NOWY TEMAT
elektroda NewsGroups Forum Index - Elektronika Polska - PWM versus sprzężenie zwrotne: Jak efektywnie regulować obroty wrzecion CNC?
Goto page Previous 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 Next
Pcimol
Guest
Guest
Sun May 28, 2017 11:42 am
On 2017-05-27 19:14, Marek S wrote:
Quote:
W dniu 2017-05-27 o 16:58, Pcimol pisze:
Nie przy pełnej mocy, tylko przy podanym pełnym napięciu. PWM jest
regulacją U. Tymczasem moment silnika jest wprost proporcjonalny do I.
Natomiast I = (U - Back-EMF)/R. Back-EMF jest wprost proporcjonalne do
obrotów. Dlatego silnik zasilanu U znamionowym kręci 12000 obrotów nie
oddając żadnej mocy - I jest wówczas I jałowym (na straty mechaniczne
i elektryczne).
Ok, to wszystko jasne ale z zastrzeżeniem. Regulacja napięcia zawsze
skutkuje regulacją prądu. Tak więc PWM również kluczuje prąd w
konsekwencji. W przeciwnym razie mielibyśmy perpetuum mobile :-)
Drugie zastrzeżenie: moc pobierana przez silnik (czy obciążony, czy też
na biegu jałowym) jest zależna od % wypełnienia PWM.
Nie przy pełnej mocy, tylko przy podanym pełnym napięciu. PWM jest
regulacją U. Tymczasem moment silnika jest wprost proporcjonalny do I.
Natomiast I = (U - Back-EMF)/R. Back-EMF jest wprost proporcjonalne do
obrotów. Dlatego silnik zasilanu U znamionowym kręci 12000 obrotów nie
oddając żadnej mocy - I jest wówczas I jałowym (na straty mechaniczne
i elektryczne).
Ok, to wszystko jasne ale z zastrzeżeniem. Regulacja napięcia zawsze
skutkuje regulacją prądu. Tak więc PWM również kluczuje prąd w
konsekwencji. W przeciwnym razie mielibyśmy perpetuum mobile :-)
Drugie zastrzeżenie: moc pobierana przez silnik (czy obciążony, czy też
na biegu jałowym) jest zależna od % wypełnienia PWM.
Tak, tylko jaka jest funkcja zależnosci. Przecież silnik o rezystancji
uzwojeń 1 ohm, zasilany z 12V, nie szarpnie 12A pradu jałowego.
Quote:
Mało precyzyjne dane.
Punkt 1.
Ok, no to może bardziej obrazowo. Nasz silnik na biegu jałowym ma 12k
obr. Kręcimy potencjometrem sterownika, który zmienia wypełnienie PWM i
tym samym spadają obroty silnika (zgodnie z zastrzeżeniem #2) do 500.
Podkładamy materiał do obróbki. Zgodzisz się ze mną, że opory z tym
związane zmniejszą obroty silnika? Załóżmy, że spadną do tych 490. Ale
my nie chcemy 490, 400, 300, 350, 380, 200, 100, 0 ... i bum, wyleciał
bezpiecznik. My chcemy mieć cały czas 500!
Punkt 1.
Ok, no to może bardziej obrazowo. Nasz silnik na biegu jałowym ma 12k
obr. Kręcimy potencjometrem sterownika, który zmienia wypełnienie PWM i
tym samym spadają obroty silnika (zgodnie z zastrzeżeniem #2) do 500.
Podkładamy materiał do obróbki. Zgodzisz się ze mną, że opory z tym
związane zmniejszą obroty silnika? Załóżmy, że spadną do tych 490. Ale
my nie chcemy 490, 400, 300, 350, 380, 200, 100, 0 ... i bum, wyleciał
bezpiecznik. My chcemy mieć cały czas 500!
Tylko wypełnienie PWM niewiele mówi o warunkach pracy silnika.
Należałoby mierzyć prąd I. Od razu miałbyś wiedzę jak wiele możesz z
tego silnika jeszcze wyciągnąć - jako odniesienie biorąc wspomniany
bezpiecznik.
Z drugiej strony skoro silnik wywala zabezpieczenie, to raczej niewiele
już z niego da się wycisnąć.
Quote:
Punkt 2.
Ten sam silnik, ten sam materiał i dla uproszczenia załóżmy, że materiał
nie zmienia swoich właściwości gdy zwiększymy szybkość obrotową
narzędzia. Dajemy PWM 100%, silnik ma jałowe obroty 12k. Podstawiamy
materiał do obróbki. Silnik zwolni, ale... nie zatrzyma się. Ma siłę aby
dalej pracować. Jest wyraźna różnica w zachowaniu się silnika względem p1.
Ten sam silnik, ten sam materiał i dla uproszczenia załóżmy, że materiał
nie zmienia swoich właściwości gdy zwiększymy szybkość obrotową
narzędzia. Dajemy PWM 100%, silnik ma jałowe obroty 12k. Podstawiamy
materiał do obróbki. Silnik zwolni, ale... nie zatrzyma się. Ma siłę aby
dalej pracować. Jest wyraźna różnica w zachowaniu się silnika względem p1.
Dziwne. Może materiał zachowuje się inaczej przy innej predkości skrawania.
Quote:
Wniosek: procent wypełnienia PWM rzutuje w bardzo dużym stopniu na
moment obrotowy silnika. Czy wniosek jest prawdziwy, czy nie?
moment obrotowy silnika. Czy wniosek jest prawdziwy, czy nie?
Opisany przypadek tego nie dowodzi. Przecież mógłbyś zwiekszyć PWM po
rozpoczeciu obróbki z 500 rpm - i co, bezpiecznik nie wyleciałby? Moim
zdaniem jeszcze szybciej by wyleciał.
Quote:
Teza.
