Search in topic
Подойдёт ли коллекторный двигатель ДВ-404 для сервопривода станка.

Здравствуйте.
Я просмотрел темы Усовершенствованный сервопривод Чена, проект А300, UHU контроллер.

Подойдёт ли коллекторный двигатель постоянного тока ДВ-404 для сервопривода небольшого станка.
Его технические характеристики:
Представляет собой четырех полюсный электродвигатель постоянного тока смешанного возбуждения.

Напряжение питания, В: 27В ±10%
Потребляемый ток, А: не более: 23А
Мощность: 400 Вт
Частота вращения, об/мин:
9000
9600
7600
Режим работы: длительный
Габаритные размеры, мм: ø107х181 (без крыльчатки)
Масса, кг, не более: 3,5 (без крыльчатки)
------------------------

Исходя из небольшой калькуляции для привода выходит следующее:
Трансформатор понижающий 0,4 кВт 220В/27В (наверно нужно брать больше) около 550 грн новый, б/у можно взять около 300-400 грн., может меньше.
Энкодер 500 импульсов на оборот - около 138 грн. с доставкой (средний вес около 200 грамм).
Энкодер 1000 импульсов на оборот - около 235 грн. с доставкой (средний вес около 200 грамм).
Драйвер (сервоусилитель) для постоянного напряжения DC - 500 - 700 грн. и более в зависимости от нагрузки.

Я написал письмо в компанию www.a-m-c.com, подойдёт ли мне сервоусилитель AMC 25A8 (www.a-m-c.com/download/datasheet/25a8.pdf)
Они мне ответили следующее: “Двигатель, что вы описали - по моим подсчетам нуждается - около 16-18А постоянного тока для работы, для 400 Вт мощности на валу. Пожалуйста, поправьте меня, если я ошибаюсь!
25А в модельном ряду усилители AMC означает мгновенное пиковое значение тока, не более чем на 2 секунды только. Наверное, для вашего двигателя немного тяжелее, 30A8 или 50A8 усилитель будет рекомендовано.
Если вы хотите, чтобы реализовать режим скорости, диск должен быть способен принимать сигналы датчика это сделать. Кодировщик, способный сервопривода AMC усилители из серии BE, например, BE30A8 BE40A8 или, может быть, AZBE40A8.
Датчик выхода должна строиться с линии водитель, двухтактный или открытый коллектор схемами для этих усилителей (входы Линейные цепи приемника в дисках).”

Единственное, что мне не нравится в этих двигателях их большой пусковой ток и не возможность применять более дешёвые сервоусилители.

И немного вопросов:

Экономически целесообразно использовать эти двигатели для превращения в сервопривод.
Для реализации полного сервопривода обязателен ли контроллер (физически), нет ли его замены на программном уровне (EMC, EMC2 и др.)
Если у двигателя 9000 об/мин, их может уменьшить драйвер, может ли он работать, как ШИМ регулятор для двигателей. пост. тока, только не в сторону увеличения, как любят делать для шаговиков, а в сторону уменьшения.
Реально ли использовать для такого двигателя ШИМ для уменьшения оборотов вместо редуктора.
Например этот:
www.ebay.com/itm/…/320929761767
И о самой работе чпу с сервоприводом: читал на форумах по поводу переделки этого двигателя на шпиндель, об уменьшении оборотов коллекторных двигателей с помощью редуктора. Например, движок номинал 3000 об/мин + редуктор = 1000 об/мин + швп - это скорость холостого хода оси х, а как тогда идёт регулировка во время резания и обработки? Это настраивается в самой программе типа EMC, подачей в мм или самим драйвером устанавливается скорость в 100 об/мин и идёт процесс.

С таким двигателем в режиме серво тяжело приводу работать .
1 ) Очень большие обороты . Для привода рекомендует низкооборотные с большим количеством ламелей
2 )Для энкодера придется использовать прибор на 100 имп\оборот
3) Редуктор даст дополнительный люфт
4) от такого двигателя большая самоиндукция , - будут гореть вых транзисторы
5) момент инерции ротора не позволит хорошо работать ПИД регулятору

Я использовал СЛ24 710 ( 24 вольта 4000 об - 150 Вт ) привод Чена справлялся со скрипом

Спасибо за ответ vmarkiv.
Пришёл к выводу, что необходим ременной редуктор (т.к. механический редуктор дорого стоит). Установка энкодера на ведомом валу. Передаточное отношение 1:3, 1:4, 1:5.
Когда расчитывал по методу подбора модуля выходит большое межосевое расстояние между колёсами.
В идеале с минимумом межосевого до 250мм и диаметрами шкивов на ведущем 15 зубьев, ведомом 60.
Но, не все производители рекомендуют.
Из описаний большинства сайтов и документации по расчёту зубчатых шкивов и привода минимум на ведущем от 15 до 26 зубьев.
Тип ремня SM3, SM5, 5 шаг, который работает до 40000 тыс. об/мин и мощности до 5 кВт.
Для испытаний буду пробовать чип UHU и плату его реализации.

Прошу помочь в расчёте точности перемещения оси:
Речь идёт о максимальных параметрах холостого хода (при идеальных условиях, без погрешностей).
Мой расчёт состоит из двух частей:
1 – расчёт идеальной оси без участия классов точности, вибраций, помех и т.д.
2 – после идёт прибавление к идеальным параметрам погрешностей муфты, классов точности и др.

Двигатель: 9000 об/мин подключается напрямую через муфту к ШВП 1604.
ШВП 1604 класс точности C7 (для такой скорости необх. подбирать ШВП).
Инкрементальный энкодер (двухканальный А, Б): с разрешением 100-1000 импульсов оборот (CPR).
Энкодер типа HEDS9xxx, HEDS5xxx (граничная скорость 30.000 об/мин).

9000 об/мин * 4 (шаг ШВП) = 36000 мм/мин делим на 60 и получаем 600 мм/сек.
Если у шагового двигателя за 1 шаг вал ШВП вращается на 1,8 градуса (200 шагов).
1,8 градусов * 200 шагов = 360 градусов – полный оборот = 4 мм (шаг ШВП).
То, за 1 шаг ШД и при шаге ШВП = 4 мм, результат будет равен:
4 шага ШВП / 200 шагов ШД = 0,02 мм.
За 1 шаг ось переместится на 0,02 мм.
Точность перемещения по оси будет 0,02 мм.

Т.к. серво привод будет работать по принципу STEP/DIR, то есть как шаговый двигатель.

Как я понял импульсы CPR исполняют роль шагов и если датчик (оптическая головка) квадратурный, можно увеличить импульсы в 4 раза.
Ограничением у меня есть частота входного сигнала в контроллер.

Если датчик 100 имп/об, то это: 100 * 4 = 400 шагов/оборот.

4 шага ШВП / 400 шагов сервопривода = 0,01 мм.
360 градусов / 400 шагов = 0,9 градусов – 1 шаг = 0,01 мм.
Точность перемещения по оси будет 0,01 мм.

9000 об/мин / 60 сек = 150 об/сек.

Исходя из характеристик контроллера UHU, он рассчитан на обработку до 250.000 тыс. шагов/сек.
Возьмем среднее значение 150.000 тыс. шагов/сек.

400 шагов/оборот *150 об/сек = 60.000 шагов/сек.

Пожалуйста прокомментируйте мой расчёт, правильный ли он.
Спасибо.

To: vmarkiv