ВАРИАНТЫ ДРАЙВЕРОВ ДЛЯ УНИПОЛЯРНЫХ ШД - «…не корысти ради, а

контроллер VRI-cnc на микросхемах 555тм7(5)

Модераторы: Ruz_and, Master-VRI, al-drw

Аватара пользователя
LordFox
Сообщения: 380
Зарегистрирован: Ср сен 30, 2009 23:00

Re: ВАРИАНТЫ ДРАЙВЕРОВ ДЛЯ УНИПОЛЯРНЫХ ШД - «…не корысти рад

Сообщение LordFox » Вт окт 01, 2013 02:24

LordFox Вопрос где в схеме генератор?

Если Вы вдумчиво прочтете фразу: Попытаемся присобачить к этой схеме :oops: Релейно-импульсный регулятор (в простонародье ШИМ). Я «так думаю…» - Вам откроются внеземные истины!!!

Истин не будет для ШИМ нужен ГУН

Ваня Ветров
Сообщения: 310
Зарегистрирован: Вт июл 05, 2011 12:45

Re: ВАРИАНТЫ ДРАЙВЕРОВ ДЛЯ УНИПОЛЯРНЫХ ШД - «…не корысти рад

Сообщение Ваня Ветров » Вт окт 01, 2013 09:59

ВлкВова писал(а):
Видишь ли Ваня, я не случайно спросил - какое сопротивление у твоего двигателя у меня 4,2 Ома, а у тебя? А то ведь если у тебя 30 Ом то она точно работать не будет. Я конечно виноват, что не написал руководство по наладке, но я думал, что уж в одном транзисторе ты разберешься… Понимаешь все схемы, как и истина - конкретны (и номиналы тоже) ! «Автор» ракообразного включения (см. ссылку выше) забыл указать параметры своего двигателя, как впрочем и ты! Скорблю… :cry:


Видиш ли Вова - я тебе в третий раз пишу ,но до тебя не доходит - нет в этой схеме шима и работает она именно так как в твоей схеме .
И не надо нести хрень про сопротивление двигателя - их у меня больше СТА штук точно.
Я тебе уже третий раз намекаю,но до тебя никак не дойдет как же работает ТВОЯ ЖЕ СОБСТВЕННАЯ СХЕМА.
Сначала нарастает ток ,срабатывает компаратор - закрывает транзистор и...ток на резисторе ,где ты меряеш напряжение "моментально" падает до нуля ,компаратор срабатывает и опять включает транзистор,но энергия в двигателе еще не сброшена и ток еще не упал до твоих 5 процентов - в транзисторе получается бардак .Он не успевает полностью ни открыться ни закрыться .
И схема сброса тока как у тебя с одним диодом - полная фигня и как раз годится только для 12 вольт.
И самое интересное в этой истории - получается ты самый умный из всех - сделал схему на одном операционнике,а сотни других разработчиков,в том числе которые разрабатывают микросхемы драйверов делают это на ДВУХ ОПЕРАЦИОННИКАХ.И для сброса тока ставят еще целый стабилитрон
Может тебе сделать заявку на нобелевскую премию.За экономию операционника и стабилитрона.

ВлкВова
Сообщения: 221
Зарегистрирован: Чт июл 12, 2012 21:19

Re: ВАРИАНТЫ ДРАЙВЕРОВ ДЛЯ УНИПОЛЯРНЫХ ШД - «…не корысти рад

Сообщение ВлкВова » Ср окт 02, 2013 01:23

Carcass3535 Встречал нетипичные схемы включения транзистора

У транзистора всего 3 рога, поэтому я нетипичных не встречал - инверсное включение биполярного транзистора - весьма тривиальная схема, и имеет вполне конкретное применение. Транзистор, в такой схеме, имеет очень маленькое остаточное напряжение и, пока не было МОП, широко применялся в измерительных коммутаторах малых сигналов, где имел неоспоримое преимущество перед обычными включениями транзисторов. :)
Ваня Ветров и...ток на резисторе ,где ты меряеш напряжение "моментально" падает до нуля

ВидишЬ ли Ваня (с мягким знаком - мягко, мягко (и чего ты его так не любишЬ) - у нас с тобой очень интеллигентный диалог… ) реальные процессы происходят в реальном времени, а где происходит «сброс тока» очень подробно описано, для тебя повторюсь - «выбросы в плюсовую сторону могут достигать удвоенного напряжения питания (см. график напряжений и токов)… … В нашем устройстве он хорошо рассеивается (поглощается) эмиттерным повторителем и резистором R5, так как транзистор, уходя эмиттером в плюс, открывается резистором R4 - т.е. этот выброс хорошо демфирован, … Как видишь элементом «сброса» является транзистор КТ816 - это фишка данной схемы, очень эффективная, кстати. Т.е. транзистор (непрерывно и в момент сброса) остается открытым - естественно напряжение на резисторе R13 просто медленно падает, как ему и положено - пока не закончится «сброс» на эти пять процентов и только потом изменится состояние компаратора. После этого изменится состояние ULN-ки, она включится и опять начнется процесс нарастания тока. Я рад за тебя, что у тебя, что у тебя 100 движков и ты поставил «очень хороший», наверное с малой индуктивностью, который, вкупе с данной схемой (кстати, как я писал - «очень плохой») очень быстро переключается и все потери - из-за высокой частоты переключения и хреновых транзисторов висят на последних - поэтому они могут сильно греться - увеличь гистерезис. Кстати, из выше сказанного - здесь потери почти не перераспределяются между КТ816 и диодом Д5, вернее, которому достается очень мало из потерь - только при выключении входного сигнала - поэтому КТ816 (у которого еще и хреновые частотные параметры) и очень сильно греются - опять же фишка данной схемы. У всего своя цена, Вань! А почему мы начали рассматривать данную схему - ты уже понял и это радует!
получается ты самый умный из всех - сделал схему на одном операционнике

