Разница 12В и 24В на плате как влияет на драйвера?

tadima
Идет загрузка
Загрузка
03.11.2019
798
73
печатает на Anet A6
Вопросы и ответы

Плата SKR v1.1 может работать от 12В и 24В. Со столом, вентиляторами и нагревателем экструдера все понятно, они должны соответствовать напряжению. А вот как влияет смена напряжения на драйвера? Есть разница?

Ответы на вопросы

Ответы

03.11.2019 в 20:11
2

Да, разница будет - при более высоком напряжении можно достичь более высоких ускорений и скоростей без потери шагов. Разумеется, если драйвер рассчитан на такое напряжение :)

03.11.2019 в 20:26
0

12 вольт - это вообще на грани работоспособности движков. 24 - компромисс. 36-42 - самое то.

03.11.2019 в 21:13
0

Только не все драйвера работают при напряжениях больше 35 В, например, A4988

04.11.2019 в 15:51
1

От 9 вольт работают и не пропускают, правда медленно.

03.11.2019 в 21:01
2

12 вольт - это вообще на грани работоспособности движков. 24 - компромисс. 36-42 - самое то.

Ух ты!

Может ещё и ссылочкой на даташит поделитесь, подтверждающего ваше революционное заявление?

03.11.2019 в 21:16
0

хочу поставить разные драйвера TMC2208 v1.2 на X,Y , LV8729 на E0 и A4988 на Z, уже заказал на али, сейчас все  A4988 на 12В...

03.11.2019 в 21:21
0

Спасибо за ответы, теперь вижу смысл будущих переделок)))

03.11.2019 в 21:30
0

Только Вы сначала подумайте надо ли Вам увеличивать ускорения и скорости, справится ли с этим механика без ухудшения результата :)

03.11.2019 в 23:56
0

На Анет А6 поставил плату SKR v1.1, механика понятно не быстрая, пропусков на A4988 замечено не было. Но собираюсь сменить на TMC2208  и LV8729, а они работают по другому, возможно им не лишнее будет. Но вопрос по возможной смене напряжения возник из-за того, что есть желание стол запитать отдельным источником, чтобы подать немного больше напряжения. А то получается, что стол влияет на общее напряжение, которое приходится изначально немного завышать, и кулера шумят, и столу бы еще чутка добавить. В проводах до стола теряется 0,5В, а это примерно 5Вт, немного, если стол примерно 150Вт. Провода чуть теплые - нормально. Точных приборов нет, замерил примерно. Вот и думаю, два 12В источника поставить или один из них на 24В. Мосфет уже купил, копейки, да и источник на 12В второй уже подключал проверить. И где-то тут уже читал, что с 24В двигатели бегают шустрее.

04.11.2019 в 00:37
1

На этом принтере нет смысла поднимать напряжения на драйвера, все равно его хлипкость не позволит использовать возможность повышения ускорений.

А вот запитать стол отдельным источником через мосфет - мысль здравая :) Только не 24-вольтовым, иначе это получится электроплитка, а не стол :) Если сейчас от 12 вольт он потребляет 150 Ватт, то от 24 вольт будет кушать почти 600 Ватт :) Это понадобится киловаттный БП и соответствующий мосфет, чтобы они при такой мощности жили долго и счастливо. Ну и провода к столу сечением раза в два побольше провести :)

04.11.2019 в 02:18
0

Алюминиевый стол при небольшом поднятии напряжения бодро работает, но и куллеры тоже... второе питание только для этого, чтобы куллеры не сдохли и не шумели, про стол вопроса не было - ему 12В+ небольшая надбавка нома. А вот если ровно 12В подавать, то долго ждать приходится нагрева, если не бесконечно... вот если бы продавались куллеры на 14-16В, то можно было бы только их и заменить, их 4: охлаждение экструдера, материнской платы, блока питания и обдув детали. Но куллеры бывают 12В и 24В. Да и вопрос изначальный был - на драйвера насколько 24В повлияет. Ответ получил, будут бодрее бегать, но на мой принтер видимо это не пригодится.