Zakładając, że wszystko powyżej to prawda, to hipotetycznie da się
wykonać urządzenie elektroniczne (stabilizator obrotów), które badając
żądane i faktyczne obroty silnika DC będzie tak modyfikowało wypełnienie
PWM aby silnik w warunkach p1 cały czas trzymał żądane przez użytkownika
500 obrotów. Oczywiście do pewnych granic. Tak więc (przypuszczalnie)
jeśli jakiś opór obrabiania materiału był na granicy zablokowania
silnika przy obniżonym % PWM i bez stabilizatora obrotów, to
podwyższenie % PWM przez stabilizator przy wykryciu spadających obrotów
spowoduje, że silnik da sobie radę i to ze sporym naddatkiem.
Prawda czy fałsz?
Zakładając, że wszystko powyżej to prawda, to hipotetycznie da się
wykonać urządzenie elektroniczne (stabilizator obrotów), które badając
żądane i faktyczne obroty silnika DC będzie tak modyfikowało wypełnienie
PWM aby silnik w warunkach p1 cały czas trzymał żądane przez użytkownika
500 obrotów. Oczywiście do pewnych granic. Tak więc (przypuszczalnie)
jeśli jakiś opór obrabiania materiału był na granicy zablokowania
silnika przy obniżonym % PWM i bez stabilizatora obrotów, to
podwyższenie % PWM przez stabilizator przy wykryciu spadających obrotów
spowoduje, że silnik da sobie radę i to ze sporym naddatkiem.
Prawda czy fałsz?
Raczej fałsz. Skoro prąd (przy PWM 20%) wzrasta do zadziałania
zabezpieczeń, to nie można już go podnieść. W związku z tym nie można
podnieść momentu. W opisanych warunkach regulator przyspieszy
zadziałanie bezpiecznika.
Janusz
Guest
Guest
Sun May 28, 2017 12:04 pm
W dniu 2017-05-27 o 19:14, Marek S pisze:
Quote:
W dniu 2017-05-27 o 16:58, Pcimol pisze:
Nie przy pełnej mocy, tylko przy podanym pełnym napięciu. PWM jest
regulacją U. Tymczasem moment silnika jest wprost proporcjonalny do I.
Natomiast I = (U - Back-EMF)/R. Back-EMF jest wprost proporcjonalne do
obrotów. Dlatego silnik zasilanu U znamionowym kręci 12000 obrotów nie
oddając żadnej mocy - I jest wówczas I jałowym (na straty mechaniczne
i elektryczne).
Ok, to wszystko jasne ale z zastrzeżeniem. Regulacja napięcia zawsze
skutkuje regulacją prądu. Tak więc PWM również kluczuje prąd w
konsekwencji. W przeciwnym razie mielibyśmy perpetuum mobile :-)
Drugie zastrzeżenie: moc pobierana przez silnik (czy obciążony, czy też
na biegu jałowym) jest zależna od % wypełnienia PWM.
Bo musi być, zauważ że pwm to jest taki regulowany opornik dużej mocy,
Nie przy pełnej mocy, tylko przy podanym pełnym napięciu. PWM jest
regulacją U. Tymczasem moment silnika jest wprost proporcjonalny do I.
Natomiast I = (U - Back-EMF)/R. Back-EMF jest wprost proporcjonalne do
obrotów. Dlatego silnik zasilanu U znamionowym kręci 12000 obrotów nie
oddając żadnej mocy - I jest wówczas I jałowym (na straty mechaniczne
i elektryczne).
Ok, to wszystko jasne ale z zastrzeżeniem. Regulacja napięcia zawsze
skutkuje regulacją prądu. Tak więc PWM również kluczuje prąd w
konsekwencji. W przeciwnym razie mielibyśmy perpetuum mobile :-)
Drugie zastrzeżenie: moc pobierana przez silnik (czy obciążony, czy też
na biegu jałowym) jest zależna od % wypełnienia PWM.
Bo musi być, zauważ że pwm to jest taki regulowany opornik dużej mocy,
on ci reguluje prąd jaki płynie w całym obwodzie, jak obciążenie silnika
jest małe to wtedy przy tej samej oporności pwm na silniku odkłada się
duże napięcie i silnik kręci się na wysokich obrotach, przy obciążeniu
silnika jest odwrotnie.
To czego brakuje twojemu regulatorowi to jest pomiar napięcia sem
silnika i regulacja wg tego obrotów, ale to się da tylko przy silnikach
z magnesem, bocznikowe muszą mieć tacho.
A tak swoją szosą 200W w cnc to jakaś popierdułka, prawda jest taka że
wrzeciono musi kosztować aby było użyteczne, więc pewnie prościej będzie
dla Ciebie kupić jakiegoś mokrego chińczyka i zacząć robić jak w fabryce
a nie walczyć z popierdułką.
--
Pozdr
Janusz
Marek S
Guest
Guest
Sun May 28, 2017 11:58 pm
W dniu 2017-05-28 o 13:27, Pcimol pisze:
Quote:
Silnik widzi zmiane napięcia zasilania (mam na myśli PWM rzędu 20kHz).
Prąd nie spada do zera (damper dioda jest raczek obowiązkowa).
Silnik widzi zmianę napiecia zasilającego.
Oczywiście, że moment bedzie inny, bo prąd będzie inny.
Prąd nie spada do zera (damper dioda jest raczek obowiązkowa).
Silnik widzi zmianę napiecia zasilającego.
Oczywiście, że moment bedzie inny, bo prąd będzie inny.
I o tym właśnie pisałem
Zmiana napięcia = zmiana prądu. A czy PWM to
10kHz czy 20 to raczej ma mniejsze znaczenie. Ważna jest skuteczna
wartość tego co podajemy - czyli im mniejsze wypełnienie, tym mniejsza
wartość skuteczna napięcia i tym mniejszy moment obrotowy.
Quote:
Jak sobie oprogramujesz sterownik, takie będą efekty. AVR pędzony
zegarem 20MHZ jest dostatecznie szybki do silnika, ale trochę matematyki
w tym jest.
zegarem 20MHZ jest dostatecznie szybki do silnika, ale trochę matematyki
w tym jest.
