perchè si mettono le pulegge in riduzione ?

[marcick]

Ho fatto una modifica alla mia cnc, sostituendo l'elettronica di pilotaggio e i motori, (da 1Nm a 3Nm). Volevo disporre di più coppia per potere usare il microstep 1/8 (movimenti più silenziosi) e aumentare le velocità  massime.
In parte il risultato l'ho ottenuto, però speravo di più. Ho scoperto infatti che la coppia dei motori cala molto all'aumentare della frequenza di step. I miei sarebbero da 3Nm a 1KHz, ma a 8KHz diventano 0,5Nm.
Praticamente per un avanzamento di 50mm/sec e microstep 1/8 avrei una frequenza di step di 16KHz e una coppia bassissima.
Mi verrebbe da dire, ma forse il ragionamento è sbagliato, che per ovviare al problema dovrei usare delle pulegge in moltiplica, così potrei ottenere degli avanzamenti veloci senza salire troppo con la frequenza di step.
Però di fatto quando mi capita di vedere pulegge sule cnc sono tutte in riduzione e non capisco il motivo.
Qualìè il ragionamento/calcolo per cui uno decide di mettere una puleggia in riduzione ?
Marco

[Dag50]

Il motivo è per ottenere più coppia dai motori passo passo appunto per i motivi da te riportati, un'altro fattore è per avere una risoluzione più spinta a discapito però della velocità  di spostamento

[marcick]

Scusa, ma se metto una puleggia è vero che ho meccanicamente più coppia, ma il motore la perde di suo perchè per mantenere la stessa velocità  sono costretto ad aumentare la frequenza del segnale di step.

Se guardi questo grafico, riferito ai miei motori FL60STH86-3008BF, vedi ad esempio a 2KHz ho circa 1,25Nm (curva celeste, pilotaggio serie). Se metti una puleggia 2:1, per mantenere la stessa velocità  devi passare a 4Khz di pilotaggio e la coppia scende a circa 0,4Nm. A conti fatti ci si rimette.
Con il pilotaggio parallelo (curva marrone) le cose vanno meglio ma bisognerebbe rimanere sempre intorno ai 2/4 KHz, cosa che risulta impossibile se vuoi usare il microstep 1/4, 1/8 etc.

Se invece metti una puleggia in moltiplica, perdi in proporzione coppia meccanica, ma ne guadagni sul motore perchè puoi mantenere frequenze più basse.

Riguardo la precisione, quando hai un motore 200 passi per giro e una vite passo 5, tanto per dire, già  ne avanza, a che mi serve una puleggia in riduzione ?.


Marco
sistema l'immagine. Grazie-mangusta ,Come pubblicare foto nel Forum

[Dag50]

Teoricamente con un passo 5mm ed i 200 passi giro, avrai una risoluzione di 2,5/100 a passo, dico teoricamente perchè c'è sempre la possibilità  di un passo + o - al quale bisogna aggiungere la percentuale di correzione del motore che dipende dal tipo e dalla sua qualità , dunque si potrà  ipotizzare una variazione di 1 decimo di millimetro, il tutto in relazione alle lavorazioni richieste, c'è chi si accontenta del millimetro e chi richiede il centesimo

[marcick]

beh, ma almeno il mezzo passo credo lo usino tutti, o sbaglio ?
Marco

[BABA]

Penso che la moltiplica sul motore si evita per non scendere di risoluzione ma ciò non vuol dire che il valore di risoluzione che ottieni non sia comunque idoneo per la tolleranza delle tue lavorazioni.
In merito ai motori...non tutti sono uguali e tra due uguali es. 3Nm bisogna sempre confrontare la curve di coppia.
Dire 3Nm è relativo se la coppia cala drasticamente già  a bassi giri..magari un motore da 2Nm rende molto di più a parità  di n° di giri..

Valerio

[fabiodronero]

.....potere usare il microstep 1/8 ..... (...)
la coppia dei motori cala molto all'aumentare della frequenza di step.

Forse sbaglio, ma usare il microstep non diminuisce la coppia a parità  di velocità  di rotazione, anche se gli impulsi da fornire all'elettronica di pilotaggio diventano molti di più. Giusto?

Quindi usando il microstep 1/8 avrai si una "risoluzione" (da impostare nel SW di controllo) maggiore, ma sempre la stessa coppia di prima alle stesse velocità  di rotazione reali e non riferito alle frequenze di pilotaggio.

