Обратная связь ЧПУ с ШД

[tooshka]

Шаговики вероятнее всего пропустят шаги при движении на скоростях, близким к максимальным - за счёт каких резервов скорости собираемся догонять позицию?
Получается, чтобы был запас по скорости нужно не использовать в работе максимальные скорости двигателя, т.е. выбрать двигатель с запасом по моменту, но тогда он и шаги пропускать не будет...
Ну а если на рабочих скоростях двигатель может пропускать шаги, значит двигатель выбран неправильно.

Согласен на 99% )) хотелось бы оставить щелочку для творчества. Можно не догонять а притормозить другие оси с минимальным уходом от заданной траектории. Кстати у меня на работе в станках куча шаговиков с энкодерами - правда нужно признать что они не задействованы в сложных 3д перемещениях, просто на мониторе задаешь значение с точностью до 0,1 и он туда едет. Просто сам факт - на фига немцы эекодеров понацепляли, они ж за евроцент удавятся (на каждом станке до 9 штук таких шаговиков)?

[Сергей Саныч]

Не знаю, как работает HBS, но предполагаю, что коммутация обмоток жестко завязана с энкодером (а не с последовательностью Step). Именно поэтому гибкая связь энкодера с двигателем может только ухудшить работу. А сигналы Step/Dir работают так же, как в сервоприводе (вычисляется рассогласование и по нему ведется ПИД-регулирование).

[michael-yurov]

Не знаю, как работает HBS, но предполагаю, что коммутация обмоток жестко завязана с энкодером (а не с последовательностью Step). Именно поэтому гибкая связь энкодера с двигателем может только ухудшить работу. А сигналы Step/Dir работают так же, как в сервоприводе (вычисляется рассогласование и по нему ведется ПИД-регулирование).

Я тоже так думал, но, судя по всему ошибался.
Все же производитель пишет, что с увеличением микрошага увеличивается плавность работы, а энкодер там всего лишь на 1000 линий (4000 позиций), так что, я полагаю, энкодер используется как вспомогательное средство для обнаружения существенных отклонений, а точность позиционирования все же достигается за счет микрошага.

И еще - производитель рекламирует то, что его приводы стабильно удерживают позицию, как и обычные шаговые приводы (в отличии от сервоприводов, который колеблется, ориентируясь на энкодер).

Правда я не понимаю, что за фигня нарисована на предпоследнем графике? Сам производитель рекомендует установить рабочий ток в значение 40% от максимального тока драйвера, а максимальный (в случае высокой нагрузки) - 100% (8,2 А). Вроде бы и крутящий момент должен меняться пропорционально.

[Сергей Саныч]

Я тоже так думал, но, судя по всему ошибался.

Отчего же ошибался? Вот смотри:

Все же производитель пишет, что с увеличением микрошага увеличивается плавность работы

Естественно. Включили режим полного шага, подали импульс, драйвер вычислил, что появилась ошибка аж в 20 позиций энкодера и немедленно бросился отрабатывать со всей возможной скоростью. Само собой, что в таком режиме ШД будет двигаться рывками. Да и уважающая себя серва с управлением по Step/Dir, наверно так же поступит.

И еще - производитель рекламирует то, что его приводы стабильно удерживают позицию, как и обычные шаговые приводы (в отличии от сервоприводов, который колеблется, ориентируясь на энкодер).

И это объяснимо. При отсутствии импульсов драйвер задал соотношение токов в обмотках и не меняет его. А что ему? Шаговик и так держит. Если нагрузка не меняется. А если изменилась - вал чуть провернется, придет сигнал с энкодера, драйвер изменит ток и дальше спит.
Но это всё не более чем мои домыслы на предмет "а я бы так сделал"

[michael-yurov]

Тут есть один тонкий момент - как драйвер будет отличать режим работы по энкодеру (где он ориентируется только на него), от режима удержания, в котором он использует обыкновенный микрошаг?
Переключаться через некоторое время простоя? Я бы так не стал бы делать.
Мне кажется - проще всегда работать в режиме микрошага с невысоким значением тока в обмотках, а в случае отклонений принимать какие-то меры. Тем более, что результат будет намного лучше. Полагаю, производители сделали бы по возможности - лучше.
В общем - надо проверять. Но я пока не готов покупать такие приводы, если не буду уверен в том, что они мне полностью подойдут. А Darxton уже передумал мне их давать на пробу, раз уж я не собираюсь их использовать в дальнейшем.

[Сергей Саныч]

Тут есть один тонкий момент - как драйвер будет отличать режим работы по энкодеру (где он ориентируется только на него), от режима удержания, в котором он использует обыкновенный микрошаг?

Никак. В режиме удержания, ПМСМ, нет никакого микрошага. Есть соотношение токов в обмотках. Которое может задаваться как угодно.
То есть, ШД здесь используется, видимо, как синхронный серводвигатель с большим количеством полюсов.

[michael-yurov]

Может быть.

[Сергей Саныч]

Жаль, у меня нет под них достойной задачи, а то бы попробовал.

