Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Silniki 8Nm i 7 Nm + sterowanie jakie najtaniej

araknus 16 Nov 2014 01:26 1038 5
  • #1
    araknus
    Level 9  
    Jestem w trakcie budowy drukarki 3d i jak wszelkie obliczenia zrobiłem, tak stanąłem na czymś z pozoru błahym: jakie i gdzie kupić silniki i jak nimi sterować (z czego)?

    Troche więcej szczegółów: potrzebuję 2 silników o dosyć sporych momentach. mianowicie 8 i 7 Nm. To nie wszystko potrzebuję też żeby sterowanie było o bardzo wysokiej dokładności (50 000 impulsów na obrót). Mam dojście do tanich enkoderów przyrostowych, które spełniają takie wymagania ale nie wiem z jakimi silnikami i jak najtaniej je pożenić? Jakich silników użyć krokowców, bldc czy dc?

    Jak ktoś zna najtańsze/najoptymalniejsze rozwiązania i by się podzielił będe wdzięczny.
  • #2
    jarek_lnx
    Level 43  
    Quote:
    To nie wszystko potrzebuję też żeby sterowanie było o bardzo wysokiej dokładności (50 000 impulsów na obrót).
    Obrót czego? zdajesz sobie sprawę jaka to dokładność? Rozumiem że żadnych przekładni, śrub, ani połączeń, bo wszystkie one są setki razy gorsze od tego co chcesz osiągnąć.

    Quote:
    wszelkie obliczenia zrobiłem
    Ja policzę tylko jedną rzecz, gdybyś zastosował wałek stalowy srednicy 3cm i długości 3cm to przy momencie 8Nm skręci sie o więcej niż 1/50000, czy może masz jakieś specjalne materiały?
  • #3
    araknus
    Level 9  
    Ten mechanizm to podwójne wahadło o długości każdego z ramion 0.132 m. Dokładności przy takim mechanizmie i tylu punktach juz nie są takie piękne, bo rzędu 40 mikronów.

    Jedyny atut takiego mechanizmu, to że nie mam dużych prędkości kątowych (do około 2 obr/sek.) więc moge mieć dokładniejszy enkoder.

    Przy momencie zginającym 8 Nm i odpowiednim profilu ramienia (okrąg o średnicy 48mm i cienkiej ściance) mam ugięcia około 10 mikronów więc jest dobrze

    Co do przekładni to chciałem enkoder podłączyć bezpośrednio pod ramie więc wszelkie błędy połączeń mogłyby być programowo niwelowane
  • #4
    tutorek
    Level 13  
    Wydaje się, że najodpowiedniejzym rozwiązaniem byłoby umieścic cewkę pomiędzy dwoma magnesami jak w dysku twardym (HDD), czy też nawet wykorzystać jego elementy i wysterować to sterownikiem do serwomotoru np. projekt UHU - jest to sterownik do silnika prądu stałego ze sprzężeniem zwrotnym od enkodera inkrementalnego, lub silnik BLDC jak w rozwiązaniach do GIMBAL-ów (stabilizacja do kamer). Nie jest to prosty i łatwy projekt - tylko wygląda na taki. Pojawi się jeszcze problem łożyskowania - powinno być z kasowaniem luzów.
    Powodzenia w wykonaniu.
  • #5
    araknus
    Level 9  
    UHU wydaje się niezłym rozwiązaniem, co prawda chciałem sterować momentem przez PWM ale chyba musi mi to wystarczyć.

    Co do GIMBALi to projekt ok ale czytam położenie silnika a nie ramienia, a chciałem enkoder podłączyć bezpośrednio pod ramie paskiem zębatym i nie bawić się kasacją luzów w łożyskach.

    Ewentualnie myślałem nad takim rozwiązaniem:
    Podłączenie pod enkoder atmegi8 i przerwaniami zliczać sygnały z enkodera. Sygnał ten wywalać na np. 19 nóżek (da to sygnał maks +/- 262144) w kodzie graya. Jakimś sporym minipc np. beaglebonem czytać na 19 nóżkach stan aktualny i zrobić obliczenia momentu potrzebnego + poprawka pida i na pwm wywalić odpowiednią wartość wypełnienia + 1 pinem sterować kierunek prądu na mostku H.

    Jedyny problem to taki, że nie mam zbyt dużego doświadczenia w sterowaniu mostkami H, ale pewnie są gotowe projekty. Jeszcze dochodzi problem różnicy napięć na atmegach i na AVRach (5 i 3,6V)

    Co o tym sądzicie?
  • #6
    tutorek
    Level 13  
    UHU właśnie steruje momentem poprzez PWM na mostku H, ma własciwie wszystko co potrzebne - jedyne ograniczenia to transfer danych przez interface drukarki. Zastanowiłbym się jeszcze trochę nad konstrukcją. Rura fi 50 przy długości ok. 125mm to dość karykaturalne proporcje. Raczej jeszcze odchudziłbym ramię napedowe i dał dodatkowe nieobciążone ramię do napędu enkodera ustalającego pozycję. Nie wiem też czy drukarka ma pracować w trybie start/stop przy każdym wtrysku materiału (co wydaje się bezsensowne) czy wtryski mają być w ruchu, wtedy przy stałej prędkości nie ma takich momentów zginających i odkształceń i konstrukcja może być delikatniejsza.