Search in topic

Усовершенствованный сервопривод Чена

Наверно непонятно сказал. На Mega8 я пробовал лишь старую программу, все новые - на Mega88.

Всем привет:). Плату буду переделывать под IR2104, и тут попутно возникли вопросы. В полевике внутри присутствует диод, включённый паралельно переходу исток-сток в прямом направлении. Как писалось в одном из постов, при срабатывании компаратора DA4, драйвер “глушится” по входу, и при этом транзистры VT2 - VT4 нижних плеч остаются открытыми. Напряжение самоиндукции, в зависимости от направления вращения, гасится по цепи сток-исток одного (нижнего и открытого) транзистора, и диод другого. Если эти диоды прорисовать на схеме, то этот путь хорошо виден. Происходит ЗАКОРАЧИВАНИЕ движка. Если отбросить нагрев силовых ключей, в большей степени внутренних диодов, то это динамическое торможение двигателя. Понятно, что это короткий процесс, до спада тока, но вслед за ним двигатель опять включается, и имеем бросок тока для компенсации “тормозов”. Вполне возможно что эти “тормоза” весьма полезны при подгонке двигателя в ноль, а вот при старте и разгоне, когда потребляется большой ток, явно нет. Хотя, конечно, я могу и ошибаться, надеюсь поправят:).
И есть вопрос по затворным цепям полевиков. Хотелось бы узнать почему применена подобная схема. Она кстати очень похожа на схему управления биполярным транзистором в импульсном БП компа. Вот тут qrx.narod.ru/book/at/2.6.htm . Но там диод и конденсатор применён для “быстрого рассасывания носителей неосновного заряда”. Там он заряжается до уровня падения напряжения на последовательно включённом диоде и резисторе, и при закрытии этот конденсатор создает на базе отрицательный заряд, ускоряя закрытие. В нашем случае , допустим драйвер DA2 открывает VT1. Заряд входной ёмкости происходит через резистор R35 сопротивлением аж(!) 200 Ом. Почему такой большой номинал? Закрытие полевика, а следовательно разряд входной ёмкости , идёт через последовательную цепочку R34,D9 и паралельно им включённый R35. Если бы управление полевиком осуществлялось от обмотки импульсного трансформатоора, тогда эта схема была бы оправдана. Да и даташиты на драйвера дают схему с токоограничительным резистором. Без “наворотов”, ведь задача - максимально быстро зарядить-разрядить входную ёмкость полевика. Еси управление происходит не часто, это один вопрос, а вот когда в работу включается компаратор DA4, тогда думаю и возникают проблеммы. Ведь это происходит при МАХ токе двигателя, и при этом включается ШИМ-регулировка тока.
Всё сказанное - имхо, прошу не принять за попытку “наезда”.

Насчет тока - там всё наоборот. Направление тока не меняетса и ток продолжает вращать мотор. Да, конечно, ток уменьшается из за падений на диоде, транзистора, активного сопротивления мотора. Если отключить все транзисторы тогда ток самоиндукций создаст обратное напряжение и мотор будет тормозится намного сильнее.
ЗЫ извиняюсь за свой русский. Иногда трудно выразится…

Dj_smart, я ни сколько не принимаю Ваши размышления и вопросы за наезд, хотя у меня и бывают иногда «выскакивают» резкие высказывания на некоторые вопросы. Есть такой «грешок» 😃

При одновременном открытии нижних транзисторов, на мой взгляд «внутренний» диод одного из полевиков не участвует в работе. Хотя ток получается, что и протекает в обратном направление И-С, но сопротивление канала открытого полевика будет очень малым и предполагаю, что основной ток «протечет» через него и небольшая часть через диод. Это только мои предположения.