Przypuszczam, że nawet bez procka da się to zrobić. Temat nie wydaje się
skomplikowany. Serwomechanizmy też bez procka działają. W tym przypadku
mamy do czynienia z czymś podobnym z tą różnicą, że prędkość obrotową
potraktujemy jako wychylenie serwomechanizmu. Im większa różnica
żądanych obrotów / faktycznych obrotów, tym większa korekta wypełnienia
PWM. Żadna matematyka nie jest tu potrzebna.
--
Pozdrawiam,
Marek
Marek S
Guest
Guest
Mon May 29, 2017 12:43 am
W dniu 2017-05-28 o 13:42, Pcimol pisze:
Quote:
Ok, to wszystko jasne ale z zastrzeżeniem. Regulacja napięcia zawsze
skutkuje regulacją prądu. Tak więc PWM również kluczuje prąd w
konsekwencji. W przeciwnym razie mielibyśmy perpetuum mobile :-)
Drugie zastrzeżenie: moc pobierana przez silnik (czy obciążony, czy też
na biegu jałowym) jest zależna od % wypełnienia PWM.
Tak, tylko jaka jest funkcja zależnosci. Przecież silnik o rezystancji
uzwojeń 1 ohm, zasilany z 12V, nie szarpnie 12A pradu jałowego.
skutkuje regulacją prądu. Tak więc PWM również kluczuje prąd w
konsekwencji. W przeciwnym razie mielibyśmy perpetuum mobile :-)
Drugie zastrzeżenie: moc pobierana przez silnik (czy obciążony, czy też
na biegu jałowym) jest zależna od % wypełnienia PWM.
Tak, tylko jaka jest funkcja zależnosci. Przecież silnik o rezystancji
uzwojeń 1 ohm, zasilany z 12V, nie szarpnie 12A pradu jałowego.
Jasne... ale do rozwiązania problemu nie jest potrzebna znajomość tej
zależności. Gotujesz sobie zupę w domu, zaczyna kipieć więc skręcasz
gaz. Nie jest tu potrzebna wyższa matematyka. Gdybyś chciał sobie życie
skomplikować to jasne, można zbudować jakiś algorytm z niezliczoną
ilością niewiadomych i próbować wcelować z ilością gazu pod garnkiem.
Jednakże to nieco obłędne podejście - przynajmniej moim skromnym
zdaniem. Najprostsza zasada: regulujesz źródło na podstawie reakcji.
Quote:
Tylko wypełnienie PWM niewiele mówi o warunkach pracy silnika.
Należałoby mierzyć prąd I. Od razu miałbyś wiedzę jak wiele możesz z
tego silnika jeszcze wyciągnąć - jako odniesienie biorąc wspomniany
bezpiecznik.
Należałoby mierzyć prąd I. Od razu miałbyś wiedzę jak wiele możesz z
tego silnika jeszcze wyciągnąć - jako odniesienie biorąc wspomniany
bezpiecznik.
Nawet nic nie mówi. PWM to tylko sterowanie. Warunki pracy silnika nie
są do niczego potrzebne gdy mamy informację zwrotną o prędkości obrotowej.
Quote:
Z drugiej strony skoro silnik wywala zabezpieczenie, to raczej niewiele
już z niego da się wycisnąć.
już z niego da się wycisnąć.
Niekoniecznie. Silnik (prawie)zatrzymany potrzebuje dużo większego prądu
niż ten sam silnik ze stabilizacją obrotów, pilnujący by się (w miarę
możliwości) nie zatrzymał.
Quote:
Punkt 2.
Ten sam silnik, ten sam materiał i dla uproszczenia załóżmy, że materiał
nie zmienia swoich właściwości gdy zwiększymy szybkość obrotową
narzędzia. Dajemy PWM 100%, silnik ma jałowe obroty 12k. Podstawiamy
materiał do obróbki. Silnik zwolni, ale... nie zatrzyma się. Ma siłę aby
dalej pracować. Jest wyraźna różnica w zachowaniu się silnika względem
p1.
Dziwne. Może materiał zachowuje się inaczej przy innej predkości skrawania.
Hmmm.. czemu dziwne? Łatwo zrobić prosty eksperyment. Np. w swojej CNC
mam silnik 200W DC. Gdy skręcę jego obroty do minimum, to bez problemu
zatrzymam wrzeciono dotykając je palcem. Rezystancja widziana przez
sterownik maleje, prąd w krótkich impulsach PWM osiąga graniczną wartość
no i koniec zabawy. Natomiast jeśli zareagowałbym w czasie obniżania
obrotów zwiększeniem wypełnienia PWM, to zapewne wyrwałbym sobie palce.
Sprawa prosta: niskie wypełnienie PWM = niska wartość skuteczna prądu
jaki płynie przez silnik = niski moment obrotowy = łatwo go spowolnić i
doprowadzić do dużego prądu ale w bardzo krótkich impulsach PWMowych.
Dla silnika ten prąd jest żaden bo liczy się jego wartość skuteczna a
dla szybkiego bezpiecznika liczy się wartość szczytowa głównie. Seria
krótkich wysokoprądowych impulsów łatwo go spali mimo iż wartość
skuteczna prądu będzie mizerna więc silnik będzie słabiuteńki.
Quote:
Opisany przypadek tego nie dowodzi. Przecież mógłbyś zwiekszyć PWM po
rozpoczeciu obróbki z 500 rpm - i co, bezpiecznik nie wyleciałby? Moim
zdaniem jeszcze szybciej by wyleciał.
rozpoczeciu obróbki z 500 rpm - i co, bezpiecznik nie wyleciałby? Moim
zdaniem jeszcze szybciej by wyleciał.
Moim zdaniem (to wymaga sprawdzenia) lepiej jest zapobiegać obniżaniu
obrotów / zatrzymaniu silnika reagując zawczasu podniesieniem momentu
obrotowego z zachowaniem żądanych obrotów. Tą przestrzenią do
wykorzystania jest regulacja wartości prądu skutecznego tak aby nie
przekroczył on wartości maksymalnych.
