Что должен уметь инвертор?

Vitaly
Марат:

К примеру как можно определить номинальный ток двигателя, при номинальной нагрузке - обычно этот параметр задаётся при параметрировании частотника, или время разгона, торможения и т.д. и т.п …

Надо просто побить эту кучу на части. Есть базовые параметры, типа рабочего напряжения мотора, номинального тока и значений скорости для крайних положений ручки. От них никуда не деться, но они проблемы не представляют. А вот вещи типа разгона поддаются вычислениям, по крайней мере меня в этом уверяли.

По крайней мере, если вы не собираетесь крутить мотором поднос с хрустальными рюмками, то ограничение момента (ну или тока, если очень-очень упрощать объяснение) даст оптимальный разгон.

Почитал тему на чипмейкере. Люди берут готовый чип контроллера, готовый драйвер, и переклеивают вместе в разных комбинациях. Для тех кто не занимается разработкой приводов профессионально - очень разумный подход.

Марат
Vitaly:

Для тех кто не занимается разработкой приводов профессионально - очень разумный подход.

Для хоббийщиков самое то!

Vitaly

Надо урезать осетра. Поговорил со знакомым, оказывается для лабораторок ему нужен 500-ваттный блок, мы разные обсуждали и не так друг друга поняли.

Полазал по интернетам, на али есть б/у частотники от 56 долларов и новые от 80. Пытаться там конкурировать - глупо. Конструктивно все упирается в фильтрующие конденсаторы. Если берем из расчета 700-1000 мкФ/кВт, то под мощные блоки:

  • плата довольно неудобно распухает (по высоте, помимо остального)
  • не вписываемся в 100x100 для низких цен на платы
  • надо шаманить с зарядкой конденсаторов (ограничивать ток)

Надо еще посмотреть, что можно выжать из PFC, но есть подозрение что такой девайс не очень удобен для массового повторения.

У меня получается такая картина:

  • Можно сделать девайс на пару-тройку киловатт размером с китайский частотник (но без корпуса), ценой штучно как китайский частотник. По фичам возможно лучше, но это мало кому надо. В общем, так себе перспектива.
  • Можно удариться в компактность, ограничив мощность. Тогда из потенциально интересного остается питание от сети дешевых пропеллерных бесколлекторников. Насчет распространенности/полезности асинхронников на 500 ватт есть большие сомнения.

Пока так.

Марат
Vitaly:

Насчет распространенности/полезности асинхронников на 500 ватт есть большие сомнения.

Ну почему… Настольные токарные, фрезерные как раз имеют такие моторы…

Vitaly

Ок. Если кому-то пригодится под асинхронник - буду только рад. Со своей стороны постараюсь обкоцать все лишние детальки. Уже добавил пачку фильтров, как рекомендовано в даташите, но на такой мощности можно их обратно выпилить.

А модельные бесколлекторники с низким KV (100-300) вообще бывают за разумные деньги? Что-то не нашел. На али БК шпиндели на 400-500 ватт ~ 70$, и 800 ватт ~ 100$.

PS. Про то что делают с мелкими аутранерами - видел. Но там нужен низковольтный БП, и внутрь какашки могут набраться (корпус не герметичный). Не очень интересно.

Vitaly

ru.aliexpress.com/…/2394100_32796761454.html - пока только такой нашел из правдоподобных. Не уверен что с такой малой базой прокатит под шпиндель, а какую-нибудь сверлилку-пилилку вертеть - вполне возможно.

ssilk

Модельные бесколлекторники и асинхронные бесколлекторники это разные вещи. Если статоры более или менее одинаковые, то короткозамкнутый ротор и ротор на постоянных магнитах это принципиально разные вещи… Соответственно, принципиально разное управление.

Vitaly

Проапдейтил схему частотника. Все еще сыровата, не ревьючена, номиналы не перепроверены, в драйвере не хватает пары деталек.