По затворным цепям – на это, в своё время обратил внимание ещё AtLAB rcopen.com/forum/f110/topic40981/72 там же и мой ответ.
В других экспериментальных сервоконтроллерах я уже такую цепь не использовал. Просто использовал один затворный резистор 24Ом, без диода. Стабилитрон между З-И оставил, хотя в варианте платы Jozefpa они отсутствуют. Я считаю, что от них пользы больше, чем вреда (во время «экскрементов» 😃 не раз спасали драйвер).

Про динамическое торможение. Это торможение в плане позиционирования – основной задачи сервоконтроллера, оказывает на мой взгляд большую пользу, чем быстрый старт и разгон. Ведь если не будет торможения, будет происходить выбег, что недопустимо или крайне не желательно. Двигатель в паре сервоконтроллером всегда как бы немного приторможен. Даже в случае, когда нет перегрузки и компаратор не блокирует прохождение импульсов по входу, т.е. в нормальном режиме при движении в одну из сторон. Допустим, движение происходит в одну сторону: левая часть плеча полевиков не участвует в работе, верхний всегда закрыт, а нижний всегда отрыт, т.к. на входе IN соответствующего драйвера лог.«0». Другое плечо ШИМиться, периодически открывая/закрываю правую пару полевиков. Движение двигателя, т.е. напряжение на нём будет при открытом верхнем и закрытым нижнем. Но ведь при ШИМ импульс не постоянен и будет момент, когда верхний и нижний поменяются местами. И произойдёт тоже самое, что и при перегрузке – открытие двух нижних ключей. Такое происходит с прошивкой на основе оригинальной Ченовской smc2, т.е. всех тех, которые я здесь выкладывал. А с прошивкой smc3, в сервоконтроллерах UHU, Gecko320 (я уже не раз об этом писал) вообще происходит «переворачивание» полярности на двигателе и это на первый взгляд ещё хуже для двигателя, ведь теоретически двигатель не только «тормозиться», но и начнёт вращаться в другую сторону. Но всё это происходит очень быстро и ток в обмотках не успевает достигнуть критического.
Я уже писал, что схема с прерыванием тока по входу IN, на мой взгляд обеспечивает лучшее качество позиционирования, но недостаток – нет контроля тока при одновременном открытие нижних ключей.
Как вариант, можно сделать 2 токоизмерительных резистора, сигналы с них объединить (я подавал на входа двух компараторов, с объединенными выходами) и далее подать на входа компараторов с двумя разными порогами. С выхода компаратора с более низким порогом через диоды на входа IN, а с более высоким, через RS-“защёлку” на SD. Будет что-то подобие ШИМ контура стабилизации тока, с защитой от максимально допустимого через транзисторы и двигатель.

Честно - тему пречитал раз 5:(. А вопросы задаю которые уже разжёваны. Извиняйте. Ещё есть одна(надеюсь последняя) неясность. Назначение диода VD13. Если включить наоборот - своеобразная защита от обрыва токоизмерительных резисторов. +5 намертво заблокирует работу моста в такой ситуации. А в таком включении - непонятно. Я строил ШИМы для шаговиков на этом компараторе, прекрасно обходилось без него. Но это выяснится в процессе настройки, залезу с осцилом, поглядим:).

Ничего страшного, задавайте ещё вопросы.
По поводу VD13 – это и есть защита входа компаратора от возможного обрыва токоизмерительного резистора. В импульсных БП при пробое ключевого транзистора, обрыв резистора – не редкость. И здесь при пробое пары ключей одного плеча возможна такая ситуация.
У LM393, судя по DataSheet нет внутренних защитных диодов и при обрыве резистора и питании двигателя, например 110В, это напряжение окажется на входе компаратора, что приведёт к его “гибели”.
Немного не понял, про диод наоборот. Если он будет Катодом к входу к компаратору, а Анодом к +5В, то схема токоограничения работать не будет.
Диод поставил именно так из-за того, что у меня был установлен токоизмерительный резистор номиналом 0,5 Ом. И при токе 3А, на нём будет выделятся 1,5В, а диод, если его включить Анодом ко входу компаратора, а Катодом на “землю”, то он будет ограничивать это напряжение на уровне 0,6В. А так на входе, при обрыве резистора, ограничение будет на уровне 5,6В, что вполне допустимо для LM393.