Quote:
Raczej fałsz. Skoro prąd (przy PWM 20%) wzrasta do zadziałania
zabezpieczeń, to nie można już go podnieść. W związku z tym nie można
podnieść momentu. W opisanych warunkach regulator przyspieszy
zadziałanie bezpiecznika.
zabezpieczeń, to nie można już go podnieść. W związku z tym nie można
podnieść momentu. W opisanych warunkach regulator przyspieszy
zadziałanie bezpiecznika.
Zgadza się, że pole manewru jest ograniczone, ale nie zerowe. Jak duże
jest? Nie wiem. Być może skórka nie warta wyprawki. Argumentem "za" jest
to, co opisałem powyżej, że przy niskim wypełnieniu PWM silnik
zatrzymasz palcem. Przy wysokim: szans nie ma - mimo iż wartości
szczytowe prądu mogą być te same.
--
Pozdrawiam,
Marek
Marek S
Guest
Guest
Mon May 29, 2017 1:00 am
W dniu 2017-05-28 o 14:04, Janusz pisze:
Quote:
Bo musi być, zauważ że pwm to jest taki regulowany opornik dużej mocy,
on ci reguluje prąd jaki płynie w całym obwodzie, jak obciążenie silnika
jest małe to wtedy przy tej samej oporności pwm na silniku odkłada się
duże napięcie i silnik kręci się na wysokich obrotach, przy obciążeniu
silnika jest odwrotnie.
To czego brakuje twojemu regulatorowi to jest pomiar napięcia sem
silnika i regulacja wg tego obrotów, ale to się da tylko przy silnikach
z magnesem, bocznikowe muszą mieć tacho.
on ci reguluje prąd jaki płynie w całym obwodzie, jak obciążenie silnika
jest małe to wtedy przy tej samej oporności pwm na silniku odkłada się
duże napięcie i silnik kręci się na wysokich obrotach, przy obciążeniu
silnika jest odwrotnie.
To czego brakuje twojemu regulatorowi to jest pomiar napięcia sem
silnika i regulacja wg tego obrotów, ale to się da tylko przy silnikach
z magnesem, bocznikowe muszą mieć tacho.
Napięcia sem nie zmierzę. Ale bez problemu zmierzę obroty silnika i
również bez problemu mogę wtedy sterować wypełnieniem PWM.
Quote:
A tak swoją szosą 200W w cnc to jakaś popierdułka, prawda jest taka że
wrzeciono musi kosztować aby było użyteczne, więc pewnie prościej będzie
dla Ciebie kupić jakiegoś mokrego chińczyka i zacząć robić jak w fabryce
a nie walczyć z popierdułką.
wrzeciono musi kosztować aby było użyteczne, więc pewnie prościej będzie
dla Ciebie kupić jakiegoś mokrego chińczyka i zacząć robić jak w fabryce
a nie walczyć z popierdułką.
Zależy od zastosowań. Z pewnością gwintować otworów nie da się takim
silnikiem. Jednakże do wycinania kształtów w PCB i wiercenia otworów, a
także wycinania, grawerowania i frezowania elementów obudów aluminiowych
(blacha 1-3mm), czy też robienia ekraników z plexi do urządzeń
elektronicznych taki mały silniczek nadaje się świetnie.
Mokre silniki mają większe średnice. Całą maszynę musiałbym przerabiać.
Ona jest za mała zresztą do takich przeróbek (skok Z w niej to tylko
55mm). Zastanawiałem się nad 500W suchym jeśli w ogóle. To maksymalna
moc w obecnej średnicy uchwytu. Jednakże nie mam też pewności czy
zwiększanie mocy w nieskończoność to słuszne podejście skoro marnuje się
tą moc podając PWM bez feedbacku - o czym właśnie ten wątek jest.
--
Pozdrawiam,
Marek
RoMan Mandziejewicz
Guest
Guest
Mon May 29, 2017 7:27 am
Hello Pcimol,
Sunday, May 28, 2017, 1:42:08 PM, you wrote:
Quote:
Nie przy pełnej mocy, tylko przy podanym pełnym napięciu. PWM jest
regulacją U. Tymczasem moment silnika jest wprost proporcjonalny do I.
Natomiast I = (U - Back-EMF)/R. Back-EMF jest wprost proporcjonalne do
obrotów. Dlatego silnik zasilanu U znamionowym kręci 12000 obrotów nie
oddając żadnej mocy - I jest wówczas I jałowym (na straty mechaniczne
i elektryczne).
Ok, to wszystko jasne ale z zastrzeżeniem. Regulacja napięcia zawsze
skutkuje regulacją prądu. Tak więc PWM również kluczuje prąd w
konsekwencji. W przeciwnym razie mielibyśmy perpetuum mobile
Drugie zastrzeżenie: moc pobierana przez silnik (czy obciążony, czy też
na biegu jałowym) jest zależna od % wypełnienia PWM.
Tak, tylko jaka jest funkcja zależnosci. Przecież silnik o rezystancji
uzwojeń 1 ohm, zasilany z 12V, nie szarpnie 12A pradu jałowego.
regulacją U. Tymczasem moment silnika jest wprost proporcjonalny do I.
Natomiast I = (U - Back-EMF)/R. Back-EMF jest wprost proporcjonalne do
obrotów. Dlatego silnik zasilanu U znamionowym kręci 12000 obrotów nie
oddając żadnej mocy - I jest wówczas I jałowym (na straty mechaniczne
i elektryczne).
Ok, to wszystko jasne ale z zastrzeżeniem. Regulacja napięcia zawsze
skutkuje regulacją prądu. Tak więc PWM również kluczuje prąd w
konsekwencji. W przeciwnym razie mielibyśmy perpetuum mobile
Drugie zastrzeżenie: moc pobierana przez silnik (czy obciążony, czy też
na biegu jałowym) jest zależna od % wypełnienia PWM.