  • Добавил электролиты по питанию. Вообще под 500Вт должно хватить 2*220uF, но я пока поставил 2*330uF диаметром 35мм. Если получится развести - желающие повысить мощность смогут туда воткнуть длинные 680uF. Если не будем вписываться в 100х100мм - заменю кондюки на более компактные.
  • Сделана “стандартная” заряжалка конденсаторов, с релюшкой, т.к. шаманить на этих емкостях с термисторами уже трудно. Заодно это не станет узким местом для тех, кто соберется прокачивать ватты (реле держит до 10 ампер).
  • Выпрямительный мост заменен на “плоский”, чтобы проще сажать на единый радиатор с IGBT сборкой.
  • Убрана пачка фильтров вокруг IGBT-сборки. На 500Вт они точно не нужны. Подозреваю что дальше тоже. В общем, кто станет прокачивать - время покажет.
  • Не силовые разъемы сделаны с более мелким шагом, чтобы влезло больше контактов в ряд.
  • Добавлены разъемы для 3 кнопок - старт/стоп/реверс (на других схемах тоже добавлены опциональные старт/стоп).
  • Ручка скорости сделана так, чтобы резистор можно было заменить кнопками +/- через те же контакты.

Чем это отличается от обсуждаемых на чипмейкере девайсов:

  • Это устройство пока только на бумаге 😃
  • На чипмейкере предпочитали вертикальные сборки, которые уже сняты с производства и не рекомендованы к применению. Здесь плоские.
  • Здесь заметно меньше деталей - не надо подстраиваться под тараканы готового контроллера. И вместо чумодана опторазвязок на ключи и усилители - одна развязанная шина между 2 контроллерами.
  • Здесь детали более “единообразные” - пачку одинаковых редисторов запаивать менее напряжно чем пачку разных. Там конечно не один номинал на всю схему, но я старался 😃
  • Почти все детальки можно будет купить в магазине LCSC. Он не самый дешевый, но для “мимокрокодилов” закупаться там может быть удобнее, чем вникать и искать самоcтоятельно. Остатки (источники питания и IGBT-сборка) покупаются на али.

Пока держим курс на компактный мелкомощный девайс под бесколлекторники/асинхронники, который легко соберет даже школьник. С потенциалом повысить мощность до фик знает скольки заменой пары конденсаторов, предохранителя и резистора в усилителе токового шунта.

Вроде пока подобный компактный девайс купить нельзя. Потому что когда купить можно - надо купить и не страдать фигней.

Марат

А внешнее управление по 0-10V к примеру из Мача не предусмотренно?

Vitaly

Можно добавить, если надо.

  • Какие вообще бывают интерфейсы и протоколы?
  • Не проще через USB по виртуальному COM-порту?
  • Точно надо этот маломощный девайс к мачу цеплять? Там обычно шпиндели пофигуристее.
ssilk
Vitaly:

Какие вообще бывают интерфейсы и протоколы?

Стандартно там RS-485 и ModBus, но это для промышленности и дорогих станков(контроллеров), в совсем крутых используется CAN.
А так, даже в самых ультрабюджетных платках есть выход 0-10 вольта и сигнал enable для шпинделя, то есть регулировка оборотов и старт/стоп. У очень многих частотники упрятаны в железные ящики и управление шпинделем из мача это единственный удобный способ. Кроме того, команды шпинделю встраиваются в G-код. Например, команда M3 S15000 в начале программы запускает шпиндель и задает скорость вращения, а команда М5 в конце шпиндель отключает. В общем, любой адекватный частотник должен это уметь обязательно.

Vitaly:

Не проще через USB по виртуальному COM-порту?

Нет, во первых это лишний костыль, повторяющий уже имеющийся функционал, а во вторых придется писать дополнительный плагин для мача. В случае, если контроллер цепляется через USB, то встраивать поддержку лишнего порта в плагин контроллера… Хоббийщикам это точно не нужно.

Vitaly:

Точно надо этот маломощный девайс к мачу цеплять?

Не только к мачу, к любому управляющему софту.
Я так понимаю, что Вы как человек осваивающий 3D-принтеры, рассматриваете ЧПУ-станки через ту же призму, отсюда и желание упростить, сделать автоматическую настройку и так далее. Но, на самом деле, между игрушечным железом принтеров и контроллером станка - пропасть. Станки обеспечивают точность и качество на порядок выше принтеров, поэтому там каждый параметр настраивается вручную(обязательно есть такая возможность) и многие режимы изменяются динамически, в процессе обработки изделия. Те же обороты и подачи. Вот например, управление шпинделем в маче

Аналогичный функционал есть у любого управляющего софта.

