następny »

[markcomp]

Zasilacz stopnia mocy bez stabilizacji do sterownia mikrokrokowego

Napięcie

• minimalne napięcie wyjściowe zasilacza:  równe lub większe od minimalnego zasilania sterownika
• maksymalne napięcie wyjściowe zasilacza:  napięcie maksymalne sterownika pomiejszone o BEMF (zwroty z silnika)... warto zastosować zabezpieczenie nadnapięciowe

np. dla sterownika na A3977 mamy max 35V...
warto zasilać jak najwyższym napięciem... jednak bezpieczne napięcie zasilacza z zabezpieczeniem nadnapięciowym -> to ok. 32..33V

dla zasilacza bez zabezpieczenia nadnapięciowego odradzam stoswanie napiecia większego niż 30V dla A3977!!!

Prąd

• minimalny prąd zasilacza większy lub równy 1/2 ustawień prądowych...

np. dla trzech sterowników na 3A - zasilacz powinien dawać 3*3* 1/2=4.5A

Kondensator

• pojemność na wyjściu zasilacza powinna mieć wartość nie mniejszą niż ok. 500uF na 1A

np. dla sterowanika 3 * 4A => C = 3 * 4 * 500 = 6000uF

doradzam stosowanie pojemności ok. 40000uF... ponieważ to dodatkowo osłabia wzrost napięcia powodowany zwrotami z silnika (BEMF)

---
opracowane na podstawie materiałów referencyjnych firmy IMS
http://www.imshome.com/app_powersupply.html

Przykład

sterowanie = 3 * STER3977 (3A, 32V)

napięcie = 32V z zabezpieczeniem nadnapieciowym
prąd = 3 * 3 * 1/2 = 4.5A

trafo na 24V (AC) zmienne => wyprostowane (DC) (24-1,4) *1 .41 = 31.866

jaka moc trafa starczy?

24v * 4.5A = 108W... czyli trafo 100... 120... zupełnie wystarczy

[triera]

Przy dużych prędkościach obrotowych,
wzrasta zapotrzebowanie na moc transformatora.
Wtedy powinno się zastosować co najmniej trafo
o mocy co najmniej równej iloczynowi sumy
prądów silników i napięcia zasilania.
Konieczne jest wtedy również zastosowanie
szybkich diód Schottky'ego w mostku prostowniczym.
W typowych frezarkach, nie ma takich potrzeb.
Inna sytuacja występuje w ploterach tnących,
gdzie kluczowe są duże prędkości pracy.

inne:
Na cnczone czytałem,
(http://www.cnczone.com/forums/showthread.php?t=25361&page=19)
że przy prędkościach
 obrotowych rzędu 50/s napięcie chwilowe
sięgało 2,5x wartości napięcia zasilającego
(Vs= 35V, Vs+BACKEMF =90,8 )

MARDUS-KREUTZ: Speed measurements with my 425 oz-in motor and 35 Volts power supply.

Microstep 1/16 max: 840 rpms limited by MACH3
Microstep 1/10 max:1350 rpms limited by Mach3
Microstep 1/5 max: 2700 rpms limited by Mach3
Microstep 1/4 max: 3375 rpms limited by Mach3

= Your getting 56 revs per second at 1/4 step !!!

[markcomp]

Your getting 56 revs per second at 1/4 step !!!

niezły wynik... ja takiego nie widziałem jeszcze dla krokowca
20 obr/sek - to jeszcze... ale realne prędkości pracy zazwyczaj to 5-12obr/sek
może trochę więcej czasami...

policzmy co wynika z 56 obr/sek  przy kroku 1/4

56 * 200 * 4 = 44,8KHz...  czyli stosowali macha komercyjnego (45Khz max)

Konieczne jest wtedy również zastosowanie
szybkich diód Schottky'ego w mostku prostowniczym.

mostek ma być zbudowany na diodach Schottky'ego ... czy mają być tylko diodami wspomagającymi/przyśpieszającymi moment włączenia (na mniejszy prąd)?

jak na rysunku:


widoczna jest ostatnio próba dochodzenia do asymptoty możliwości silnika krokowego przez dążenie do nieskończoności mocy zasilacza...

to jeśli nie jest błędna droga - to napewno droga bardzo kosztowna!

• albo należy stosować rozsądne moce i osiągać rozsądne możliwości
• albo zastosować zasilacz o stabilizowanym napięciu wyjściowym... zapewne
  impulsowy - to rozwiązanie będzie tańsze !!!... i w oczywisty sposób lepsze - gdyż zapewniające napięcie...

wracając do kosztów... może warto rozważyć koszt całkowity sterownia
i np. zawiast maksymalizować koszt zasialcza w celu uzyskania nieco lepszych (w skali procentowe) osiagów maksymalnej prędkości... przekazać więcej pieniędzy na sterowniki - na sterowniki na wyższe napięcie...
może nawet na sterowniki zasilane z 230V-300V...  często są one zasilane bezpośrednio ze zmiennego  - czyli koszt zasilacza mocy "znika" z kosztorysu!

ale nawet przy szacowaniu zamiany:

• 1 .WIELKI zasilacz + sterownik na 50V

na

• 2. rozsądny zasilacz + sterownik na 90V

stosując 2. możemy zyskać maksymalne osiągi prędkościowe + trochę oszczędności...

[triera]

Jeśli dobrze zrozumiałem opis (niemiecki, Rev. 1.1b) do powyższego schematu,
zwykły mostek prostowniczy jest stosowany dla wersji  z prądem max. do 3A,
natomiast diody schottky'ego stosuje się  dla prądu do 5A.

wracając do prędkości obrotowej:

Maximum tested step rate is 75.87 Khz without losing steps.  !!!!!

[markcomp]

Maximum tested step rate is 75.87 Khz without losing steps.  !!!!!

dla nastawy 1/4 i silnika 200 kroków na obrót to oznacza:

94.83 obr/sek

czy dobrze to policzyłem?