Сервопривод..

AZi
  1. Как управлять сервомотором - при резкой остановке коза или переполюсовка? Где об этом почитать?
  2. Где есть схемы сервоприводов? (можно без прошивок - хотябы принцип уловить…)
  3. Кто делал, поделитесь результатами…
  4. Датчик от опт. мыши в качестве энкодера… (гдето обсуждалось вроде - немогу найти…)
  5. Себистоимость хорошего(самопального) сервопривода? Магазинская стоимость?
maxvovk
AZi:
  1. Как управлять сервомотором - при резкой остановке коза или переполюсовка? Где об этом почитать?
  2. Где есть схемы сервоприводов? (можно без прошивок - хотябы принцип уловить…)
  3. Кто делал, поделитесь результатами…
  4. Датчик от опт. мыши в качестве энкодера… (гдето обсуждалось вроде - немогу найти…)
  5. Себистоимость хорошего(самопального) сервопривода? Магазинская стоимость?
  1. Представьте себе ШИМ относительно ±Vпит ключей. При К=0.5 (равные полуволны) двигатель стоит, эт режим удержания. При смещении ШИМ от этой точки двигатель начинает вращаться в нужную сторону. И есть еще тонкость, что драйвер ключей не имеет права быть открыт на 100% и закрыт на 0% - обычно значения 10% и 90%.
  2. Тема UHU на cnczone.com, там есть все сылки, но проект закрытый, или открытый проект с исходниками - elm-chan.org/works/smc/report_e.html
  3. Серво работает, да еще как. Забываешь про шаговики как про страшный сон, особенно на длинных осях.
  4. У меня было громадное желание его применить, но не получается. Не та скорость, повторяемость. Обычные оптопары с открытым каналом - самое оптимальное решение. Опто-мышиный же датчик можно применять для контроля медленных процессов, например точной юстировки.
  5. Самопальный в районе $50. Любительские типа Гекко от $100. Промышленные типа Митцубиши от Е400 за самый слабенький привод.
AZi

>>1. Представьте себе ШИМ относительно ±Vпит ключей. При К=0.5 (равные полуволны) двигатель стоит, эт режим удержания. При смещении ШИМ от этой точки двигатель начинает вращаться в нужную сторону. И есть еще тонкость, что драйвер ключей не имеет права быть открыт на 100% и закрыт на 0% - обычно значения 10% и 90%.

ага, так я и думал, тока почему 10 и 90, почему не 100?

maxvovk
AZi:

ага, так я и думал, тока почему 10 и 90, почему не 100?

Потому что драйверу нужно отдохнуть 😃. Да и транзисторы не предназначены для работы в ключевом режиме. В общем, все это дело есть в даташите (или в errate) на каждый драйвер.

AZi

Кажись мы друг друга не поняли…

>>транзисторы не предназхначенны…
Там ведь всегда ключевой режим с широтно импульсной модуляцией…
Что мешает сделать к=0 ?

А ссылочку на какойнибудь драйвер можно - где есть описание режима?

И еще - какая оптимальная частота для управления движком?

maxvovk
AZi:

Кажись мы друг друга не поняли…

>>транзисторы не предназхначенны…
Там ведь всегда ключевой режим с широтно импульсной модуляцией…
Что мешает сделать к=0 ?

А ссылочку на какойнибудь драйвер можно - где есть описание режима?

И еще - какая оптимальная частота для управления движком?

Почитай внимательно даташит.
Вот на самый популярный и дешевый драйвер - www.irf.com/product-info/datasheets/…/ir2104.pdf , более продвинутый на мощные ключи ir2184.
Частоту ШИМа обычно берут 20кГц, чтобы движки не свистели 😃.

AZi

Аааа, этот драйвер 😁 , ну дык это ограничение конкретного драйвера полу-моста(у него просечка сделанна чтобы кондер заряжался - который верхний ключ питает), а если я сделаю например драйвер с опторазвязкой и раздельным питанием - можно будет и без дэдтайма любой мост раскачивать… 😛

И взять хотябы IR2110 - там пауза 10нс всего - уж на 20кгц - это можно принять за ноль - 0.02%… 😛

maxvovk
AZi:

Аааа, этот драйвер 😁 , ну дык это ограничение конкретного драйвера полу-моста(у него просечка сделанна чтобы кондер заряжался - который верхний ключ питает), а если я сделаю например драйвер с опторазвязкой и раздельным питанием - можно будет и без дэдтайма любой мост раскачивать… 😛

И взять хотябы IR2110 - там пауза 10нс всего - уж на 20кгц - это можно принять за ноль - 0.02%… 😛

Как связана опторазвязка с дедтаймом? Без него ключи летают по квартире в виде маленьких шаровых молний - проходили 😃. Так вот чем мощнее ключи, тем больше должен быть дедтайм - затвор не успевает рассосаться, для ускорения шоттки на него ставят.