Tak, tylko jaka jest funkcja zależnosci. Przecież silnik o rezystancji
uzwojeń 1 ohm, zasilany z 12V, nie szarpnie 12A pradu jałowego.
Zatrzymany? Oczywiście, że szarpnie - co miałoby go powstrzymać?
[...]
--
Best regards,
RoMan
Nowa strona: http://www.elektronika.squadack.com (w budowie!)
PaweĹ PawĹowicz
Guest
Guest
Mon May 29, 2017 7:34 pm
W dniu 29.05.2017 o 01:58, Marek S pisze:
Quote:
W dniu 2017-05-28 o 13:27, Pcimol pisze:
Silnik widzi zmiane napięcia zasilania (mam na myśli PWM rzędu 20kHz).
Prąd nie spada do zera (damper dioda jest raczek obowiązkowa).
Silnik widzi zmianę napiecia zasilającego.
Oczywiście, że moment bedzie inny, bo prąd będzie inny.
I o tym właśnie pisałem Zmiana napięcia = zmiana prądu. A czy PWM to
10kHz czy 20 to raczej ma mniejsze znaczenie. Ważna jest skuteczna
wartość tego co podajemy - czyli im mniejsze wypełnienie, tym mniejsza
wartość skuteczna napięcia i tym mniejszy moment obrotowy.
Jak sobie oprogramujesz sterownik, takie będą efekty. AVR pędzony
zegarem 20MHZ jest dostatecznie szybki do silnika, ale trochę
matematyki w tym jest.
Przypuszczam, że nawet bez procka da się to zrobić. Temat nie wydaje się
skomplikowany.
Silnik widzi zmiane napięcia zasilania (mam na myśli PWM rzędu 20kHz).
Prąd nie spada do zera (damper dioda jest raczek obowiązkowa).
Silnik widzi zmianę napiecia zasilającego.
Oczywiście, że moment bedzie inny, bo prąd będzie inny.
I o tym właśnie pisałem
Zmiana napięcia = zmiana prądu. A czy PWM to
10kHz czy 20 to raczej ma mniejsze znaczenie. Ważna jest skuteczna
wartość tego co podajemy - czyli im mniejsze wypełnienie, tym mniejsza
wartość skuteczna napięcia i tym mniejszy moment obrotowy.
Jak sobie oprogramujesz sterownik, takie będą efekty. AVR pędzony
zegarem 20MHZ jest dostatecznie szybki do silnika, ale trochę
matematyki w tym jest.
Przypuszczam, że nawet bez procka da się to zrobić. Temat nie wydaje się
skomplikowany.
Niestety, tylko nie wydaje się. Uzyskanie stabilnych obrotów w szerokim
zakresie obciążeń wcale nie jest takie proste.
P.P.
J.F.
Guest
Guest
Mon May 29, 2017 9:17 pm
Dnia Fri, 26 May 2017 21:45:55 +0200, Irek.N. napisał(a):
Quote:
I to jest dobra podpowiedź.
Jak chcesz mieć duże obroty, a jednocześnie sensowny moment przy małych,
to poza zmianą gwiazda-trójkąt,
Akurat w przypadku silnika asynchronicznego to jest kiepska rada.
Dlaczego? Falowniki mają problem z popędzeniem silnika znacznie powyżej
znamionowych prędkości obrotowych właśnie z powodu niewystarczających
napięć. Tutaj bierzesz silnik pracujący w gwieździe i pędzisz go do
znamionowej (tak naprawdę to przełączenie warto zrobić niżej), a później
przełączasz w trójkąt i znów masz zapas w napięciu zasilania, możesz
kręcić jeszcze wyżej.
Jak chcesz mieć duże obroty, a jednocześnie sensowny moment przy małych,
to poza zmianą gwiazda-trójkąt,
Akurat w przypadku silnika asynchronicznego to jest kiepska rada.
Dlaczego? Falowniki mają problem z popędzeniem silnika znacznie powyżej
znamionowych prędkości obrotowych właśnie z powodu niewystarczających
napięć. Tutaj bierzesz silnik pracujący w gwieździe i pędzisz go do
znamionowej (tak naprawdę to przełączenie warto zrobić niżej), a później
przełączasz w trójkąt i znów masz zapas w napięciu zasilania, możesz
kręcić jeszcze wyżej.
W tym sensie to tak.
Odnosilem sie do rozruchu przy braku falownika - przy duzym poslizgu
(bo obroty zerowe) moment rozruchowy slaby, a po przelaczeniu na
gwiazde jeszcze slabszy. Gwiazda zmniejsza prad, co jest dobre dla
silnika i instalacji, ale silnik nie rusza :-)
Quote:
A od silnika trzeba zaczac - co to za typ ?
Zwykłe klatkowce z enkoderami na osi. To rozwiązanie udaje takie
budżetowe serwo.
Zwykłe klatkowce z enkoderami na osi. To rozwiązanie udaje takie
budżetowe serwo.
Ale to Marek musi napisac.
Quote:
Chodzi mi po glowie przekladnia elektryczna.
Cewki wielosekcyjne i przelaczane rownolegle/szeregowo.
No patrz, a wyżej piszesz, że nie rozumiesz g-t.
Ale to raczej pomysl na silniki DC z komutatorem - i musialby
przelacznik byc na wirniku.
Ciekawe, czy to by bylo lepsze niz PWM.
No i ciagle spelnia zasade stalego momentu, a wiec spadajacej mocy.
Wiesz, tutaj nie chodzi o żadną moc. Ma być moment jak się da największy
i jak to możliwe najdalej na osi prędkości.
Cewki wielosekcyjne i przelaczane rownolegle/szeregowo.
No patrz, a wyżej piszesz, że nie rozumiesz g-t.
Ale to raczej pomysl na silniki DC z komutatorem - i musialby
przelacznik byc na wirniku.
Ciekawe, czy to by bylo lepsze niz PWM.
