндель + ШИМ контроллер.
После внимательного изучения вопроса выяснилось, что это не ШИМ контроллер, а преобразователь ШИМ-напряжение (подключил, настроил - всё не то, на 3000 я вал рукой останавливаю не напрягаясь).

Хотелось бы управлять скоростью вращения не напряжением, а действительно ШИМ (48В всегда - для получения полного момента, а обороты - от скваженности импульса).

Может быть кто-нибут сталкивался с подобными контроллерами/драйверами DC 50-100В 5-10А, 5В input pwm/pulse signal?
Поиск ничего не дал - в основном вылазят преобразователи в напряжение.

Параметры шпинделька, если надо:
Work voltage: 12-48VDC
Rotation speed: 3000-12000r/min
Power: 300W
Torque:230mN.m
Insulation resistance:>2Megohm
Dielectric strength:400V
Motor Length : 175mm
Diameter:52mm
Axis collet Length: 48mm
Diameter of Axis collect holder:16mm
Repeat accuracy: 0.01-0.05mm
ER11 collect: 3.175mm

1Dimon1

Здравствуйте Дмитрий.
Хочу скорректировать ваши некоторые заблуждения.

  1. шим - широтноимпульсная модуляция. представляет собой последовательность импульсов напряжения или тока с изменяемой скважностью. тоесть ширина импулсов (по шкале времени) может быть равна от нуля (ток или напряжение вообще не подаются вообще) до 100% (напряжение или ток равны тем которые могут выдать источник). так вот при помощи шим в действительности регулируют ДЕЙСТВУЮЩЕЕ напряжение (или ток) на (через) нагрузку. Фактически это регулятор напряжения (тока) выполняющий функцию линейного реулятора, но с коэффициентом полезного действия приближающимся к 1, а не 0.5 как у линейного. то что вы “останавливаете рукой” не говорит о том что у вас нет шима, он есть, но драйвер не имеет обратной связи! тоесть он настраивается по холостому ходу и не отслеживает изменения нагрузки. для ваших целей нужен драйвер с обратной связью, но они как правило имеют другой ценовой порядок.

Вы бы хоть фотку этой платки и ее описание показали.

GavrGarillos

“плыву” в понятиях - да, безусловно
То, что я рукой останавливаю - это не доказательство отсутствия шим как таковой, это доказательство отсуствия момента.
(да, я пробовал остановить рукой запитанный напрямую от 48В БП шпиндель - в теории возможно, но усилий надо приложить много)

Ещё раз повторюсь - хочу, чтобы на шпиндель всегда поступало 48В, но, на случай, когда не нужно 12 000 об/м регулировка была за счёт скваженности этих 48В…

Фотки и данные для интереса

PWM Speed controller:Support AC and DC input
DC Input : DC 15-160V
AC Input : 12-110V input
Support Current :10 A
PWM input : level 3.5-12V
VPP Frequency :1K-10KHZ

1Dimon1

еще раз. при шиме у вас всегда поступает 48 вольт, о импульсами, о ширине импульсов я уже писал, Момент зависит от действующего напряжения на моторе, действующее напряжение зависит от ширины импульсов. При постоянной ширине импульсов действующее напряжение при постоянной нагрузке будет одно, при увеличении нагрузки (зажали двигатель рукой) оно будет падать. что бы этого не происходило, в драйвера вводят схемы обратной связи которые отслеживают либо падение этого напряжения либо частоту вращения двигателя, и в соответсвии с этим корректируют ширину импульсов увеличивая или уменьшая уже Действующее напряжение на двигателе.
Ваш контроллер просто “усиливает” до нужных токов и напряжений сигнал с ПК и все, без контроля оборотов и нагрузки на двигатель.
Для вашего жлания надо контроллер как используется в этой связке:
www.aliexpress.com/item/…/1600121556.html

правда это для безколлекторного, н думаю можно найти и для коллекторных.

обратите внимание на строку в описании: 4. closed loop steady speed, big load motor can still maintain speed

GavrGarillos

В принципе, то о чём я говорю - это, в самом примитивном варианте, просто ключ, коммутирующий подачу тока на двигатель шпинделя
в таком виде управление частотой (ХХ естественно) будет, и момент полный тоже будет.
Можно дополнить контроллером для реализации защит.

Не могли бы привести пример контроллера?

GavrGarillos

Благодарю за терпение, пойду изучать теорию и мат. часть 😃

1 month later
sergvk

День добрый. Удалось подключить данный девайс для нормальной работы. Интересует схема подключения. Заранее спасибо.