[marcick]

beh, sarei felice di interpretare male, ma il grafico sembra chiaro, coppia e pps (impulsi per secondo). Non parla di velocità  di rotazione ....
Marco

[centogabbiani]

ciao marco,
la tua mi sembra una domando proprio ben posta, e la risposta richiede chaire conoscenze in merito agli stepper.
io ti posso riportare la mia esperienza a riguardo.
Ho degli stepper Type:KT34H280-45-8B da coppia nominale 4,5Nm gli alimento a 42V e li uso per ora a 3A con dei driver KL 8078 . vedi topic: https://www.cncitalia.net/forum/viewtopi ... &sk=t&sd=a

Non ho mai visto il grafico Coppia vs pps , li ho provati in vario modo di micro stepping montati sulla CNC riescono a farmi raggiungere tranquillamente 4000mm/min 1:1 sula TPN 20x5mm che significa 500impulsi/mm ovvero 4000mm/min*500impulsi/mm/60 = 33KHz. (secondo i ragionamenti da te svilupati non dovrei praticamente aver coppia)
Oltre 4500mm/mm perdono coppia a tal punto che spesso vanno in stallo. Visto ce tale velox mi sembrava tanta, troppa per la mia cnc che sballonzola all'inversione di marcia, (oltre 250Kg) ho messo delle pulegge 1:2 e come molti l'ho fatto per aumentare la risoluzione (?!?!) e basta.
Ad ogni modo mi sembra che guidare in microstepping non comporti una riduzione di coppia (almeno non drastica) ma solo un moto più fluido, va da se che poi il mach3 e gli impusi di un PC vanno presi con il beneficio del bubbio alle freq + elevate e dovrebbero essere riformati TTL prima di mandarli al driver (credo)
Ad onor del vero ho provato ad andare anche a 1/20 stepping e quindi 66KHz per mantenere la stessa velox, ma funzionavano ancora peggio.

Se qualcuno ha le idee + chiare si faccia avanti!

[centogabbiani]

Attenzione attenzione!!
forse mi sono scordarìto di fare due ragionamenti sull'accelerazione, ovvero un ragionamento!!

impostando l'accelerazione ( e decelerazione ) di fatto si limita la velocità  ovvero gli impulsi per secondo iniziali , laddove serve più coppia! e quindi quella di mantenimento può essere proprio irrisoria, rispetto a quella necessaria per la " messa in moto" fiurati se uno usa viti a ricircolo rispetto a TPN "sfigate" che tipicamente hanno efficienza <50%


Saluti!!!! e fatemi sapere la Vostra
ANDREA

[marcick]

Alla fine, dopo varie prove, ho concluso che quel grafico non si interpreta così come sembra ma in qualche altro modo ... ancora da capire.
Con i nuovi motori da 3N arrivo anche io a 4000mm/min, anche 5000, con pilotaggio 1/8.
Non ho la sensazione che aumentando il micropasso la coppia cali e ci vedo solo benefici (nel micropasso).
A questo punto comprendo il senso della puleggia in riduzione ....
Riguardo la tua ultima osservazione, Andrea, non credo che il ragionamento sia giusto. Impostando le rampe il software certamente sa come rapportare il tutto in funzione del micropasso usato (se ho capito cosa hai detto ..)
Ciao
Marco

[fabiodronero]

Alla fine, dopo varie prove, ho concluso che quel grafico non si interpreta così come sembra ma in qualche altro modo ...

come ti ho scritto sopra, i "pps", passi per secondo, sono riferiti al pilotaggio a passo intero, ovvero ai "duecentesimi" di giro e non agli impulsi del pilotaggio a micropasso.

Pilotare a micropasso puo' solo migliorare le cose.

Cio' che è importante è anche la tensione di alimentazione dei driver, cosa che spesso fa la differenza tra driver hobbistici e professionali.

[marcick]

Si, ma avendoci tu messo allora un "forse" avevo continuato con il mio dubbio...
Ora tutto ha un senso teorico e pratico !
Ciao
Marco

[centogabbiani]

X marco:
proprio quest'ultimo ragionamento mi sembra confermare quanto credo di aver detto sull'accelerazione ( a=Dv/Dt = D_numero_di_impulsi/Dt) e quindi limitare il valore di impulsi in fase di avviamento del moto permette di utilizzare gli stepper la dove hanno massima coppia cioè a bassi giri al minuto.
Ho notato che i grafici di coppia in funzione degli impulsi sono riportati anche in funzione del micropasso utilizzato nella prova di test, (ovviamente anche della tensione e della corrente usata).

ciao ciao ANDREA