No i ciagle spelnia zasade stalego momentu, a wiec spadajacej mocy.
Wiesz, tutaj nie chodzi o żadną moc. Ma być moment jak się da największy
i jak to możliwe najdalej na osi prędkości.
Ale mnie o co innego chodzi ... choc w sumie to podobnie jak
napisales.
Uzwojenie pozwala powiedzmy na 10A, nie wiecej.
Na niskich obrotach sterownik PWM bedzie musial przepuszczac te 10A
przez krotki czas, bo napiecie niskie. A przy rozruchu moze byc
potrzeba i 100A.
Po przelaczeniu moglby miec tylko 5A i dluzszy czas, zawsze to lzejsza
praca.
Quote:
Tylko tyle. To że przy
okazji wychodzą napędy po 22kW na wrzecionach, to już nie ma znaczenia.
Każdy taki napęd i tak przegrywa z układem z przekładnią. Nie możesz dać
zbyt dużej masy wirującej, aby uzyskać w miarę stałą prędkość (koło
zamachowe), bo będziesz długo rozpędzał i jeszcze dłużej hamował, a przy
małych prędkościach obrotowych "zamach" i tak nie będzie działał.
okazji wychodzą napędy po 22kW na wrzecionach, to już nie ma znaczenia.
Każdy taki napęd i tak przegrywa z układem z przekładnią. Nie możesz dać
zbyt dużej masy wirującej, aby uzyskać w miarę stałą prędkość (koło
zamachowe), bo będziesz długo rozpędzał i jeszcze dłużej hamował, a przy
małych prędkościach obrotowych "zamach" i tak nie będzie działał.
No wlasnie - a frezowanie nie wymaga "zamachu" ?
Przekladnia go dostarczy ?
J.
Adam Wysocki
Guest
Guest
Tue May 30, 2017 3:03 pm
Paweł Pawłowicz <paw-p@wnoz.up.wroc.pl.> wrote:
Quote:
Na razie mam w glowie uklad z hallotronem.
Stracisz dwa tygodnie na dobieranie parametrów regulacji, a i tak nie
uzyskasz tego, co daje ta kostka.
Stracisz dwa tygodnie na dobieranie parametrów regulacji, a i tak nie
uzyskasz tego, co daje ta kostka.
Ale skad ona czerpie informacje o obrotach? Jakos stabilizacja napiecia
mnie nie przekonuje... czy naprawde stabilizacja napiecia wystarczy do
utrzymania stalych obrotow na zmiennym obciazeniu, bez zadnej informacji
o obrotach?
--
[ Email: a@b a=grp b=chmurka.net ]
[ Web: http://www.chmurka.net/ ]
PaweĹ PawĹowicz
Guest
Guest
Tue May 30, 2017 3:27 pm
W dniu 30.05.2017 o 15:03, Adam Wysocki pisze:
Quote:
Paweł Pawłowicz <paw-p@wnoz.up.wroc.pl.> wrote:
Na razie mam w glowie uklad z hallotronem.
Stracisz dwa tygodnie na dobieranie parametrów regulacji, a i tak nie
uzyskasz tego, co daje ta kostka.
Ale skad ona czerpie informacje o obrotach? Jakos stabilizacja napiecia
mnie nie przekonuje... czy naprawde stabilizacja napiecia wystarczy do
utrzymania stalych obrotow na zmiennym obciazeniu, bez zadnej informacji
o obrotach?
Na razie mam w glowie uklad z hallotronem.
Stracisz dwa tygodnie na dobieranie parametrów regulacji, a i tak nie
uzyskasz tego, co daje ta kostka.
Ale skad ona czerpie informacje o obrotach? Jakos stabilizacja napiecia
mnie nie przekonuje... czy naprawde stabilizacja napiecia wystarczy do
utrzymania stalych obrotow na zmiennym obciazeniu, bez zadnej informacji
o obrotach?
Po prostu przeczytaj pdf'a. To nie jest stabilizacja napięcia! I działa
bardzo dobrze (mówimy o TPIC2101, jak rozumiem).
P.P.
Pcimol
Guest
Guest
Tue May 30, 2017 5:11 pm
Quote:
...
Przypuszczam, że nawet bez procka da się to zrobić. Temat nie wydaje się
skomplikowany. Serwomechanizmy też bez procka działają. W tym przypadku
mamy do czynienia z czymś podobnym z tą różnicą, że prędkość obrotową
potraktujemy jako wychylenie serwomechanizmu. Im większa różnica
żądanych obrotów / faktycznych obrotów, tym większa korekta wypełnienia
PWM. Żadna matematyka nie jest tu potrzebna.
Niestety jest potrzebna. Czysty regulator proporcjonalny słabo działa w
Przypuszczam, że nawet bez procka da się to zrobić. Temat nie wydaje się
skomplikowany. Serwomechanizmy też bez procka działają. W tym przypadku
mamy do czynienia z czymś podobnym z tą różnicą, że prędkość obrotową
potraktujemy jako wychylenie serwomechanizmu. Im większa różnica
żądanych obrotów / faktycznych obrotów, tym większa korekta wypełnienia
PWM. Żadna matematyka nie jest tu potrzebna.
Niestety jest potrzebna. Czysty regulator proporcjonalny słabo działa w
układach inercyjnych.
Pcimol
Guest
Guest
Tue May 30, 2017 5:14 pm
On 2017-05-29 09:27, RoMan Mandziejewicz wrote:
Quote:
Hello Pcimol,
Sunday, May 28, 2017, 1:42:08 PM, you wrote:
Nie przy pełnej mocy, tylko przy podanym pełnym napięciu. PWM jest
regulacją U. Tymczasem moment silnika jest wprost proporcjonalny do I.
Natomiast I = (U - Back-EMF)/R. Back-EMF jest wprost proporcjonalne do
obrotów. Dlatego silnik zasilanu U znamionowym kręci 12000 obrotów nie
oddając żadnej mocy - I jest wówczas I jałowym (na straty mechaniczne
i elektryczne).
