Система торможения ШД после его отключения V.2

Подписаться на 3Dtoday
3dmaniack
Идет загрузка
Загрузка
17.06.18
2877
53
Техничка
18
Добрый день.

Для владельцев кубиков со столом на ременной передаче, система притормаживания шагового мотора оси Z после его отключения либо отключения питания принтера, чтобы избежать падения стола с грохотом.

Система проста.
Для реализации потребуется 4х-канальный релейный модель, и пара резисторов на 4,7 Ом.

Принцип работы:
- когда любой из моторов работает или висит в режиме удержания, на релейный модуль подается сигнал Enable, реле своими контактами соединяет мотор с драйвером.

- когда сигнал Enable отключается, либо отключается питание принтера, то отключается и реле, и своими контактами отключает мотор от драйвера и замыкает нормально-замкнутыми контактами обмотки мотора на тормозные сопротивления 4,7 Ом, ротор мотора удерживается.

Схема подключения:
PREVIEW
Видео работы системы на принтере Fribot Mini:
Моя страничка в ВК:
https://vk.com/fribot
Подписаться на 3Dtoday
18
Комментарии к статье

Комментарии

17.06.18 в 12:45
1
А для чего нужны резисторы на 4.7 Ом? Можно просто замыкать обмотки.
17.06.18 в 13:00
2
Контакты релюхи подгореть могут.
17.06.18 в 14:49
1
Тогда могут подгореть контакты с другой стороны, при переключении на драйвер.
17.06.18 в 16:02
2
Если переключать, когда моторы на удержании — да. Поэтому вешать включение на ~ENABLE может быть не лучшей идеей.
17.06.18 в 16:24
1
Реле до 15А, что там может перегореть?
17.06.18 в 16:44
1
Подгореть. Контакты. Почитайте, как это происходит.
17.06.18 в 18:05
0
Возможно, но пока работает, ничего не подгорело. Время покажет.
17.06.18 в 20:19
3
Мое дело — предупредить. Коммутация индуктивной нагрузки, это дело такое, порой неочевидное.
17.06.18 в 23:05
1
Да нет там ничего такого. Проблема контактов реле и индуктивной нагрузки - это момент выключения. А не включения
https://www.atof.ru/pea/relay/rl_027.shtml
18.06.18 в 07:00
0
Да нет там ничего такого. Проблема контактов реле и индуктивной нагрузки - это момент выключения. А не включения.
выключение в такой пассивной цепи "симметрично" включению. Если бы этого не было, стали бы возможны самостоятельная генерация на индуктивностях и ёмкостях (сумма процессов даёт участок отрицательного дифференциального сопротивления), а в перспективе, возможно, замаячил бы даже вечный двигатель :).
18.06.18 в 08:56
0
Заясните плз
18.06.18 в 11:54
0
Заясните плз
А что объяснить-то? ЗСЭ работает, а контакты разрушает не ток или напряжение, а энергия.
В Вашей ссылке при рассуждениях про процесс включения катушки неявно подразумевается работа индуктивности от источника напряжения. А драйвер является источником тока. И при медленном росте тока через цепь он подбадривает катушку (обмотку мотора) повышенным напряжением с целью резко вбить туда требуемый ток. Только низковольтность драйверов в таких принтерах не даёт развернуться высоковольтному процессу выгорания по-взрослому.
18.06.18 в 12:17
0
Контакты в основном разрушает электроэрозия от возникающей элетрической дуги при микропробое воздушного промежутка. Искра по народному. Причем при размыкании этот эффект сильнее потому что во первых в 2 раза выше напряжение на размыкающихся контактах (напряжение питания + эдс самоиндукции). Во вторых ток в катушке уже большой и соответсвенно ток разряда дуги тоже может быть большим.