Немного не понял, про диод наоборот. Если он будет Катодом к входу к компаратору, а Анодом к +5В, то схема токоограничения работать не будет.

Точно, не додумал:).

arisov77, у меня тут в процессе… чёрте чего, в общем, возник вопрос. Не рассматривался вариант чтобы оптически отделить силовую часть от меги? Там ведь всего 2 вывода, которые связывают эти части. И питать их от отдельных источников. Мегу от USB компа, а силовую - так как есть. Сразу говорю, что я даже не представляю что там творится, на этих выводах, во время работы. Но если бы удалось, то ну очень много плюсов получилось бы. Это и связь по компорту, и “слёт” памяти, помехи чтения энкодера и тд. А входную оптику, в таком случае, вполне можно было бы убрать. Тот же Uart, в теперешнем виде ведь не развязан, и при крупном “бабахе” вполне может комп повредить…

Давно уже думал (вот здесь www.cnczone.com/forums/showpost.php?p=540582&postc… в ветке про DSPIC писал про это) и даже уже кое-что сделал, но схема значительно усложняется и дорожает. Незабывайте, что надо ещё и обратную связь (гальванически развязанную) по току “завести”.
Многие сервоконтроллеры нормально работают и без гальваноразвязки силовой части от МК. Входа дешевле и проще “развязать”, да и помехи больше через входа “пролезеют”, чем через выход, поэтому так в основном и делают.
Хотя конечно, с полной гальваноразвязкой сервоконтроллер более помехоустойчив.
Dj_smart, а на какое напряжение силовой части Вы рассчитываете?

Обратная связь? Это узел на компараторе, насколько я понял. Так и отделить его в силовую часть. И даже запитать от 12 вольт. Он с открытым коллектором, и управляет просадкой на корпус входов драйверов… Так что напряжение питания его не критично в данном случае. Может не доглядел чего, но этот узел с мегой никак ведь не связан?
Что помехи в большинстве своём пролазят по входам, согласен на все 100%. Но и общий провод этому немало способствует.
Тут больше интересует “частотная характеристика” по входам драйверов. Что там присутствует на рабочем устройстве? В смысле подбора оптопар по частоте.
А по движкам особого выбора нет, есть какой-то бесфамильный, на 42 вольта.Вот только энкодер что-то не отзывается, возможно “умельцы” до меня 42 вольта туда сунули 😦. Попытаюсь оживить, и для приобретения некоего опыта пойдёт .

Обратная связь? Это узел на компараторе, насколько я понял. Так и отделить его в силовую часть. И даже запитать от 12 вольт. Он с открытым коллектором, и управляет просадкой на корпус входов драйверов… Так что напряжение питания его не критично в данном случае. Может не доглядел чего, но этот узел с мегой никак ведь не связан?

Да, сигнал с AtMega в данной схеме никак не связан. Оптопара возможно подойдет дешёвенькая, типа РС817, но для собственного успокоения, я бы поставил более быстродействующую. (В своих эксперементах я использовал специальный гальваноразвязанный датчик тока и “заводил” этот сигнал на МК).
Для питания схемы с опторазвязой надо ещё 4-канальный ИБП. Вот нарисуйте схему со всеми этими деталями, спроектируйте печатку и подсчитайте стоимость и габариты этого девайса. Стоит это того, чтобы крутить движок на 42В? С 42В, с платой словака будет нормально работать.