А 10 нан дидтайма… Упаси Бог… Ну, я думаю пары транзисторов убедиться будет достаточно 😃. 500нан мало при 200В…

AZi

оптодрайвер я имел ввиду - вместо ирфовской микросхемы…
А без дэдтайма(почти - 10нс никто не отменял) все прекрасно работает, сковозняк главно недопустить, хотя оно и со сквозняком неплохо работает(в некоторых схемах даже лучше чем без) тока для этого всяческие дроссели приходится натыкивать куда непопадя…

А в какое место там шоттки ставят? затвор то здесь причем?

а, в затвор параллельно резюку чтоли?
Чето помоему кроме как звон по всей схеме пустить - этот наворот больше ниче не может…
Надо просто резюк поменьше ставить или драйвер усиливать(или сразу сильный брать…)

Кстати - седня пробовал курутящийся серв.двиг. коротнуть - однако надо делать еще и по току ограничение чтобы бабаха небыло…

maxvovk
AZi:

оптодрайвер я имел ввиду - вместо ирфовской микросхемы…
А без дэдтайма(почти - 10нс никто не отменял) все прекрасно работает, сковозняк главно недопустить, хотя оно и со сквозняком неплохо работает(в некоторых схемах даже лучше чем без) тока для этого всяческие дроссели приходится натыкивать куда непопадя…

А в какое место там шоттки ставят? затвор то здесь причем?

а, в затвор параллельно резюку чтоли?
Чето помоему кроме как звон по всей схеме пустить - этот наворот больше ниче не может…
Надо просто резюк поменьше ставить или драйвер усиливать(или сразу сильный брать…)

Кстати - седня пробовал курутящийся серв.двиг. коротнуть - однако надо делать еще и по току ограничение чтобы бабаха небыло…

Дроссели? 😃 какой ужас!
Вот картинка.
По току - обязательно, без этого просто никак.
С каким движком, напряжением работаем?

AZi

Для 20кгц слишком много навесняка - неоправданно оно…

Движок:
SANYO DENKI japan
M818-067
48V
5.3A (max 40A)
3000rpm
2.9kg

Запитал его от 30В с ограничением по току 3А и коротнул - движок представил себя самолетом и полетел(ротор мнгновенно остановился) 😁 , и бабах был приличный, думается мне что транзисторы при резкой смене направления начнут переходить в газообразное состояние…

На дроссели - зря ты так, иногда лишних два витка заткнутые в нужное место очень даже помогают…

maxvovk
AZi:

Для 20кгц слишком много навесняка - неоправданно оно…

Движок:
SANYO DENKI japan
M818-067
48V
5.3A (max 40A)
3000rpm
2.9kg

Запитал его от 30В с ограничением по току 3А и коротнул - движок представил себя самолетом и полетел(ротор мнгновенно остановился) 😁 , и бабах был приличный, думается мне что транзисторы при резкой смене направления начнут переходить в газообразное состояние…

На дроссели - зря ты так, иногда лишних два витка заткнутые в нужное место очень даже помогают…

Это коллекторный постоянник?
Я тоже начал играться с малыми вольтами, аж с 12. Потом перешел на 30В. Ключи холодные. Потом на 60В - ключи пришлось поставить на радиатор. При номинале в 200В пара ключей сделала бубух 😃. На самом деле сам виноват - сдуру намазал изолирующую прокладку серебряной пастой 😃.
Сейчас время побольше появилось - для мощного (до 2кВт) привода сделаю водяное охлаждение.

Бабах при остановке мотора весом 22кг, крутящегося на скорости даже 1000 об/мин, ты тогда должен себе представить 😵

AZi

Да - постоянник…

Серебрянная(хотя на глаз - она больше алюминтьевая) паста - это вообще ужасть - однажды на проц мазнул ее - досихпор не отмылась(хотя сколько раз уже пасту менял там)…

да уж 22кг - этож можно и без глаз остаться - брызги то полетят… 😵

Водяное охлаждение - ошибочный путь - надо стремиться дорабатывать схему чтобы транзюки и без радиатора холодные были, а греются они собаки на торчках - по опыту знаю… Попробуй на утюг их нагрузить с хорошим демпфером - если драйвер вывозит - будут холодные как никогда… 😃

maxvovk
AZi:

Водяное охлаждение - ошибочный путь - надо стремиться дорабатывать схему чтобы транзюки и без радиатора холодные были, а греются они собаки на торчках - по опыту знаю… Попробуй на утюг их нагрузить с хорошим демпфером - если драйвер вывозит - будут холодные как никогда… 😃

Не все так просто. Ключи при высоких напряжениях греться будут всяко. К сожалению, есть закон Ома… 😃 и даже при Rds=0.04 при реальном пересчете при 200В и 10А (типовые скачкИ) на ключах рассеивается под 30Вт…

А водянка для меня проста в изготовлении. Она будет стоять, правда, на единственном станке - с этими самыми 22кг моторами. А то, что он будет весить пару тонн - я уже не сомневаюсь 😃.

