H1

Image
H1 Motor tuning
 

Ako pri každom inom pohone krokových motorov, tak aj tu je možné zvyšovať výkon (rýchlosť) iba pomocou napätia. Tuning pri H1 je jednoduchší ako pri Profi1. 

Image

 


 

Hranice a možnosti:

H1 CNC ovladač je vybavený takou reguláciou prúdu, ktorá používa riadený PWM generátor. Elektronika, ktorá riadi prúd  má dva nezávislé okruhy pre každý motor.  Kritický bod prúdových okruhov je riadený DSP algoritmom.  Ten riadi napätie prijaté zo zdroja pri zachovaní stáleho výkonu a sily motorov.

Motormy podaná sila je v pomere s elektricky prijatým výkonom, preto treba dbať o stály a stabilný príkon. Keď klesne príkon, klesne aj výkon motorov. Keď príkon stúpa motory sa prehrievajú, v krajnom prípade sa môžu aj prepáliť cievky. Dôvodom poklesu sily motora býva v prvom rade indukcia vynutia.
Čím vyššiu rýchlosť zadáme motoru, o to väčšie napätie potrebuje aby zostala zachovaná sila. Toto stúpanie napätia a jeho stabilizáciu zabezpečuje ovládač. Túto stabilizáciu riadi do vtedy, kým sa nezhoduje napätie potrebné pre motor s napätím zo zdroja. Keď naďalej dvíhame rýchlosť, tak už ovládač nie je schopný ďalej držať silu motora stabilne.
 
Image
 
U táp - Napätie na zdroji
Sebesseg - rýchlosť
Chopper tartomány - prebytok napätia
 
 
Z grafu je jasné, že čím väčší prebytok napätia - tým väčší výkon motora a tým aj rýchlosť (samozrejme nie do nekonečna).
 
 
 
Image
 
 
 
Táto maximálna hodnota napätia je práve tá hodnota, ktorej sa tu venujeme a nazvyme ju napr. Tuningové napätie. V prípade, že túto hodnotu prekročíme ovladač nebude schopný motor stabilne riadiť a ten sa začne prehrievať.   

 

 

 


 

Výpočet motorového zdroja:

Tuningové napätie je závislé od indukcie motora. Pri H1 platí, že čím väčšia indukcia tým menšie je tuningové napätie. Vynutia motora spína ovladač pri veľkej frekvencii aby bol zachovaný menovitý prúd.

Toto spínanie má za následok generovanie vysokého indukčného napätia. Ochranu pred zvýšeným výkonom zabezpečujú FET-y a v nich integrované supressorové diody. Tieto sa samozrejme týmto zohrievajú. Čím väčšia je indukcia motora, tým väčšie je odvedené teplo na chladiče. Preto je výhodnejšie použiť motory s menšou indukciou.   

Keď že veľakrát nemáme informácie o indukcii motora a nevieme ju zmerať, musíme sa riadiť odporom na vinutiach, metóda nie dokonalá ale lepšie ako nič. Čiže čím väčší odpor na vinutí, tým väčšia indukcia. Veľa ohmov = tenké a dlhé vynutie = väčšia indukcia. 

Nasledujúca tabuľka je orientačná na stanovenie tuningového napätia.

Image

Príklad:

Image


Menovité napätie motora je 4V. Tomu zodpovedajúce tuningové napätie je 7x vyššie - teda 28V. Teda tu by bol ideálny 24V transformátor - usmernený s 1000uF na 1A.

Samozrejme maximálne povolené napätie je 50V. 

Menovitý prúd motora je   0.95A. To sa nastavuje trimrom ale tomu som sa venoval v popise H1 ovladača.

 

Image

 


 

Meranie a stanovenie prúdu pri záťaži:

Pri stanovení prúdu je potrebné vziať v úvahu menovitú hodnotu motorov a fakt, že systém pracuje v polkrokovom režime. Isté meranie a stanovenie by bolo také, že menovitý prúd by sme násobily dvoma a počtom motorov. Vyšla by nám obrovská hodnota napr.: 3x2x2=12A, Pri 30V by to bol 360W transformátor.  Prax ukazuje, že to nie je potrebné, preto že motory takmer nikdy nepracujú súčastne, alebo len krátku dobu. Preto si v tomto prípade vystačíme s 6A.

 

Pre ovladač H1 a Profi1 je vhodný tento zdroj, ktorý má nastaviteľné napätie 15V alebo 30V a výkon 120VA. Zároveň obsahuje aj zdroj pre digitálnu časť.

Image

Image

 


 

Špeciality H1 tuningu:

Step trimer má vplyv iba pri vyrovnávaní napätia. Preto pri stojacich motoroch je najintenzívnejšie prehrievanie a to ako motorov tak aj ovladača. Presnejšie povedané trimer ovplyvňuje chod pri nižších otáčkach a pri vyšších nehrá žiadnu rolu.  Pri vyšších otáčkach hrá rolu iba napätie na zdroji. 

Pri motortuningu nezabudnime na to, že pri nestabilizovanom zdroji a stúpajúcom zaťažení klesá napätie. Preto pri stanovení max. rýchlosti by sme mali vziať v úvahu zaťaženie pri točení sa všetkých motorov. V opačnom prípade sa môže stať, že pri 3D prevádzke sa vyskytnú chyby. 

Pri testovaní a tuningu sledujme teplotu a prehrievanie. V prípade potreby nainštalujme ventilátor. 

Pri testovaní začíname malými rýchlosťami. dobré je použiť Mach3 a funkciu  Enhanced Pulseing  (stabilizované Step impulzy )! Na presnosť je dôležitá funkcia  Sherline 1/2 Pulse mode.
 

H1 ovladač obahuje konc. stupeň  Ultra Fast Delay . To znamená, že pri krokovaní sa veľmi rýchlo prepínajú jednotlivé cievky. To je dôležitý moment pri zvyšovaní rýchlostí. Zároveň má za následok zvyšovanie napätia na vynutiach. Preto nie je vhodné dotýkať sa motorov počas prevádzky. Práve z tohoto dôvodu je doporučené max. napätie na zdroji 50V.  

 

Týmto systémom riadenia je možné dosiahnuť vyššie rýclosti ako  akýmkoľvek bipolárnym koncovým stupňom.

 

Vedľajším účinkom je zvýšený hluk pri držaní pozície.