Для питания схемы с опторазвязой надо ещё 4-канальный ИБП. Вот нарисуйте схему со всеми этими деталями, спроектируйте печатку и подсчитайте стоимость и габариты этого девайса. Стоит это того, чтобы крутить движок на 42В? С 42В, с платой словака будет нормально работать

Э, не-ее…😃. Я так не согласен. Это, как там… проба пера. Всё понять, предусмотреть(по возможности), начать с малых мощностей, и потихоньку… А плату и БП - сделаем. Ей-бо 😃. Не уверяю что запросто. Я вот на ШД делал www.cncfiles.ru/photo/1870.jpg , поморочился, но оно того стоит. Некий законченный вид. Хочу и тут, по порядку. Я ж писал, что опыта общения с серво - нуль, и не хотелось бы жестоких разочарований:).

По моему мнению, для опыта лучше начать с простого, а уж потом, потихоньку усложнять и усовершенствовать. Но у каждого своё мнение и свой путь …
Dj_smart, я желаю Вам успехов!

доброго времени суток
откопал 2 движка Динамо Сливезамн PIK 8-6\2,5 36v 0,30Nm 1600min
есть ли смысл что то делать если момент 0,30Nm
по весу - масивные а как себя поведут не знаю

есть у меня и 2 шт Динамо Сливезамн ПИВТ 6-25\3 30v 0,10Nm 3000min
поставил на него шим - крутит (думал на шпиндель пристроить - малошумный - в сам раз для малого станка)

Помигите чайнику подключить к данному приводу ЭП-110.245у3 с паралл независю возбю 110в 3.27А 4000об.миню Там Обмотки якоря (+Я1 -Я2) и возбуждение ( +Ш1 ;-Ш2); желательно иллюстрованно .Ну уж больно чайник)

Давно сделал станок . Все крутится на ШД5 (как не печально резистивно) , но крутитсяю причем в сотку укладываюсь. Пробывал поставить Ваш привод на одну из
координат, действительно настроить его с “линейкой” очень сложно , даже с энкодером на оси с ШВП очень сложно , т.к. все работает через редуктор 1:15 , на вал движка поставить не успел, нужно было все переделать. Вот наконец сделал 4-ю ось , но шд не устаивает как по скорости , так и по моментуБ или просто не тянет редуктор, вот и думаю поставить этот Дижок с энкодером на 5000 им/об (сам обалдел когда нашел) . Вопрос : реально ли будет получить 0.0009 градуса на поворотном столе (люфта - нет -)) ) если датчик 5000 им.об ; редуктор 1:80; ну и угол вроде как 360). 50000*80/360;
Прокоментируйте и помогите с подключением двигателя с независим возбужд.
Заранее СПАСИБО!

Помигите чайнику подключить к данному приводу ЭП-110.245у3 с паралл независю возбю 110в 3.27А 4000об.миню Там Обмотки якоря (+Я1 -Я2) и возбуждение ( +Ш1 ;-Ш2); желательно иллюстрованно ….

Если напряжение питания обмотки возбуждения (из Вашего сообщения это непонятно, а данных на этот двигатель у меня нет) такое же как у якоря, то подключается легко, как на рисунке. Если напряжение питания меньше (я испытывал двигатель с последовательным возбуждением – разобрал двигатель, разъединил обмотки и вывел «концы» наружу), то обмотка возбуждения питается от отдельного источника питания. Полярность подключения выводов Ш1,Ш2 и Я1,Я2 значения не имеет, т.к. направление вращения можно скорректировать программно, в управляющей ЧПУ программе, например - Масh.

Вопрос : реально ли будет получить 0.0009 градуса на поворотном столе (люфта - нет -)) ) если датчик 5000 им.об ; редуктор 1:80; ну и угол вроде как 360). 50000*80/360

Теоретически возможно, но лучше рассчитывать, погрешность будет выше. Формула у Вас немного неправильно написана, надо так: 360 / (5 000 * 80).

Спасибо ,arisov77!
Попробую. Да я и сам не нашел питание обмотки возбуждения и якоря.
Знаю что написано 110В и все.