При повышении напряжения круто растет динамика - падает время нарастания. Из этого и исхожу.

buslik

Спасибо парни - уморили. 😂

наверху у дешевых драйверов органичение на PWM из-за отсутствия накачки, другими словами он должен переключаться в 0 чтобы кондер зарядить 12 вольтами.

Снизу же ограничений быть не должно.

Так как — ВНИМАНИЕ — если ось горизонтальна и не движется - стоит на месте (и мы не давим на портал плечем) PWM ==== 0000,0000 то есть все ключи разомкнуты. (Исключение - дешевые драйвера - им надо закоротить на низ дабы подзарядить кондеры верхних плечей)

Для вертикальных осей есть тормоз - электромеханический 😃

AZi

Так, еще мысля:
Если движок не ШИМовать а амплитудой управлять(поставить LC перед ним) - по идее он должен меньше гдеться(1), чатоту ШИМа можно хоть под мегагерц задрать(2), должны исчезнуть торчки при перегрузке/резком отпускании движка(3)… 😃

mastak

господа может кто поделится схемами для управления серво

( интересует что находится между лпт портом и двигателем с энкодером)

и наиболлее доступные решения

нада от шаговых уходить … быстрыми шагами

AZi
  1. Ктонибудь собирал? Работает?
  2. Прошивка есть у кого, ато она от туда не качается почемуто… 😦
STEPMOTOR
AZi:
  1. Ктонибудь собирал? Работает?
  2. Прошивка есть у кого, ато она от туда не качается почемуто… 😦

Скаячялась !
Бери !

AZi

Вообще сказали мне тут недавно, что настоящий стервопривод стоит пару килобаксов - чето тут не то… Че скажите?

Художник

“Кто нибудь собирал? Работает?”

Пробовал, в принципе прошивка Чена работает. Использовал как базовую, потом дорабатывал, причём схему то же.

Сделал программу настройки сервоконтроллера по СОМ порту, с возможностью снятия характеристик в графическом виде. Тестировал. Результаты неплохие. (см. приложение).

Потенциально прошивка от Miсrochip лучше.

“Вообще сказали мне тут недавно, что настоящий стервопривод стоит пару килобаксов - чето тут не то…”

Почти правильно сказали. Конечно смотря какой привод и какие мощности. Что подразумевают, комплектный привод или только электронику. Приличный электро привод, с защитами, дросселями, и т. д. (даже тиристорный) на киловатный движок порядка 700$ стОит.

AN532.rar

Художник

“настоящий стервопривод стоит пару килобаксов - чето тут не то…”

Настоящий “взрослый” стервопривод технические характеристики имеет покруче, чем ченовский, и всякий сервис, вплоть до автонастройки на двигатель. Промышленный привод должен быть надёжен, выполнен согласно ГОСТ, иметь защиты, компенсирующие дроссели, конструктивно должен быть прилично сделан, соответствовать требованиям по уровню электромагнитных помех и ЭМС, опять же согласно требований по электробезопасности, испытан на пробойное напряжение, по хорошему должен пройти термотренировку, климатическую камеру и вибростенд.

Хоббийный контроллер на PIC характеристики естественно имеет соответствующие. Цену то же.

Характеристики цифрового привода, необходимые для скоростных станков ЧПУ, достижимы только с использованием DSP.

На PIC несущая частота ШИМ слишком низкая, в 8-битном варианте порядка 15 кГц. Чтобы не свистел, надо 20, > т. е. ещё теряем разрядность.

Частота Fast PWM для Atmel AVR рассчитывается так: Fpwm=Fosc/(N*(1+TOP)), где N-делитель
частоты, а TOP-макс. значение.

Посчитаем для Fosc=10 МГц-
Fpwmmax16=10000000/65536=152 Гц
Fpwmmax10=10000000/1024=9765 Гц
Fpwmmax8=10000000/256=39062 Гц

Для режима Phase Correct PWM все еще хуже - частоты меньше в два раза.

Время обработки сервоцикла приводом на PIC порядка 200 микросекунд. Для серьёзного станка требуется не более 5 микросекунд, высокоскоростные привода работают в сотнях наносекунд. Соответственно цена выше на порядок.

maxvovk

Есть мысль часть обработки сервы вынести в быструю FPGA. Они нынче дешевые.
Пока я придумал вынести фильтр для енкодеров и 32-битные счетчики енкодеров, то есть сделать что-то типа HCTL2020, но сразу например 5 каналов. VHDL код написан и отлажен.
Что бы еще вынести? Места в ней много, хоть спецпроцессор зашивай 😃.

Можно например освободить центральный МК от прерываний вообще - завести все STEP и DIR туда же, поставить счетчики на них, добавить схему сравнения со счетчиками енкодеров, соответственно можно вычислять как разность позиций, так и скорости. И все это с любой частотой, хоть 100мГц.

Также на борту мы имеем возможность сделать любой ШИМ… В общем любой конечный автомат практически любых размеров.

Есть какие мысли? Тема интересная, я готов реально реализовывать.