04.11.2019 в 03:19
0

Ответ получил, будут бодрее бегать

Просто уточню: они не станут бодрее бегать сразу после замены питания, а смогут бодрее бегать без срывов если после подъема напряжения увеличить в настройках принтера ускорения и скорость :)

04.11.2019 в 03:45
0

Если Вы хотите 16 В вместо 12, но боитесь за кулеры, поставьте последовательно с ними стабилитроны на 3.9 или 4.7 В. Токи вентиляторов небольшие, на этих токах стабилитроны сильно греться не будут.

04.11.2019 в 16:15
0

Стабилитроны так не работают. Стабилитрон - это диод, у которого возникает пробой в обратном направлении при превышении его рабочего напряжения :)

04.11.2019 в 18:33
0

идея хорошая, сбрасывать часть напряжения на стабилитрон, а как быть с регулируемым по ШИМ вентилятором? он будет работать? Хотя, наверное, да!!! Но есть минус, что надо подбирать стабилитроны уже на отрегулированный блок питания, а при новой регулировке перепаивать стабилитроны на новую напругу)))  Может все таки поставить стабилизатор общий до платы, стол питать через мосфет... О, Идея, надо поковыряться в самом блоке питания, и вывести из него два напряжения, там и клемм параллельных с избытком!!! Все будет соответствовать, разве что драйверам плюшки в виде дополнительной напруги не достанутся, но на Анетке это и не актуально...  

04.11.2019 в 15:58
0

Прилепить к кулеру стабилизатор и конденсатор не составляет труда. Или резистор.

04.11.2019 в 03:17
1

В прошивках есть примерно такой пункт MAX_PWM.

У меня стол подключен на 12В, подаю 24В. Но в прошиве этот пункт придавил до 170. Что в пересчете примерно 16В получается. 

Но штатный мосфет на плате не использую для запитывания стола. Только выносной.

Ну и провода 2,5 мм.кв.

ЗЫ. БП хороший. Минимум 2 таких принтера может запитать )

04.11.2019 в 03:22
0

В прошивках есть примерно такой пункт MAX_PWM.

Можно и так, но не на всех принтерах доступно изменение прошивки малой кровью :)

04.11.2019 в 16:00
0

Зачем обязательно увеличивать ускорения и скорости? На повышенном напряжении и тех же установках движок будет просто меньше жрать, меньше греться, и менее вероятно пропускать шаги. Можно будет ещё ток немного уменьшить, тишины ради.

04.11.2019 в 16:13
0

Зачем обязательно увеличивать ускорения и скорости?

Это вовсе не обязательно, но это единственная причина, из-за которой имеет смысл повышать напряжение на драйверах :)

На повышенном напряжении и тех же установках движок будет просто меньше жрать, меньше греться

Он будет жрать и греться ровно столько же, потому что двигатели питаются током, а ток задается установками драйвера :)

и менее вероятно пропускать шаги

Пропускать шаги он может только если для текущих условий завышены скорости/ускорения, и вот тут повышение напряжения действительно поможет, о чем я и писал :)

Можно будет ещё ток немного уменьшить, тишины ради.

Это с тем же успехом можно сделать и без повышения напряжения, результат будет ровно тем же :)

04.11.2019 в 16:37
0

>двигатели питаются током, а ток задается установками драйвера :)

Питается двигатель током, а работает — мощностью.

Повышение напряжения позволяет увеличить мощность при том же токе, либо уменьшить ток (и потери в нагрев) при той же мощности. Это в любом случае хорошо.

>это единственная причина, из-за которой имеет смысл повышать напряжение на драйверах :)

В целом наоборот: нет ровным счётом ни одной причины понижать напряжение на драйверах. Оно всегда должно быть наибольшим — из возможного и доступного. Как это и делают во "взрослых" ЧПУ.

