dimensionamento condensatori alimentratore da stabilizzare

[scj]

devo raddrizzare e stabilizzare la tensione di un trasfo da 1200VA, 54 volt in uscita
quale capacità  dei condensatori devo mettere?
basta un ponte da 35 amp?
mi sa che mi ci vuole un capitale ....

[Zebrauno]

Manca l'assorbimento in regime continuo e impulsivo.

ciao

[scj]

deve alimentare 3 drive leadshine am882 (forse 4 se un giorno farò il 4° asse)
che a loro volta piloteranno 3 (o 4) motori da 4.3 amp, modello SY60STH86-3008BF
http://www.ebay.it/itm/3-X-3Nm-Stepper- ... 3364c2ce57

Il tutto dovrà  muovere una foratrice-fresatrice da 350kg quindi con la tavola da circa una 50ina di kg.
Che assorvìbimento potrà  mai esserci?

[DRUM]

Ciao,

una "botta di conti" veloce per calcolare la capcità  utilizzando un raddrizzatore a ponte intero (ponte di Graetz) la puoi fare utilizzando questa formula:

C= I x T / Vripple

I= corrente massima assorbita
T= 0,01s
Vripple= valore picco/picco dell'ondulazione ressidua accettata, più lo vuoi basso, più la capacità  aumenta.

Per la tensione di lavoro solitamente si sceglie un valore almeno doppio di quello della tensione continua ottenuta, quindi 54x1,41x2= 152V. Il valore commerciale più prossimo e 160V.

Con il ponte,ad occhio,starei più largo.

[scj]

potrei avere picchi da 15 ampere? coi passo passo non si capisce mai quanti ampere in realtà  stanno circolando

[Zebrauno]

Appunto per quello hanno inventato le pinze amperometriche
Ma credo tu sia gia' abbondante con l'alimentatore per i motori che userai, forse e' la prima volta che leggo un abbinamento del genere per motori da 4A (e lo approvo al 100%).

Considerata l'applicazione e la relativa immunita' al ripple dei drivers (hanno gia' un loro stadio di filtraggio) potresti benissimo lavorare con un minimo di 2 condensatori da 100V e 10'000 uF (micro Farad) in armatura da 105° C, sino a metterne 4, di pari capacita', ma a 160V in caso la tua cnc lavorasse per una decina di ore di fila, quasi tutti i giorni ed in estate.

ciao

[scj]

il trasfo toroidale l'ho trovato a un prezzaccio e non ho resistito. Solo il rame con cui è fatto costa di più di quello che l' ho pagato
Ok, adesso vedo di prendere i condensatori "base" perchè credo che difficilmente lavorerò così tante ore...
ero indeciso se utilizzarlo sulla prossima cnc che avrà  motori servo dc e drive marcosin ma ho recuperato un alimentatore switching da 60 volt e 1800W (praticamente potrei usarlo come saldatrice) perchè con il toroidale la tensione è troppo alta per i drive (non ho voglia di srotolare spire...)
Vabbè. il cantiere è in fermento!!!

p.s. possono andare bene questi?
http://www.ebay.it/itm/10000-MFD-UF-100 ... 230957bc78

mica si trovano facilmente di quella taglia...
in alternativa si possono combinare in serie/parallelo?

[DRUM]

Concordo con zebrauno effettivamente anche con il ponte sei già  dalla parte dei bottoni.

potrei avere picchi da 15 ampere?

Dipende da come imposti i driver, sono loro a fissare la corrente massima nei motori.
Però se hai dei motori da 4,3Arms non puoi farli lavorare al massimo, devi dimensionare la macchina in modo da aver un buon margine di sicurezza e questo dipende da tanti fattori.

Ti conviene leggerti bene il manuale dei driver, se guardi questo link ad esempio, sotto la voce Specifications e poi Microstep&Current ti fanno vedere come devi impostare i dip switch per scegliere il valore di picco della corrente, oltre a quello di sicuro non vai.

[scj]

Concordo con zebrauno effettivamente anche con il ponte sei già  dalla parte dei bottoni.

traduzione?

p.s. i drive sono già  impostati a 3.93 amp rms. corrente trovata con l'alimentatore a 60v, valore che mantiene i motori poco più che tiepidi.
ora con la tensione più alta vedrò se acaldano di più, in caso abbasso la corrente

[DRUM]

Sei già  dalla parte dei bottoni tradotto vuol dire che è già  abbondante .