Vitaly

Ок, спасибо за пояснения. Про 0-10v и enable я запомнил, привернем ближе к делу. Надо посмотреть, как расстановка деталек на плате пойдет.

ssilk:

Я так понимаю, что Вы как человек осваивающий 3D-принтеры, рассматриваете ЧПУ-станки через ту же призму, отсюда и желание упростить, сделать автоматическую настройку и так далее.

Для тех кто занимается архитектурами и аналитикой, умение абстрагироваться от предыдущих вещей - настолько очевидная вещь, что даже странно поднимать подобные темы. Частотник рассматривался с нуля, как независимая задача. Желание искать аналогии с принтерами и тамошними подходами - это что-то ваше собственное, у меня подобных позывов нет.

Vitaly

Контактов многовато набегает. А какие маломощные разъемы для ручек-кнопочек можно поставить, с хорошей плотностью размещения? Ну не иголки же под дюпоны лепить.

Пока нашел такие и такие, но я не очень хорошо ориентируюсь, как сейчас принято.

Vitaly

Раньше тоже сомневался насчет пружинных клеммников. Но когда попользовался китайскими клонами WAGO, то поменял свое мнение. В любом случае, шаг контактов одинаковый, можно будет впаять любые.

Еще подвис вопрос по конфигурированию этих шайтан-девайсов. Которое было бы достаточно удобно для юзеров.

Пока есть такие варианты:

  1. Выставить по USB COM-порт, к которому коннектиться с компа эмулятором терминала, и дальше командами примерно как с модемом. Доступно, но не идеально.
  2. Временно втыкать ESP-12 с предварительно прошитым веб-сервером. Коннектиться к новой сетке по вайфаю и конфигурять через браузер. Выглядит слегка дико, но вроде достаточно удобно. Цена вопроса - 3$ один раз на все устройства.
  3. Эмулировать через USB сетевую плату (RNDIS), которая видит сетку с вебсервером. Цена вопроса - более дорогой (на пару долларов) контроллер. Но решение монолитное и менее удобное/гибкое в разработке.

Вроде перспективнее всего 2 + 1. Хотя конечно сочетание вафли и привода выглядит психоделично.

7 days later
Vitaly

Где можно узнать точную спецификацию на сигналы управления инвертором? В гугле бардак жуткий, долго перебирать.

  • Напряжение enable
  • Диапазон напряжений Speed (обязательно ли 0-10v или можно другие)
  • Надо ли сигнал для reverse
  • Что еще?

Ну и до кучи, на потом - какие есть самые популярные протоколы управления (если modbus, то с картой адресов). Ну или как вариант - какой популярный инвертор можно было бы проэмулировать, и есть ли в этом вообще смысл (возможно что нет).

Марат
Vitaly:

Где можно узнать точную спецификацию на сигналы управления инвертором? В гугле бардак жуткий, долго перебирать.

Фиг знает - наверно где-то есть, но это специфическаяинфа…

Вот есть имструкция по эксплуатации на английском - может она чем-то поможет

Vitaly

Хм. Сурово там. Спасибо, полезно. Похоже на цифру там просто открытый коллектор.

А еще варианты есть? Например, в этом про реверс ничего не увидел. Или это совсем левый и ненужный вариант?

ssilk
Vitaly:

Где можно узнать точную спецификацию на сигналы управления инвертором?

Вот из этой картинки все понятно… Это типичная схема подключения самых распространенных бюджетных частотников типа HY02D223B
Инструкция на русском. Со страницы 19 описание и программирование функций. Массово используются не более 20ти параметров.
Вот неплохая статейка по настройке параметров… zlitos.com/publ/stanki_cnc/…/6-1-0-13

Марат
Vitaly:

Например, в этом про реверс ничего не увидел

У меня на токарнике на инвенторе выглядит так
(вставил переводы на русский)