Ну это ты зря, Вань, на схеме четко написано «к каскаду второй ПОЛУОБМОТКИ», а не ВТОРОЙ ОБМОТКИ - которая просто не изображен на схеме. Это фрагмент, Вань - всего лишь фрагмент и всем понятно сколько надо компараторов, жаль, что кроме тебя… Так что заявку на нобелевскую я оставляю тебе... :mrgreen:
Не обижайся Вань - я ПРО, хоть и бывший и в таких схемах у меня ошибка может быть только как «описка». А ты пока учи матчасть Вань - я тебе уже писал: давай в общалку - там и будем заниматься просвещением… Ты бросаешь идею (естественно дикую), а я ее подробно подвергаю анализу… 8O
Основное правило русского языка (не я сказал): если вы не знаете, как написать — “сдесь” или “здесь”, пишите “тут”.

ВлкВова
Сообщения: 221
Зарегистрирован: Чт июл 12, 2012 21:19

Re: ВАРИАНТЫ ДРАЙВЕРОВ ДЛЯ УНИПОЛЯРНЫХ ШД - «…не корысти рад

Сообщение ВлкВова » Ср окт 02, 2013 06:24

Итак, продолжаем идти к нормальному драйверу ШД с униполярным включением обмоток и регулятором тока, но сначала чуть-чуть о ШД:

Вот, например, нормальная документация на ШД (относительно нормальная - нет индуктивности),
http://files.mail.ru/0FD39B7EB1DE409E9B7492F0ADB51565
http://files.mail.ru/4D9854269587490395FE4C4269BE8161
как видите она содержит массу сведений, о которой большинство хоббийщиков и не слыхивало (К сожалению не нашел хорошую документацию для униполярных двигателей, но это не уменьшит общность наших рассуждений). Но нам особо вникать и не нужно. Для нас главное показать, что дает рост напряжения питания - дает не просто рост скорости, но сохранение величины момента на больших скоростях. А это значит, что мы можем работать с большим ускорением, что особенно важно для наших - постоянно «старт-стопных» режимов.
Итак наша задача - всемерно повышать напряжение питания, - однако… Однако при росте напряжения проявляются и другие эффекты (мы не говорим об эл.прочности обмоток двигателя - это очень большие напряжения, за гранью разумного…) нас начинает ограничивать такая простая вещь, как рост стоимости драйвера, прозаически выражающаяся в качестве ключей и коэффициент эл.механической связи двигателя, который выражается в том, что двигатель, как бы мы не поднимали напряжение, больше съесть не может, потому, как не может преобразовать поступающую эл.мощность в механическую. Это можно представить в виде модели ШД, как последовательно соединенных его индуктивности, сопротивления обмотки и сопротивления эл.механической связи Rm. Вот это Rm max - забито в конструкции двигателя. Таким образом максимально-необходимое напряжение питания определится как UL+ Urдвиг+Urm max. Urmmax обычно не известно но… Но качественный производитель движков, обычно, дает рабочее напряжение питания, которое обеспечивает достижение номинальных параметров двигателя или мощность двигателя. Конечно, с нашими поставщиками (вторсырье) мы этого не имеем. Как же выбрать оптимальное напряжение питания. Предварительно выбрать нельзя, но апостериорно можно увидеть - правильно выбрали или нет (радости мало конечно, но кому очень надо, тот может сменить БП и драйвер).
Определить это можно следующим образом (я уж не говорю, что можно «подсмотреть» напряжение питания у драйвера принтера…): запустить ось с фрезой и заготовкой и включенным шпинделем на максимальной скорости - если при этом время нарастания тока составит не более 5%-10% от длительности импульса (и даже до 25% - удовлетворительно), то мы выбрали все, что возможно выдавить из этого движка! Добирать оставшиеся 5% - себе дороже.
Положим КПД двигателя =0,9. Тогда сопротивление эл.механической связи определится (для определенности, возьмем параметры указанного выше двигателя), как:
Rэмс=КПД*Rоб/(1-КПД)=0,9*4,2/(1-0,9)=37,8 Ом,
и при номинальном токе, напряжение определится:
Uпит=0,6*37,8=22,7В, плюс напряжение ключей и получается как раз 24 В.
Кстати мощность в нагрузке определится как 0,6*22,7=13,6 Вт
И вот тут Ваня Ветров, обрадовано скажет - ну вот, наглая подгонка - выбрал КПД, какое нужно и посчитал. Нет, Ваня, «погоди-и-и…».
Из графиков мы видим, что скорость этого движка простирается до 4000 шагов в секунду (правда с нулевым моментом) - выбираем где-то половинный момент (иначе уж получится, что мы явно завысили мощность выбираемого двигателя). При этом получаем около 3200 шагов в сек, для режима «шаг» время, когда должен закончиться «заряд» индуктивности, равное 1/2 шага определится:
Т=1/(3200*2)=166 мкс, а это 3 постоянных времени цепи заряда, откуда посчитаем индуктивность обмотки
L=тау/R=тау*(Rобм+Rэмс)=Т*(Rобм+Rэмс)/3, здесь мы считаем, что двигатель вовсю пашет, а не крутится вхолостую. Итак:
L=78*(37,8+4,2)/3=~2,2мГн, параметр кажется несколько заниженным - лучше бы его взять из документации, но это лучше, чем ничего. Если есть паспортные данные на индуктивность и она (индуктивность) больше расчетной, то можно и добавить напряжения питания - вы будете еще выигрывать в скорости но уже немного, мощность потерь в драйвере будет возрастать.
И так-таки, Вань, получается, что мы подогнали, но что тебе мешает выбрать КПД 80%...
С двигателями мы пожалуй закончили, далее перейдем к конструкции драйвера - изобретать ничего не будем, а то опять Ваня обидится - просто разработаем оптимальную схему с учетом всех необходимых примочалок и по возможности опишем способ отладки с минимальным количеством приборов.
А вот, что может дать правильный выбор напряжения, но драйвер, заметьте - 160В. Правда и двигатель «новье» - момент при 10000-х падает всего в 4 раза :crazyhunter:
http://files.mail.ru/078F9FDEF8D14EFD91280129BD17457D
http://files.mail.ru/F0723046E8C14AE78C80C881E9A0A50A
Основное правило русского языка (не я сказал): если вы не знаете, как написать — “сдесь” или “здесь”, пишите “тут”.