Ok, to wszystko jasne ale z zastrzeżeniem. Regulacja napięcia zawsze
skutkuje regulacją prądu. Tak więc PWM również kluczuje prąd w
konsekwencji. W przeciwnym razie mielibyśmy perpetuum mobile
Drugie zastrzeżenie: moc pobierana przez silnik (czy obciążony, czy też
na biegu jałowym) jest zależna od % wypełnienia PWM.
Tak, tylko jaka jest funkcja zależnosci. Przecież silnik o rezystancji
uzwojeń 1 ohm, zasilany z 12V, nie szarpnie 12A pradu jałowego.
Zatrzymany? Oczywiście, że szarpnie - co miałoby go powstrzymać?
To będzie prąd zatrzymania (czy jak się tam on nazywa). Nie prąd
Sunday, May 28, 2017, 1:42:08 PM, you wrote:
Nie przy pełnej mocy, tylko przy podanym pełnym napięciu. PWM jest
regulacją U. Tymczasem moment silnika jest wprost proporcjonalny do I.
Natomiast I = (U - Back-EMF)/R. Back-EMF jest wprost proporcjonalne do
obrotów. Dlatego silnik zasilanu U znamionowym kręci 12000 obrotów nie
oddając żadnej mocy - I jest wówczas I jałowym (na straty mechaniczne
i elektryczne).
Ok, to wszystko jasne ale z zastrzeżeniem. Regulacja napięcia zawsze
skutkuje regulacją prądu. Tak więc PWM również kluczuje prąd w
konsekwencji. W przeciwnym razie mielibyśmy perpetuum mobile
Drugie zastrzeżenie: moc pobierana przez silnik (czy obciążony, czy też
na biegu jałowym) jest zależna od % wypełnienia PWM.
Tak, tylko jaka jest funkcja zależnosci. Przecież silnik o rezystancji
uzwojeń 1 ohm, zasilany z 12V, nie szarpnie 12A pradu jałowego.
Zatrzymany? Oczywiście, że szarpnie - co miałoby go powstrzymać?
To będzie prąd zatrzymania (czy jak się tam on nazywa). Nie prąd
"jałowy" pomimo, że faktycznie będzie on jałowy.
Pcimol
Guest
Guest
Tue May 30, 2017 5:25 pm
On 2017-05-29 02:43, Marek S wrote:
Quote:
W dniu 2017-05-28 o 13:42, Pcimol pisze:
Ok, to wszystko jasne ale z zastrzeżeniem. Regulacja napięcia zawsze
skutkuje regulacją prądu. Tak więc PWM również kluczuje prąd w
konsekwencji. W przeciwnym razie mielibyśmy perpetuum mobile :-)
Drugie zastrzeżenie: moc pobierana przez silnik (czy obciążony, czy też
na biegu jałowym) jest zależna od % wypełnienia PWM.
Tak, tylko jaka jest funkcja zależnosci. Przecież silnik o rezystancji
uzwojeń 1 ohm, zasilany z 12V, nie szarpnie 12A pradu jałowego.
Jasne... ale do rozwiązania problemu nie jest potrzebna znajomość tej
zależności. Gotujesz sobie zupę w domu, zaczyna kipieć więc skręcasz
gaz. Nie jest tu potrzebna wyższa matematyka. Gdybyś chciał sobie życie
skomplikować to jasne, można zbudować jakiś algorytm z niezliczoną
ilością niewiadomych i próbować wcelować z ilością gazu pod garnkiem.
Jednakże to nieco obłędne podejście - przynajmniej moim skromnym
zdaniem. Najprostsza zasada: regulujesz źródło na podstawie reakcji.
Tylko wypełnienie PWM niewiele mówi o warunkach pracy silnika.
Należałoby mierzyć prąd I. Od razu miałbyś wiedzę jak wiele możesz z
tego silnika jeszcze wyciągnąć - jako odniesienie biorąc wspomniany
bezpiecznik.
Nawet nic nie mówi. PWM to tylko sterowanie. Warunki pracy silnika nie
są do niczego potrzebne gdy mamy informację zwrotną o prędkości obrotowej.
Z drugiej strony skoro silnik wywala zabezpieczenie, to raczej
niewiele już z niego da się wycisnąć.
Niekoniecznie. Silnik (prawie)zatrzymany potrzebuje dużo większego prądu
niż ten sam silnik ze stabilizacją obrotów, pilnujący by się (w miarę
możliwości) nie zatrzymał.
Punkt 2.
Ten sam silnik, ten sam materiał i dla uproszczenia załóżmy, że materiał
nie zmienia swoich właściwości gdy zwiększymy szybkość obrotową
narzędzia. Dajemy PWM 100%, silnik ma jałowe obroty 12k. Podstawiamy
materiał do obróbki. Silnik zwolni, ale... nie zatrzyma się. Ma siłę aby
dalej pracować. Jest wyraźna różnica w zachowaniu się silnika
względem p1.
Dziwne. Może materiał zachowuje się inaczej przy innej predkości
skrawania.
Hmmm.. czemu dziwne? Łatwo zrobić prosty eksperyment. Np. w swojej CNC
mam silnik 200W DC. Gdy skręcę jego obroty do minimum, to bez problemu
zatrzymam wrzeciono dotykając je palcem. Rezystancja widziana przez
sterownik maleje, prąd w krótkich impulsach PWM osiąga graniczną wartość
no i koniec zabawy.
Ok, to wszystko jasne ale z zastrzeżeniem. Regulacja napięcia zawsze
skutkuje regulacją prądu. Tak więc PWM również kluczuje prąd w
konsekwencji. W przeciwnym razie mielibyśmy perpetuum mobile :-)
Drugie zastrzeżenie: moc pobierana przez silnik (czy obciążony, czy też
na biegu jałowym) jest zależna od % wypełnienia PWM.
