Dimenzionamento alimentatore azionamenti/motori

[Cesarino]

... si ma tieni conto che il mio alimentatore è in grado di erogare senza nessun problema 25 - 30 ampere... e che il mio alimentatore ultraprofessionale andava in protezione con 6 ampere, è quello che mi ha convinto ad usare una bella riserva di energia, tieni altresì presente che fino a una decina di anni fà  progettavo alimentatori lineari per azionamenti industriali e io non sono digiuno di elettronica...

..ma è il comportamento dei motori passo passo o stepper che dir si voglia che falsa i comportamenti degli alim. se il motore lo fai funzionare a vuoto è una cosa, se invece ha qualche decina di chili da portarsi dietro è un'altra cosa...

[spider.prime]

Cesa e allora fabbricaci un 2 alimentatori da te citati..io mi prenoto subito..oltre tutto ho preso dei driver simili hai tuoi


http://www.sorotec.de/shop/product_info ... 6-pro.html



su su su ahahahah

[Cesarino]

Guarda Spider che con 79euri non ci compri neanche il trasformatore che ho usato io... meglio se pigli il suo o almeno spendi molto meno. E datti da fare no? Quand'è che parte sta CNC ? A primavera (come la Vespa)?

Scusate l'OT.

[kalytom]

Io sono come San Tommaso e feci delle prove strumentali abbastanza semplici da replicare.

Il multimetro mettetelo a monte, sulla 220, e vedrete l'assorbimento di tutto quello che c'e' a valle comprese le perdite del trasformatore ecc. ecc.

Vi allego, ancora una volta, le foto di una elettronica 4 assi 2 ampere "blasonata" e del relativo trasformatore che la alimenta.

[spider.prime]

Gran bella elettronica, ma alla fine quanto era l'assorbimento della tua ?


Per Cesa..
Mannaggia domani vado a prendere il ferro per i banconi , appena li ho finiti posiziono la BF e incomincio il retrofit..La vespa l'ho portata su strada va che è un piacere, ma prima devo vendere il Tmax se no ciccia

[kalytom]

non avendo nulla da fare, ho fatto 2 prove...

Elementi comuni:
1 trasformatore 220 volt primario e 12+12 (24volt) sul secondario, 120 va
1 multimetro made in china messo sul secondario del trasfo.
3 motori mae mod. HY200 2220 210 C6 unipolari utilizzati in bipolare (2 ampere e 0.30 ohm fra gli estremi)


la prima: https://www.cncitalia.net/video/prove/prima.mp4 e' la classica schedina 3 assi basta su l297,l298. Nessun sistema di riduzione corrente. Settata a 1/2 passo. La Vref e' stata regolata a 0,62 avendo una rsense di 0,47 2*0.47*0.66 = 0.62 appunto...
come si puo' notare dal filmato gia' all'accensione l'intero ambaradan assorbe appena 1.8 ampere (1/3 di quanto presumibile...) ma la cosa interessante e' che all'accensione del primo motore l'assorbimento scende a 1,5 ampere e addirittura a 1,27 con tre motori in azione.

la seconda: https://www.cncitalia.net/video/prove/seconda.mp4 e' invece una micropasso basata su TA8435H , settata a 1/8, sistema di riduzione corrente disabilitato, la scheda e' progettata per fornire 1,8 ampere. Anche in questo caso all'accensione si nota un assorbimento di appena 1.6 ampere che scende a 1,4 con un motore acceso, a 1,2 con 2 motori accesi e addirittura a 1,05 con tre motori in funzione.

[Billo]

Beh, i valori misurati da Kalytom confermano se non proprio la teoria "inglese", quantomeno che facendo il classico conto corrente motore x numero motori si rischia di sovradimensionare enormemente l' alimentatore e quindi tornando al primo post di spider.prime che l' alimentatore proposto va più che bene.

In generale direi quindi che il ragionamento "classico" che ho letto in piu' occasioni sul forum....il motore vuole xA e quindi se ho tre motori, l' alimentatore deve erogare almeno 3*xA non sia corretto perche' l' alimentatore alimenta i driver e non i motori direttamente...ed è qui che a mio parere sta il succo del ragionamento.

Comunque resto in attesa di conferme o....smentite dai guru (saranno tutti a farsi la settimana bianca ?? )

Ciao,
Billo

[salvatore993]

non mi ricordo in quale post spiegai l'arcano (che arcano non'e), comunque, i valori relativi ai volt e ampere dei motori sono di targa e espressi come valori massimi accettabili, la resa dei motori (es sanyo) viene espressa sulla curva del datasheet dove i due valori espressi sono watt e frequenza, e l'optimum del motore in termini di resa sta nel punto dove si incrociano le due linee (watt-frequenza), determinando la velocità  (freq= step x secondo) e la coppia (watt = prodotto di volt x ampere). tenere poi presente che questo prodotto, è quello che serve per raggiungere il massimo in termini di coppia e velocità , in teoria anche la macchinetta più blanda di questo portale potrebbe raggiungere i 9000 mm/min. C'è poi un altro fattore, che i passo passo funzionano a priorità  di corrente ecco perchè i driver hanno controlli in tal senso, quindi non ci accorgeremo mai di un alimentatore sotto dimensionato a meno che non lo sia in maniera esagerata, quindi tra l'inglese e il resto la verità  sta nel mezzo. la procedura corretta sarebbe stabilire la coppia necessaria, stabilire la velocita da raggiungere a pieno carico, rintracciare il punto sulla curva dei motori in watt, e dimensionare l'alimentatore tenendo presente che la tensione e direttamente proporzionale alla velocità  e la corrente alla coppia.
spero di aver chiarito qualche concetto.