ВлкВова
Сообщения: 221
Зарегистрирован: Чт июл 12, 2012 21:19

Re: ВАРИАНТЫ ДРАЙВЕРОВ ДЛЯ УНИПОЛЯРНЫХ ШД - «…не корысти рад

Сообщение ВлкВова » Ср окт 02, 2013 21:11

LordFox Истин не будет для ШИМ нужен ГУН

Фу… какая древность, пошукай ГУН в микроконтроллере 8O
Web Driver – Справочник
Общая теория ШИМ-регуляторов
Если ключ переключается достаточно быстро, то некоторые нагрузки (такие как нагреватель, осветительная лампа, электродвигатель) будут реагировать не на импульсное питание, а на постоянный ток, равный среднему току. Такой режим называется широтно-импульсной модуляцией (ШИМ).

РЕЖИМ ИМПУЛЬСНОГО ПИТАНИЯ, а не обвязка вокруг этого режима.
ШИМ или не ШИМ не имеет значения - нам (ЧПУшникам) нужен лишь стабилизатор тока ШД, питающегося от БП повышенного напряжения. Основная цель этого регулятора - подавить (значительно уменьшить) паразитные параметры ШД, а именно индуктивность его обмоток и только…
Сначала рассмотрим наш регулятор - импульсно-релейного типа (РИР). Это ШИМ, но с цепью ОС релейного типа. Откуда это пошло: во времена «до исторического материализма…», была изобретена релюшка и было замечено, что включается она при одном (более высоком) напряжении, а выключается при другом (более низком). Это свойство - иметь гистерезис - и привилось в качестве общеупотребительного понятия. Чем же хорош наш регулятор - тем, что не имеет привязки ко времени, а только к уровню сигнала ОС, чем плох - тем, что не имеет привязки ко времени и поэтому не поддерживает постоянную частоту переключений. Вот такой парадокс - покажем это на графиках:
http://files.mail.ru/BB6C129D46954DB2A0B95AE2B1252FCD
Как видим «ШИМ» приходит позже к номинальному току чем «РИР», а значит, предельная скорость будет меньше. Конечно, это можно устранить если выбрать период ШИМ больше трех-четырех постоянных времени цепи «заряда» индуктивности или вообще подавить работу генератора до первого срабатывания компаратора тока (что сложнее), но это возможно только для ПРОФИ_станка - кто ж под мой, неизвестно-какой двигатель будет делать специальный контроллер. Это уж только самому…
А какие же еще преимущества дает ШИМ с фиксированным периодом (кроме уменьшения ширины спектра помех). Те, что можно подключать обмотки «на заряд», например со сдвигом на пол периода - это уменьшит броски тока БП (и уровень помех), но найдите мне такой контроллер в котором это реализовано - это усложнение - уж лучше поставить в БП кондер побольше… :)
Основное правило русского языка (не я сказал): если вы не знаете, как написать — “сдесь” или “здесь”, пишите “тут”.


Вернуться в «контроллер на ТМ7(5)»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 3 гостя