[Serg]

Ну, а когда нагрузки не высокие ток сижается, и за счет этого сильно уменьшается нагрев моторов.

Есть множество более дешёвых способов уменьшить нагрев моторов.

Единственный плюс, который я вижу в использовании коробочки - это применение ее на станках с LPT, где сильная неравномерность импульсов может привести к срыву и на невысокой скорости.
Но, я бы предпочел решить вопрос исправляя эту неравномерность, чтобы мотор не срывался, а не догоняя позицию, когда уже произошла проблема.

IMHO этот тот случай, когда овчинка выделки не стоит. Боюсь гораздо дешевле будет применить "обычные" драйверы/моторы, а на сэкономленные деньги купить Mesa, Pluto-P или иной аппаратный генератор.

[Serg]

Правда я не понимаю, что за фигня нарисована на предпоследнем графике? Сам производитель рекомендует установить рабочий ток в значение 40% от максимального тока драйвера, а максимальный (в случае высокой нагрузки) - 100% (8,2 А). Вроде бы и крутящий момент должен меняться пропорционально.

Похоже чуда не случилось - это один из известных способов уменьшить нагрев двигателей.

[michael-yurov]

Есть множество более дешёвых способов уменьшить нагрев моторов.

Отвод тепла? Я так и сделал, но мне этого мало.

IMHO этот тот случай, когда овчинка выделки не стоит. Боюсь гораздо дешевле будет применить "обычные" драйверы/моторы, а на сэкономленные деньги купить Mesa, Pluto-P или иной аппаратный генератор.

И я о том же.

[Serg]

Отвод тепла? Я так и сделал, но мне этого мало.

Нет, я ж написал не "охладить мотор", а "уменьшить нагрев".

P.S. И вообще все эти приделывания к движкам радиаторов с маленьким пятном теплового контакта и вентиляторов обдувающих не предназначенные для того поверхности - чистой воды ненаучное шамонство, потому и оказывается мало.

[michael-yurov]

Нет, я ж написал не "охладить мотор", а "уменьшить нагрев".

Ну, так а уменьшить нагрев можно только снижением тока, и уменьшением пульсаций ШИМ, как еще?

P.S. И вообще все эти приделывания к движкам радиаторов с маленьким пятном теплового контакта и вентиляторов обдувающих не предназначенные для того поверхности - чистой воды ненаучное шамонство, потому и оказывается мало.

Я же не говорил, о том, что радиатор от процессора к задней стенке шагового мотора прикрутил. У меня ума хватает сделать правильный теплоотвод, от теплопроводящих частей (в первую очередь от основания мотора к раме станка), и небольшие радиаторы на боковых стенках. Он позволил увеличить мощность подаваемую на моторы в 2-3 раза.

[Serg]

Ну, так а уменьшить нагрев можно только снижением тока, и уменьшением пульсаций ШИМ, как еще?

Можно взять помощнее мотор. Можно на малых скоростях выдавать меньше ток - всё равно на этих скоростях максимальный момент мотора больше, чем требуется.

правильный теплоотвод, от теплопроводящих частей (в первую очередь от основания мотора к раме станка)

Это от торцевых крышек? Бесполезно - эта часть мотора самая дальная от нагревающихся обмоток и между ними есть участки большого термосопротивления.
Радиаторы по бокам - вещь полезная, но для хорошего результата их нужно правильно навесить на все 4 стороны, иначе не все обмотки будут хорошо охлаждаться.

[michael-yurov]

Это от торцевых крышек? Бесполезно - эта часть мотора самая дальная от нагревающихся обмоток и между ними есть участки большого термосопротивления.
Радиаторы по бокам - вещь полезная, но для хорошего результата их нужно правильно навесить на все 4 стороны, иначе не все обмотки будут хорошо охлаждаться.

У меня торцевая крышка со стороны вала - цельная, и хорошо прилегает и к пластинам и к раме станка. Отвод тепла намного лучше любых кулеров.
А по бокам - да, и по бокам поставил, вот, как это выглядит. Моторцики, конечно, маленькие для моего станка, но за счет теплоотвода я выжал из них значительно больший момент (во всяком случае максимальная рабочая скорость увеличилась раза в 2).
А снижать ток на малых скоростях не очень хорошо - пострадает точность обработки мелких элементов, а это важнее, чем удерживать точную позицию (динамическую) на высоких скоростях. Ускорения на всех скоростях одинаковые, а требования к точности мелких элементов - выше, чем к крупным деталям.

[Serg]

А снижать ток на малых скоростях не очень хорошо - пострадает точность обработки мелких элементов,

А ничего, что практически все в своих драйверах ставят ток удержания в половину от максимального? Ведь удержание - это очень маленькая скорость.
Да и не понятно как может пострадать точность, если шаги не теряются?..

[Darxton]

А Darxton уже передумал мне их давать на пробу, раз уж я не собираюсь их использовать в дальнейшем.

Да не то чтобы передумал. Просто раз уж у Вас планы в другую сторону, а отчет хотелось бы почитать здесь присутствующим не откладывая в долгий ящик, то, боюсь, приводы будут Вам совсем не в радость висеть над душой без возможности с ними повозиться. Если уверены, что сможете с ними поработать в разумные сроки - то не вопрос.