По драйверам. Да, им приходится бодрить катушку напряжением вплоть до напряжения питания. При этом они могут управлять током 2 способами. Либо выходные транзисторы в активном режиме (что дорого по тепловыделению) либо в режиме высокочастотного шим. В шим режиме выходным ключам приходится противостоять тому же эффекту что и реле - удвоенное напряжение пробоя на закрытом ключе сразу после закрытия. И я думаю что драйверы вполне к этому готовы.
18.06.18 в 12:34
0
Причем при размыкании этот эффект сильнее потому что во первых в 2 раза выше напряжение на размыкающихся контактах (напряжение питания + эдс самоиндукции). Во вторых ток в катушке уже большой и соответсвенно ток разряда дуги тоже может быть большим.
Давайте остановимся на том, что Вам дан мной абсолютно правильный ответ про симметрию процессов в контактах реле в данной схеме.
Лень писать формулы, поэтому по рабоче-крестьянски - при выключении катушки она в первом приближении становится источником тока. Точно так же драйвер является источником тока. Ток в первом приближении одного и того же порядка (иначе бы шаг был бы сильно "ассиметричным", обмоток у шаговика две и т.д.).
Вы пытаетесь вникать в какие-то малоинтересные детали вместо успокоения работой законов сохранения энергии. Мне вникать в эти детали тупо лень, мне не интересна траектория полёта, если я знаю конечную точку приземления.
18.06.18 в 13:25
0
при выключении катушки она в первом приближении становится источником тока. Точно так же драйвер является источником тока. Ток в первом приближении одного и того же порядка
против этого не возражаю. и не начинал.
фишка в том что жизнь часто и состоит из таких деталей. ) не всегда можно ограничиваться высоким уровнем абстракции
18.06.18 в 09:16
1
Про индуктивную нагрузку Вам уже тут многое рассказали...
Кроме главного - как выбрать реле.
Дык, все просто - берете реле, у которого в паспорте указано среди допустимых нагрузок нагрузку типа DC13.
Если контакты прошли испытание на нагрузку DC-13 - то они точно справятся с коммутацией шагового двигателя.
18.06.18 в 09:22
0
Такое реле пойдет для индуктивной нагрузки?! :)

bf370fa4cadbd3eb2a7f26329063758d.PNG
18.06.18 в 09:49
1
У Вас точно такой? Я имею ввиду маркировку?
Если такой - то да, контакты рассчитаны на индуктивную нагрузку.
Просто есть контакторы, которые внешне такие же, но на активную нагрузку.
Контактор проверяется так же - тип нагрузки АС1 - не подходит, тип нагрузки АС3 - подходит.
17.06.18 в 18:07
0
Причём хуже будет, когда на драйвер переключаться будет. Время срабатывания реле намного больше, чем пару тактов от 50кГц. На этой частоте работают драйвера (примерно). Ключи откроются, а моторы ещё не подключены к выходам. Следовательно, без нагрузки на выходе драйвера будет напряжение питания. А у кого-то оно 24В. И в этот момент замыкаются контакты реле на обмотку в несколько Ом...
Это мгновение, и все выживут. Надо проверить на драйверах TMC2130 - они умные и могут ошибку выдать...
17.06.18 в 20:22
1
А вывод простой — коммутацию надо производить не по ~ENABLE, а когда оно неактивно.
17.06.18 в 23:02
2
Ничего страшного быть не должно.
Во первых, функция дравера работать источником тока. Буквально. Есть такая работа - поддерживать заданный ток. Не меньше и не больше.
Во вторых, при подаче напряжения на индуктивную нагрузку ток в ней нарастает плавно
17.06.18 в 23:10
0
при подаче напряжения на индуктивную нагрузку ток в ней нарастает плавно
Это на переменном токе.

Кому-то, например, мне, пора спать. Наверно, я действительно перебдеваю и ввожу в панику.
17.06.18 в 16:30
2
Сопротивление подобрано опытным путем, без всяких там формул и расчетов, при 4,7 Ом торможение самое достаточное, с учетом веса стола, и плавное.
Если просто замкнуть, то торможение будет рывками. Зависит еще от сопротивления самого провода.
17.06.18 в 17:54
0

торможение самое достаточное, с учетом веса стола, и плавное
Спасибо, теперь понятно.
17.06.18 в 15:26
1
В принципе и модуля с 2 релюшками вполне достаточно
17.06.18 в 18:02
0
Можно, но 4х-канальный модуль удобней подключать. Шлейф мотора просто пополам разрезается и подключается на винтовые клеммы модуля без пайки. Резисторы тоже, на винтовых клеммах. И цена вопроса всего 125руб.
18.06.18 в 12:27
0
К тому же, у четырехканального обмотки мотора коммутируются с обеих сторон. Что исключит залипание контактов.
18.06.18 в 13:44
0
в этом смысле не вижу особых плюсов. если одна из пары на одной обмотке не переключится - тормоз на этой обмотке работать все равно не будет, но правда отключится от драйвера
17.06.18 в 16:43
0
Классный видеоролик!

Талантливые Самодельщики Отчизны - теперь призадумались, а нужен ли червяк в борьбе с силами закона Ньютона-Гагарина ;-)

ed57f77c258d1a84f5175d821aceaa1b.jpg
17.06.18 в 16:50
1
Когда достаточно одного реле с одной парой контактных групп...
17.06.18 в 23:12
0
Достаточно пары таких реле, а второй вывод резистора подключен постоянно или как сказано выше - одно реле на две группы контактов...
18.06.18 в 00:47
0
А драйверу от такой схемы не плохеет? У них защит конечно хватает, но есть опыт кривой работы шаговика при его горячем отключении/включении
18.06.18 в 07:12
0
c0bebd5af538bb87205ad3c1efd6fbae.JPG

достаточно сообразить, что
1) механические контакты не самая хорошая веСЧЪ
2) что мировые производители наверняка не додумавшиеся до такой простой идеи дебилы, т.к. делают такие моторы
18.06.18 в 09:29
0
Чтобы двигатель удерживался таким тормозом, на него постоянно должно подаваться 24 в. Альтернатива имхо только редуктор.