[AV.]

Con 54 Volt AC si hanno 75V DC di uscita. Il ponte di 35A va bene, deve essere montato su un dissipatore.
Con 4 drive per 6A (bipolare paralelo) oppure 3A (bipolare Seriale) si necessitano 4.2A x 4 = 16.8A oppure
2.1A x 4 = 8.4A in totale di corrente e almeno 6-4.2A = 1.8 x 4 = 7.2A oppure 3-2.1A = 0.9 x 4 = 3.6A
che devono essere sostenuti dai condensatori, almeno in parte.

In tutto fa poi 17.5A x 54V = 950VA oppure 8.8A x 480W facendoli andare al massimo.
Di solito si considera il 70% per il 3D, quindi un costruttore commerciale utilizzerebbe un trasformatore di
650W oppure 350W per il 3D, per il 2D si andrebbe sul 50% senza perdita di nessuna potenza.

Considerando i dati sopra, un condensatore di 65-100V da 10.000µF riesce a fare 8.5A, quindi gia quelli
basterebbero e di quelli scarsi. Due da 64V connessi in serie, oppure uno da 100/105V.
Non dimenticare di mettere un condensatore di 470µF sulle morsettiere dei driver, servono
per ovviare le perdite dei cavi, quelli dovrebbero essere di 160V.
Con quella sovrapotenza che hai, potresti mettere anche solo dei condensatori da 2200µF 160V sui driver e basta,
e magari uno sul torroidale.

Se trovi i condensatori a prezzi buoni, allora puoi prenderli a 160V, altrimenti investirei 10 centesimi in due varistor da 100V.

[Zebrauno]

Se la cnc deve lavorare di continuo, senza potersi concedere il lusso di perdite di passi impreviste, ed in un ambiente dove utilizzerai anche altri dispositivi (aspirapolveri, mole, trapani, smerigliatrici ed altri carichi induttivi) allora l'abbondanza nello stadio di filtraggio e nel polmone dei condensatori non e' mai troppa.

A maggior ragione se la cnc sara' usata in condominio, dove spesso si possono registrare cali di tensione causati dall'ascensore o semplicemente da altre utenze collegate allo stesso contatore (lavatrici, lavastoviglie etc...).

Inoltre mai dare per scontata la qualita' della fornitura ENEL...

[AV.]

Attento perà³ se si usano driver da 80V e 6A. O si abassa la tensione di qualche volt e allo stesso tempo si inserisce un dispositivo
di riduzione del voltaggio attivo, oppure si deve abbondare di molto i condensatore onde di evitare di non distruggere i driver
alla prima collisione o anche in casi estremi, di rallentamento motore. 5V di back-EMF sono niente e se si devono filtrare quelli,
si comincia da 80.000µF in su e non voglio dare consigli su questo tipo di filtraggio.

I cali di tensione ci possono stare e non dovrebbero comportare perdite di passo.
Se pero capita che momentaneamente manchi la tensione per una o piu intervalli,
allora la situazione e´ diversa e forse batterie sono piu idonei che condensatori.
Se ci sono dei grossi temporali nelle vicinanze di 100km, me lo posso scordare di usare la cnc perche succede che per
ca 120ms manchi la tensione. La stessa cosa puo anche succedere quando l´ascensore non é a norma e invece del
doppio filtro ne hanno solo uno oppure neanche quello, gia visto di persona e un filtro per il motore del ascensore ha
risolto il problema.

Se per esempio usi driver da 80V max, allora il voltaggio massimo del trasformatore per me sarebbe 48V. Oltre quel voltaggio
si rischia la distruzione del driver se non si hanno contromisure attive all´inalzamento di tensione, pero ci aggiungo delle
protezione per le sovratensioni.
Il produttore del driver da te scelto indica 64V massimi, che equivale a 42V di voltaggio AC del trasformatore, e si e´ gia a
rischio perche con il 10% di sovratensione si e´ gia oltre le 65V, e ci vorrebbero tre radrizzatore invece di uno singolo
per ridurre il voltaggio al valore consentito.Uno all´ingresso e poi due messi in parallelo, perche gli 32A del radrizzatore
valgono solo se il duty cycle e´ al 50%, ma avendo gia tensione DC lavorano al 100%.