[michael-yurov]

А снижать ток на малых скоростях не очень хорошо - пострадает точность обработки мелких элементов,

А ничего, что практически все в своих драйверах ставят ток удержания в половину от максимального? Ведь удержание - это очень маленькая скорость.
Да и не понятно как может пострадать точность, если шаги не теряются?..

Ток удержания - он снижен до первого импульса. Нужно около секунды подождать, чтобы драйвер перешел в режим удержания.
А на маленькой скорости будет обычный ток.

При обработке мелких элементов скорость близка к минимальной, т.к. станок не успевает ускоряться, но при этом ускорения такие же, как всегда.
Для меня отклонение на долю шага уже существенно. Чем выше ток, тем выше момент удержания позиции в микрошшаге.
Если использовать рейки или ремни, то действующие на мотор усилия (по причине ускорений, и усилия фрезеровки) уже могут существенно сместить положение относительно идеального.
Для высоких скоростей это не так важно, а для тех участков, где скорость снижается точность обычно очень важна.
Это один из плюсов шаговых моторов - высокий момент (удержания позиции) на низких скоростях.

А Darxton уже передумал мне их давать на пробу, раз уж я не собираюсь их использовать в дальнейшем.

Да не то чтобы передумал. Просто раз уж у Вас планы в другую сторону, а отчет хотелось бы почитать здесь присутствующим не откладывая в долгий ящик, то, боюсь, приводы будут Вам совсем не в радость висеть над душой без возможности с ними повозиться. Если уверены, что сможете с ними поработать в разумные сроки - то не вопрос.

Нет, висеть, конечно не будут. Протестирую сразу, как получу. И все расскажу, напишу, сфотографирую и сниму видео. А то вот дискуссии на эту тему веду, а сам не знаю, как они работают.
Может быть даже знакомый купит у вас этот привод для своего станка, и обратно отправлять не придется. Только есть маленькая проблемка - у меня сейчас нет подходящего блока питания (просили очень и я подарил свой), мне понадобится еще один на 36 В 350 Вт, чтобы подключить два таких последовательно. Или один на 70 В.

[Serg]

Ток удержания - он снижен до первого импульса. Нужно около секунды подождать, чтобы драйвер перешел в режим удержания.
А на маленькой скорости будет обычный ток.

Ну и что? Как работает большинство простых драйверов я знаю, но я не про них. Конкретно у моих драйверов есть режим, когда ток двигателя менятеся в зависимости от скорости от "тока удержания" при удержании до максимума (или даже больше, на моём станке стоит от 1.2А до 5А для движков 56x57) при максимальных скоростях - на многочасовой фрезеровке рельефа двигатели чуть тёплые.

При обработке мелких элементов скорость близка к минимальной, т.к. станок не успевает ускоряться, но при этом ускорения такие же, как всегда.

За кем не успевает? Если такое происходит, то надо выкинуть планировщик траектории и использовать нормальный софт или настучать по голове тому, кто настроил скорости/ускорения неадекватные механике станка. Причём тут двигатели и драйвера не понятно.

Для высоких скоростей это не так важно, а для тех участков, где скорость снижается точность обычно очень важна.

Помоему ты путаешь причину и следствие.

Это один из плюсов шаговых моторов - высокий момент (удержания позиции) на низких скоростях.

Тем не менее при выборе мотора смотрят в основном на момент на рабочих скоростях, ибо момент удержания заведомо не может быть меньше.

[michael-yurov]

За кем не успевает? Если такое происходит, то надо выкинуть планировщик траектории и использовать нормальный софт или настучать по голове тому, кто настроил скорости/ускорения неадекватные механике станка. Причём тут двигатели и драйвера не понятно.

Я плохо написал. Я хотел сказать, что на мелких участках (обработка мелких элементов) станок не успевает разгоняться до высоких скоростей, т.е. в среднем скорость движения довольно низкая, так вот на таких мелких элементах хотелось бы получить максимально высокую точность позиционирования (не смотря на то, что ускорения и нагрузки на моторы и механику всегда одни и те же) и более высокий момент моторов на таких скоростях мне только на руку. Если бы я использовал ременный или реечный привод это было бы особенно важно.

Помоему ты путаешь причину и следствие.

Не путаю, я об этом и говорю. Планировщик траектории одинаково ограничивает ускорения для любых участков (и мелких и больших), т.е. планировщик исходит из соображений, что пользователю нужна постоянная точность обработки на любых скоростях, и планировщик не задумывается о разном моменте шаговых моторов на разных скоростях. Казалось бы это минус, но, в реальности, оказывается, что никому не захочется увеличивать ускорения станка для маленькой скорости и уменьшать для высоких скоростей (вот я сейчас опять написал не совсем внятно, и ты опять не правильно меня поймешь).

Тем не менее при выборе мотора смотрят в основном на момент на рабочих скоростях, ибо момент удержания заведомо не может быть меньше.

Это и хорошо - меньше проблем.