Автору: в чем отличие от первой версии?
18.06.18 в 10:38
0
Автору: в чем отличие от первой версии?
в гораздо бОльшей надёжности этого решения и его доступности без необходимости изобретать оригинальный духовный велосипед что-то своё. К.О.
У какой-то Vexta видел тормоза с электроникой, но там явно были не механические релюшки.
18.06.18 в 11:00
0
Добрый, а разве вал в таком тормозе не нормально зажат? Из описания производителя: тормоз освобождает вал при подаче на него питания 24 В. Но в любом случае такие ништяки в ШД стоят несопоставимо дороже предложенного варианта с реле.

18.06.18 в 11:35
0
Из описания производителя: тормоз освобождает вал при подаче на него питания 24 В.
Всё правильно - при подаче на него 24B тормоз отпускает вал. При пропаже напруги система механически зажимает тормозной диск на вале.
Надо только доделать простейшие
hardware - нормально открытый ключ на транзисторе + закрывающая его логика от контроллера
software - лучше, конечно, залезть в прошивку, но наверняка можно заколхозить через слайсер - написать соответствующие Start G-code и End G-соde, в котором давать команды на снятие тормоза перед печатью и постановку на тормоз после печати. Если не лезть в прошивку, то проблема будет в ручном рулении Z. Enable тут не поиграешь особо - снятие с тормоза происходит с задержкой (срабатывание реле, кстати, тоже, странно, как автор ещё не получал призов-сюрпризов на этом пути).
Но в любом случае такие ништяки в ШД стоят несопоставимо дороже предложенного варианта с реле.
надёжность и долговечность не бывают бесплатными. У разработчика-производителя этого мотора идеальная логика - при пропаже напряжения на узле по любой причине гарантированно происходит безопасный останов.
18.06.18 в 12:31
0
Действительно, на офф. сайте другое описание. Видимо не туда посмотрел. Интересно, сколько стоит такой ништячек отдельно от движка?


Upd. Нашел
22.06.18 в 20:44
0
Интересно, сколько стоит такой ништячек отдельно от движка?
Вы, наверное, хотели привести вот эту сцылку?
18.06.18 в 11:21
0
а подскажите человеку, который не в курсе: а как стол падает без релюшки?
18.06.18 в 12:22
0
Очень быстро, с ускорением, и громко ударяется.
Чуть позже выложу видео, для сравнения.
19.06.18 в 07:31
0
А вот падение стола без тормоза, для сравнения:

19.06.18 в 10:20
0
Теперь разница ясна.
18.06.18 в 18:21
0
Посмотрите как сделали господа из Aleph Objects в своем новом LulzBot Mini 2: http://devel.lulzbot.com/electronics/dolores/

Вот так оно у них выглядит в итоге:
19.06.18 в 23:56
1
Система торможения ШД после его отключения V.2.5
Упрощаем систему в 2 раза
+ удешевляем в 2 раза
+ уменьшаем размер в 2 раза
Просто выбрасываем 2 лишних реле (отмечено красной точкой) .
Достаточно коммутировать одну ножку резистора в каждом плече
ee791b9ee9fe1ecc0a2687b6d8c4a8cc.JPG
22.06.18 в 14:21
0
У вас на картинке нарисован четырехканальный модуль. :)
Ну тоже вариант,
Оставшиеся два канала можно использовать для других целей, например автоматического включения вентилятора на корпусе, автоматическое чего нибудь еще и пр. Входные цепи модуля можно подключать на любой свободный порт.
13.08.18 в 21:01
0
А обязательно ли переключать обмотку двигателя? Ведь достаточно просто подключить резисторы параллельно обмотке.
Да, кол-во реле не уменьшается, зато нет горячего отключения двигателя от драйвера. К тому же нужно резать провода.
25.08.18 в 11:14
0
Простите за мое неведение.
Но, если питание ещё подаётся, то нельзя ли моторами запарковаться ?
Куда важнее парковка при отключении питания. Штатном или нештатном.
Или я не правильно все понял?
25.08.18 в 19:40
0
Конечно можно. Это первое что нужно прописать в слайсере.

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

Обзор вакуумного формовщика Mayku FormBox: пусть детали размножаются

DOOM. Муки постобработки

Airbus Helicopters разворачивает серийное аддитивное производство авиационных деталей

Форум-выставка «Будущее где-то рядом!» в «Умном городе»

Прошивка Marlin 1.1.9 на Wanhao Duplicator i3 2.1

Светильник Джека