Tak, tylko jaka jest funkcja zależnosci. Przecież silnik o rezystancji
uzwojeń 1 ohm, zasilany z 12V, nie szarpnie 12A pradu jałowego.
Jasne... ale do rozwiązania problemu nie jest potrzebna znajomość tej
zależności. Gotujesz sobie zupę w domu, zaczyna kipieć więc skręcasz
gaz. Nie jest tu potrzebna wyższa matematyka. Gdybyś chciał sobie życie
skomplikować to jasne, można zbudować jakiś algorytm z niezliczoną
ilością niewiadomych i próbować wcelować z ilością gazu pod garnkiem.
Jednakże to nieco obłędne podejście - przynajmniej moim skromnym
zdaniem. Najprostsza zasada: regulujesz źródło na podstawie reakcji.
Tylko wypełnienie PWM niewiele mówi o warunkach pracy silnika.
Należałoby mierzyć prąd I. Od razu miałbyś wiedzę jak wiele możesz z
tego silnika jeszcze wyciągnąć - jako odniesienie biorąc wspomniany
bezpiecznik.
Nawet nic nie mówi. PWM to tylko sterowanie. Warunki pracy silnika nie
są do niczego potrzebne gdy mamy informację zwrotną o prędkości obrotowej.
Z drugiej strony skoro silnik wywala zabezpieczenie, to raczej
niewiele już z niego da się wycisnąć.
Niekoniecznie. Silnik (prawie)zatrzymany potrzebuje dużo większego prądu
niż ten sam silnik ze stabilizacją obrotów, pilnujący by się (w miarę
możliwości) nie zatrzymał.
Punkt 2.
Ten sam silnik, ten sam materiał i dla uproszczenia załóżmy, że materiał
nie zmienia swoich właściwości gdy zwiększymy szybkość obrotową
narzędzia. Dajemy PWM 100%, silnik ma jałowe obroty 12k. Podstawiamy
materiał do obróbki. Silnik zwolni, ale... nie zatrzyma się. Ma siłę aby
dalej pracować. Jest wyraźna różnica w zachowaniu się silnika
względem p1.
Dziwne. Może materiał zachowuje się inaczej przy innej predkości
skrawania.
Hmmm.. czemu dziwne? Łatwo zrobić prosty eksperyment. Np. w swojej CNC
mam silnik 200W DC. Gdy skręcę jego obroty do minimum, to bez problemu
zatrzymam wrzeciono dotykając je palcem. Rezystancja widziana przez
sterownik maleje, prąd w krótkich impulsach PWM osiąga graniczną wartość
no i koniec zabawy.
Przepraszam - w jakich impulsach? Okresu PWM?
Przecież silnik to spora indukcyjność jest i prąd nie podąża za
napięciem jak smród za gaciami.
Ponadto zwykłe bezpieczniki nie reagują na wielokrotne przekroczenie
prądu w czasie rzędu milisekund.
Quote:
Opisany przypadek tego nie dowodzi. Przecież mógłbyś zwiekszyć PWM po
rozpoczeciu obróbki z 500 rpm - i co, bezpiecznik nie wyleciałby? Moim
zdaniem jeszcze szybciej by wyleciał.
Moim zdaniem (to wymaga sprawdzenia) lepiej jest zapobiegać obniżaniu
obrotów / zatrzymaniu silnika reagując zawczasu podniesieniem momentu
obrotowego z zachowaniem żądanych obrotów. Tą przestrzenią do
wykorzystania jest regulacja wartości prądu skutecznego tak aby nie
przekroczył on wartości maksymalnych.
rozpoczeciu obróbki z 500 rpm - i co, bezpiecznik nie wyleciałby? Moim
zdaniem jeszcze szybciej by wyleciał.
Moim zdaniem (to wymaga sprawdzenia) lepiej jest zapobiegać obniżaniu
obrotów / zatrzymaniu silnika reagując zawczasu podniesieniem momentu
obrotowego z zachowaniem żądanych obrotów. Tą przestrzenią do
wykorzystania jest regulacja wartości prądu skutecznego tak aby nie
przekroczył on wartości maksymalnych.
Moment jest proporcjonalny do prądu skutecznego. Przy każdych obrotach.
Być może łatwość zatrzymania przy niskich obrotach wynika z pulsacji
momentu - tj. jałowych stref oddziaływania magnetycznego. Przy wyższych
obrotach kompensuje to inercja.
Pcimol
Guest
Guest
Tue May 30, 2017 7:58 pm
On 2017-05-30 15:03, Adam Wysocki wrote:
Quote:
Paweł Pawłowicz <paw-p@wnoz.up.wroc.pl.> wrote:
Na razie mam w glowie uklad z hallotronem.
Stracisz dwa tygodnie na dobieranie parametrów regulacji, a i tak nie
uzyskasz tego, co daje ta kostka.
Ale skad ona czerpie informacje o obrotach? Jakos stabilizacja napiecia
mnie nie przekonuje... czy naprawde stabilizacja napiecia wystarczy do
utrzymania stalych obrotow na zmiennym obciazeniu, bez zadnej informacji
o obrotach?
A skąd brały informacje o obrotach stabilizatory w starych kaseciakach?
Na razie mam w glowie uklad z hallotronem.
Stracisz dwa tygodnie na dobieranie parametrów regulacji, a i tak nie
uzyskasz tego, co daje ta kostka.
Ale skad ona czerpie informacje o obrotach? Jakos stabilizacja napiecia
mnie nie przekonuje... czy naprawde stabilizacja napiecia wystarczy do
utrzymania stalych obrotow na zmiennym obciazeniu, bez zadnej informacji
o obrotach?
A skąd brały informacje o obrotach stabilizatory w starych kaseciakach?
Zenek Kapelinder
Guest
Guest
Tue May 30, 2017 10:57 pm
Z SEM wirnika.
elektroda NewsGroups Forum Index - Elektronika Polska - PWM versus sprzężenie zwrotne: Jak efektywnie regulować obroty wrzecion CNC?