Еще можно вопрсик
У меня в каждом энкодере будь то на 1000им 1024им 2500им или 5000им
есть выход (маркер) реферсная точка. По ней было-бы неплохо обнуляться.
Конечно совместно с концевиком.
При обнуление координата доходит до концевика, сбрасывает скорость на 90% и ищет маркер.Нашла - Все 0.
В MACH3 (как наверное и в других) есть такая функция.
Там при обнулении координата доходит до концевика (включения) на 100%, затем на малой скорости едет в обратную сторону до (выключения) Все 0. Впринцыпе гистерезис вроде как учитывается , но точность?
Хотя такой вопросик уже был. Но все-таки может советом?

…У меня в каждом энкодере будь то на 1000им 1024им 2500им или 5000им
есть выход (маркер) реферсная точка. По ней было-бы неплохо обнуляться…

Не совсем понял, что же Вы спросили. Данный сервоконтроллер не работает с энкодером, у которого есть выход Z (нулевая метка). Вы предлагаете использовать эту метку в качестве концевика «Номе»?
Использование канала Z в качестве концевика «Номе», возможно только, если вал двигателя во время всего движения, сделает не более одного оборота. Если больше одного оборота, то можно сделать какой-то «ручной переключатель» - сначала калибруется по концевику, затем вход «Номе» переключается на выход Z энкодера и снова калибруется.
При наличии высокоточного отдельного концевика «Номе», на мой взгляд, наличие энкодера с выходом Z и соответствующего сервоконтроллера – не обязательно, т.к. при калибровке начального положения ЧПУ программа всё равно будет выдавать импульсы (движение) до тех пор пока не найдёт «край» концевика, независимо от положения вала двигателя (его нулевой точки). Синхронизация с Z меткой скорее всего, лучше поможет «в борьбе» с накапливающей ошибкой при позиционировании, но при нормально работающем сервоприводе это обычно не требуется.

Не совсем понял, что же Вы спросили. Данный сервоконтроллер не работает с энкодером, у которого есть выход Z (нулевая метка). Вы предлагаете использовать эту метку в качестве концевика «Номе»?
Использование канала Z в качестве концевика «Номе», возможно только, если вал двигателя во время всего движения, сделает не более одного оборота. Если больше одного оборота, то можно сделать какой-то «ручной переключатель» - сначала калибруется по концевику, затем вход «Номе» переключается на выход Z энкодера и снова калибруется.
При наличии высокоточного отдельного концевика «Номе», на мой взгляд, наличие энкодера с выходом Z и соответствующего сервоконтроллера – не обязательно, т.к. при калибровке начального положения ЧПУ программа всё равно будет выдавать импульсы (движение) до тех пор пока не найдёт «край» концевика, независимо от положения вала двигателя (его нулевой точки). Синхронизация с Z меткой скорее всего, лучше поможет «в борьбе» с накапливающей ошибкой при позиционировании, но при нормально работающем сервоприводе это обычно не требуется.

У нас такой алгоритм работы был реализован на заводском станке. При включении станок ехал на пару оборотов в плюс, затем реверсировался, ехал до концевика, замедлял скорость, полз до нуль метки, по ней выставлял ноль.
Но этот станок делал всегда одну и ту же деталь.

Прошу ответить ввиду невозможности вкладывать файлы
этот вопрос (сервопривод Чена) ушел куда то в другое место ?

я использовал специальный гальваноразвязанный датчик тока и “заводил” этот сигнал на МК

Так и надо делать. Датчик Аллегро 712 на 30 ампер с откликом 5 мкС стоит всего 140 рублей в Терраэлектроника. Можно заказать по почте через Семенова Михаила - mkpochtoi.narod.ru - и у него же микроконтроллеры очень дешовые - ATtiny2313 всего 38 рублей ATmega8 и ATmega48 всего по 48 рублей. Прошивка 35 рублей. Почта 60-100 рублей.