Gli 75V calcolati prima erano senza sovratensione, con il 10% di sovratensione sono 82,355V e si dovrebbero considerare anche
la sovratensione del trasformator,per un torroidale forse 5% (la percentuale cé nel datasheet) a carico zero, che farebbe andare la
tensione a ca 86.5V se cé una sovratensione del enel del 10%. Se pero il tuo trasformatore e´ fatto per 220V, allora
hai automaticamente una sovratensione del 7.7%, che aumenterebbe il voltaggio a oltre 93V a carico zero perche da ca
un decennio la enel e´ passata dai 220V ai 230V senza avvertire i clienti.

Invece per quanto riguarda il motore, ad esempio facendolo andare a 1.26Nm con 7.8mt/min si consumano 275W che l´alimentatore
deve dare in continua piu la riserva per ricaricare i condensatori per i picchi di corrente. 1.26Nm con una vita trapezoidale a
passo 4mm ci si muove un carico di 100N (100kg). Calcolando un carico di 0.3Nm (24N) e 2.7mt/sec il motore consuma meno di
23W. Questo secondo le curve del motore pubblicato sul sito linkato da te.

La formula generica per i condensatori sarebbe 16.8 x 80000 / 54 = 25000 µF,
quindi probabilmente due da 22000µF e uno da 2200µF con basso ESR.
Possibilmente un 22000µF, resistenza o induttanza, 22000uF, 2200µF.
La resistenza puo´ essere anche solo un cavo appositamente calcolato.

Cé anche gente che semplifica questa semplificazione e dice 2000µF x A e altra che dice di mette quello che si riesce a pagare.


PS: ho notato soltanto durante la scrittura della mail che avevi gia scelto il driver.

[scj]

c'è già  una cnc che sta lavorando con il trasfo identico al mio e 3 drive am882 come i miei, una macchina della wabeco. Da qualche parte ci deve essere scritto che il drive sopporta un 10-20% di tensione in più (quindi una 90ina di volt). Se non ricordo male sul manuale del drive stesso.
Alfre (utente di questo forum) sta già  lavorando a 80-82 volt e non ha avuto problemi. L'unico fastidio è che saltava il differenziale quando accendeva l'elettronica e gli ho fatto prendere un soft start per trasformatori da cncplus.de.
A casa ho il contatore trifase (passato da mono a tri un paio dimesi fa) con potenza di 6KWh (praticamente ho a disposizione quella potenza anche su una sola fase visto che l'enel fino a quel taglio non vuole il bilanciamento delle fasi).
Non credo quindi che il calo di tensione della linea elettrica possa essere così determinante.
Il trasfo nasceva per la 220 quindi lavorando a 230 fornisce 56.6 volt (dopo li misuro per sicurezza).
Alfre, so per cento, ha montato solo 3 o 4 condensatori da 2200 uF 350v (grossi come un bicchiere da osteria).
Alfre, se ci sei batti un colpo, magari mettendo un paio di foto della tua elettronica

[DRUM]

Conoscendo la corrente di picco che è impostata a 15A e li ripple massimo che si vuole accettare la capacità  si trova di conseguenza:

- Ipotizzando 5Vpp risulta una capacità  di filtro di 30000µF
- Ipotizzando 10Vpp (che per me è accettabile) risulta una capacità  di filtro di 15000µF

Per questo io mi trovavo d'accordo con le capacità  suggerite da zebrauno, anche perché come faceva giustamente notare i driver sono già  filtrati. Se poi si vogliono considerare i cali di tensione il discorso è più complesso ma da quanto ho letto gli azionamenti sono già  protetti per le sovra e le sottotensioni, probabilmente vanno in "fault" ma non si rompono.

Io terrei soltanto la tensione di lavoro più alta di 100V come dicevo almeno 160V ma anche questo è un aspetto opinabile.

Riguardo al ponte sarei stato un po' più largo non tanto per la corrente a regime o per il calore generato quanto per la corrente iniziale, quella che il ponte deve sopportare nel momento in cui carica i grossi elettrolitici di livellamento. Solitamente si trascura questo aspetto ma spesso si paga l'errore perché il ponte si rompe senza apparenti motivi validi. Io mi preoccuperei un minimo di limitare la corrente di spunto poi basta. Al resto ci pensano i driver.