>Пропускать шаги он может только если для текущих усло

>Это с тем же успехом можно сделать и без повыше

Взаимоисключающие параграфы же. Если сам мотор слабоват, то ему придётся постоянно работать на завышенном токе и заниженных скоростях/ускорениях. Уменьши ток — пропускает шаги. Подними ток — работает не лучше, а вдобавок орёт. Повышение напряжения же решает обе эти проблемы одновременно. И заодно третью: лишнюю инерцию более мощного, а значит крупного и тяжёлого мотора.

04.11.2019 в 17:14
0

Повышение напряжения позволяет увеличить мощность при том же токе, либо уменьшить ток (и потери в нагрев) при той же мощности.

Нет.

Как это и делают во "взрослых" ЧПУ.

Там это как раз и делают для повышения скорости и ускорений.

Если сам мотор слабоват, то ему придётся постоянно работать на завышенном токе

Мотор работает на том токе, который настроен в драйвере. Если мотор слабоват для этого тока, то повышение напряжения ничего не изменит.

Повышение напряжения же решает обе эти проблемы одновременно. И заодно третью: лишнюю инерцию более мощного, а значит крупного и тяжёлого мотора.

Нет, повышение не решает эти проблемы. И проблемы более мощного мотора тоже, потому что если требуется большее усилие, чем может обеспечить мотор, то никакое повышение напряжения не спасет, необходимо ставить более мощный мотор.

04.11.2019 в 17:36
0

Да. Потому что как раз закон Ома. Мощность (в любой отдельный момент, чтобы не вдаваться) зависит от тока и напряжения, потери только от тока.

>Там это как раз и делают для повышения скорости и ускорений.

ЧПУ бывают очень разные. У многих "скорости и ускорений" не обязательны. А обязательно выжимать как можно больше полезной работы из имеющихся приводов и затраченного электричества.

>Если мотор слабоват для этого тока, то повышение напряжения ничего не изменит.

Каким образом повышение мощности вдруг ничего не изменит?

>то никакое повышение напряжения не спасет, необходимо ставить более мощный мотор.

Повышение напряжения как раз форсирует мотор по мощности. Вы не замечали, что с одной стороны мощность абсолютна и первична, но с другой у шаговиков её в характеристиках не указывают? Это  именно потому, что мощность зависит от напряжения, которое у электромотора не нормировано и фактически не ограничено, кроме как изоляцией.

04.11.2019 в 17:49
0

Да. Потому что как раз закон Ома.

Ну давайте посчитаем по закону ома. Ток у нас постоянный, сопротивление обмотки тоже. Мощность равна току в квадрате, умноженному на сопротивление. Ну и? :)

ЧПУ бывают очень разные. У многих "скорости и ускорений" не обязательны.

Значит таким и повышенное напряжение не нужно. Но там есть куча нюансов, например, одно и то же ускорение для оси массой 200 кг и 2 кг - это несколько разные вещи :)

Каким образом повышение мощности вдруг ничего не изменит?

Таким, что при одном и том же токе обмоток мощность тоже одна и та же.

мощность зависит от напряжения, которое у электромотора не нормировано и фактически не ограничено, кроме как изоляцией.

Мощность ШД зависит от тока и ограничена паспортным максимальным током.

04.11.2019 в 18:06
0

>Ток у нас постоянный, сопротивление обмотки тоже.

Поздравляю закон сохранения энергии нарушимши!

Мощность равна (по определению) произведению тока на напряжение. Можно подставить вместо напряжения формулу тока к сопротивлению, да. Только вот закон Ома в такой простой форме здесь неприменим. Ибо и сопротивление не резистор, и ток не постоянный, а очень даже ШИМ с очень даже разной скважностью.

>Значит таким и повышенное напряжение не нужно.

Однако повышенное напряжение используют ВЕЗДЕ. Значит ваши выкладки, по которым "не нужно", основаны на ошибочном применении формул, общие закономерности же работают успешно.