9 months later
DumpDR

То же задался целью,применить шим регулятор для шпинделя как у автора топика. И управлять им от моей платы ТВ6600 ,а так же включать и выключать шпиндель программно. Пока схем не нашел ,но легла мысль а нельзя ли применить для этих целей коллекторный регулятор двигателя на соответствующий ток и напряжение.?

DumpDR

Николай спасибо за схему. Буду разбираться ,что к чему .
На первый вид сложности в схеме не увидел все просто и доступно по деталям.
На неделе соберу и попробую ее. Печатку по вашей обрисую в layout.
Пока шпиндель включаю вручную. У меня контроллер ТВ6600 ( HY-TB03DV-T3) в боксе и без радиатора.
Вчера пытался включить программно реле шпинделя ,пока не получилось. Ножка управления по LPT порту пин 14. Может что в маче-3 не так включал . Может у вас есть как внести изменения в конфиг программы?

nickoass

Я с мачем досканально не разбирался, станок у меня еще не готов.
Я чинил электронику от китайского ЧПУшника. Там выгорело управление шпинделем. И пришлось в инете пошариться вплане поиска схемы к нему.
Вот ту схему и выложил тут. И еще держите фото самой платы.
Я тоже себе хочу сделать управление шпинделем по этой схеме.
Печатку разведете и если не жалко, кидайте сюда. Может кому пригодится.

Baha
nickoass:

Я тоже себе хочу сделать управление шпинделем по этой схеме.

В выложенной вами схеме ошибка, нижние ножки кондеров С9 и С10 должны быть на выводе 2 (катод) оптопары EL817.

DumpDR
nickoass:

Печатку разведете и если не жалко, кидайте сюда.

Можно размеры самой платы узнать,чтобы по деталям не вымерять? Как нарисую так и выложу тут. За фото спасибо.

Baha:

В выложенной вами схеме ошибка, нижние ножки кондеров С9 и С10 должны быть на выводе 2 (катод) оптопары EL817.

Согласен и на фото где печатка так и есть.

nickoass

Как говорится, Размер не имеет значения )))) Разводите плату по габаритам, которые вас устраивают.
Фото платы я взял где и схему, с буржуйского форума.

Baha
DumpDR:

А так нашел подобную схему ШИМ регулятора на NE555

Если эту избитую схему по функциональности довести до той схемы то в конце у вас получиться та схема.

DumpDR

Вот как и обещал печатка в layout 6.0

Baha:

Если эту избитую схему по функциональности довести до той схемы то в конце у вас получиться та схема.

А что вы тогда предложите сделать? Я попробую пока эту схему ,можно попробовать доделать еще стабилизацию оборотов в зависимости от нагрузки на шпиндель.

Baha
DumpDR:

А что вы тогда предложите сделать?

Ничего, если вы обратили внимание указанная вами избитая схема уже присутствует в схеме показанной nickoass. Если вам просто нужен регулятор оборотов, без всякой привязки к ЧПУ, то избитой схемы достаточно. Если цель найти простую схему регулятора оборотов, то избитую схему можно еще упростить, управлением по пятой ноге.

DumpDR

Вообще ,выше указанная схема не плоха. Так как ей можно управлять с контроллера .В нём есть реле ,а значит уже можно включать шпиндель подавая через его контакты питание в схему на кренку 7812. Второе есть защита от превышения тока в цепи шпинделя ,можно так же использовать с контроллером (допустим со входом Е-stop).
И есть управления оборотами опять же от контроллера (PWM) . Единственное нет стабилизации оборотов шпинделя в зависимости от нагрузки. Вот это можно попробовать доработать в этой схеме. Для простого включения сегодня использовал силовой ключ на полевике,управлял контактами реле встроенного в контроллер.
Ну как-то так,хотя думаю вы в схемах не хуже меня разбираетесь.

10 months later
aeromaster
GavrGarillos:

PWM Speed controller:Support AC and DC input
DC Input : DC 15-160V
AC Input : 12-110V input
Support Current :10 A
PWM input : level 3.5-12V
VPP Frequency :1K-10KHZ

Получил такую плату но двух деталей не хватает помогите опознать элементы и их номиналы. Места где они должны быть отмечены красным.

aeromaster

Разве не кто не пользуется таким шим регулятором?

nickoass
aeromaster:

двух деталей не хватает

А что, есть замечания к работе регулятора ? Если нет, то не обращайте внимание. Китайцы всегда упрощают конструкцию.