[odino]

Steppermotors and selecting PowerSupplies
General Performance

Steppermotors perform best at a higher voltage.
The limit for the maximum voltage is most often the maximum voltage allowed by the implemented stepperdriver.
The larger the supply voltage is of the stepperdriver the higher the rpm of the attached steppermotors will be.
In practice this means a steppermotor with a higher voltage at the stepperdriver will have more torque at a certain
rpm than a motor with a smaller voltage.
Also the dimensions of the motor and the inertia of its rotor are of great importance.
In general smaller motors will be able to have higher rpm due to their lower inertia.
Therefore its also recommend to use larger drivers HP8078 and higher voltages 75V for larger motors (4,5NM 12NM).

Required Power or amount of Powersupplies:

The maximum current that a steppermotor system needs is not just a simple summation of the current per phase of
each stepperdriver. This would yield a ridiculous amount of power supplies.
For the calculation one need to calculate power required. For the voltage one needs to take the rated current of the
motor and not the actual current used.

The rated current for most motors is between 2-5V.

Assuming 5V rated current and a 4,5NM motor which has 4,2A per phase.

Power Per Coil= 5V x 4,2A = 21W Total Power per motor = 21x2= 42W

The above calculation is a demonstration of the difference when calculating with actual voltage.
But the calculation does not take into account switching losses, line losses, efficiency of the stepper drivers etc.

For our 48V 8,3A Power supply we recommend a maximum of 4 stepper motors with 4,2 amps per coil.

Quindi secondo quanto descritto qui sopra per i miei motorelli Nema34 2 fasi da 6.4Nm con 3.1A/coils e 2.6V/coils sarebbero :

( 3.1A * 2.6V ) * 2 = 16.12W/Stepper

quindi se uno ha un alimentatore da 40V a 7A (40V * 7A = 280W)
potrebbe per assurdo mandare 5 motori senza grossi problemi (280 / 5 stepper) = 56W/Stepper disponibile
visto che ogni singolo motore ne consuma circa 17W l'alimentatore glie ne può fornire più di 3 volte tanto.

Correggetemi se sbaglio... grazie.

[salvatore993]

è quasi corretto, solo che poi dovrai vedere sul datasheet del motore (intendo curva di resa) a 16,2 watt che coppia tiene, tenendo presente che con 2.6 volt non andrai oltre i 100 giri/mese.

di fatto poi non è possibile pilotarli in questa condizione perchè a 2,6 volt il motore assorbirà  tutta la corrente solo per fondersi, poichè il decremento di un parametro inecrementa l'altro. i valori dichiarati in targa in questo caso si riferiscono alla max corrente assorbibile, ed alla minima tensione per eccitare l'indotto, i valori reali li ricavi dalla curva.

[odino]

eccola in allegato

curva_motori.png

quindi 10.5 RPS => 630 RPM

Attendo vostre risposte in merito e considerazioni sul da farsi.

[salvatore993]

ok come da curva si vede che l'optimum raggiungibile da questo motore sono una tenuta o spinta da 4,2 NM circa, dandogli impulsi sufficienti a fare 10,5 girri al secondo ( es. motore 200 passi, pilotato a mezzo passo = 400 x 10,5 = 4200 impulsi al secondo) facendogli succhiare 350 watt.
I 350 watt devono essere dati da un rapporto tensione corrente a partire dai fatidici 2,6 volt. Si nota che sulla curva a sinistra del grafico il motore è possibile avere addirittura più coppia spendendo meno corrente, a scapito della velocità , mentre a destra spendiamo di più per avere di meno. Se supponiamo di avere pina compatibilità  dei driver, e tutte le condizioni necessarie al top, abbiamo con una vite passo 4 una velocita di 42mm/s pari a 2520 mm/min. Non tutte le macchinette ci arrivano, ecco che il valore va ricercato a sinistra della tabella, e ciò fa capire perchè nel catalogo rta vi è una tavola di compatibilità  motori driver, che per come tanti discutono nel forum (comparando i valori di targa), tante accoppiate sarebbero possibili mentre invece la casa madre dice che non lo sono.
io di solito opto per accoppiate che mi diano cio che mi serve un pò più a sinistra del punto ottimale, ottenendo 12 ore di lavoro con motori freddi, per la velocità  raggiungibile si deve guardare la curva dei driver, perchè ci si provi a fare il conto con un micropasso tarato a 1000 impulsi x giro, ci vorrebbe una trasmissione dei dati da fibra ottica. quindi lo scegliere dei valori hobbisticamente raggiungibili si scende a sinistra della curva e si riscontra la teoria dell'inglese, e le misure fatte da tommaso. Spero di aver contribuito a chiarire qualcosa.

[Billo]

salvatore993,
G R A Z I E !

Finalmente una risposta chiara e soprattutto non empirica, non da "praticone" e non da "smanettone" sull' argomento.

Ciao.

[odino]

molto interessante

[tecno67]

Il punto credo che cmq sia sempre quello, quanti sono i motori che si possono trovare contemporaneamente ad erogare la massima potenza? Ovvero quanti sono al max gli assi in interpolazione? Detto ciò direi che si può semplicemente calcolare come potenza la somma dei singoli prodotti Inominale motore x Vnominale motore x 2(Se gli azionamenti sono micropasso si può fare x 1.4142) x n° di motori + (potenza meccanica resa all'asse * n° di motori in interpolazione contemporanea).
Il punto più difficile riguarda la valutazione del cosFi, dato che il trasformatore si dimensiona in base alla potenza apparente e non a quella attiva, richiesta al trasformatore e questo dipende tutto dalla capacità  di filtro che si è impiegata in alimentazione. Solo non saprei come impostarne il calcolo analitico!