>Таким, что при одном и том же токе обмоток мощность тоже одна и та же.

Мощность есть произведение тока на напряжение. Напряжение очевидно разное. Средств преобразования напряжения в драйвере нет.

>Мощность ШД зависит от тока и ограничена паспортным максимальным током.

Верно, мощность ШД зависит от тока. Но не только от тока. Паспортным максимальным током же ограничена сила тока.

Контрпример: светодиод. Он как раз сам себе стабилизирует напряжение, потому для него мощность и ток практически тождественны, взаимозаменяемы, и прямо пишутся в документах.

04.11.2019 в 22:44
0

Поздравляю закон сохранения энергии нарушимши!

Так укажите конкретную ошибку в приведенной мною формуле. Ток меняется? Сопротивление меняется? Формула мощности из тока и сопротивления неверна?

Только вот закон Ома в такой простой форме здесь неприменим.

А зачем тогда Вы втирали про него, говоря о мощности мощность?

Мощность есть произведение тока на напряжение.

Так просто считается только для постоянного тока. Вы только что писали о неприменимости закона Ома для этих случаев, и вот опять приводите его как аргумент :)

Верно, мощность ШД зависит от тока. Но не только от тока.

Да. Еще от сечения обмотки, размера магнитопроводов и якоря, силы постоянных магнитов и т.п. Но никак не от напряжения, приложенного к драйверам. При условии, конечно, что это напряжение достаточно для создания в обмотках заданного тока.

Контрпример: светодиод.

Некорректный пример, потому что он о постоянном токе без всяких индуктивностей.

05.11.2019 в 00:07
0

Конкретная ошибка простая: попытка вычислять что-то по среднему току. Не учитывая не то что противо-ЭДС, но даже ШИМ.

>А зачем тогда Вы втирали про него, говоря о мощности мощность?

Затем, что применим он как раз в моментальной форме.

>Так просто считается только для постоянного тока.

А вот это — неверно. Средняя мощность всегда есть произведение среднего тока на среднее напряжение. Просто по определению, насколько я помню, напряжения. (Уточнил: по определению вольта)

>Но никак не от напряжения, приложенного к драйверам.

Слушайте, я понимаю что вы не верите анонимусу в интернетах, не верите учебникам, не верите даташитам. Но самому включить драйвер в разное напряжение и покрутить шаговик не? На большем напряжении шаговик сможет И раскручиваться до больших оборотов, И давать больше момента до пропуска шагов. Либо работать как раньше, но на уменьшенном номинальном токе. Боитесь увеличивать напряжение — уменьшайте, считая повышенным первоначальное состояние.

>Некорректный пример

Подчёркиваю: КОНТРпример. Именно что, на постоянном токе без всяких индуктивностей, и потому имеет явно указанную мощность. У электромоторов же мощность если вообще указана, то указана лишь в определённых условиях для сравнения, или является условной номинальной границей долговременной работы (в основном подшипников). Ибо очень сильно зависит именно от питания.

05.11.2019 в 01:07
0

Конкретная ошибка простая: попытка вычислять что-то по среднему току. Не учитывая не то что противо-ЭДС, но даже ШИМ.

Но ведь Вы так и делаете и это Вас не смущает.

Затем, что применим он как раз в моментальной форме.

А зачем моментальная форма?

А вот это — неверно. Средняя мощность всегда есть произведение среднего тока на среднее напряжение.

А Вы в курсе, что среднее напряжение на обмотке вовсе не равно напряжению питания драйверов? И что оно остается неизменным, питаете Вы драйвера 12 вольтами или 24? И равно оно напряжению, необходимому для поддержания заданного тока при данном сопротивлении обмотки. Кстати, Вы же сами вот перед этим писали, что попытка что-то вычислять по среднему току - ошибка, и тут же вычисляете среднюю мощность по среднему току :)

Слушайте, я понимаю что вы не верите анонимусу в интернетах, не верите учебникам, не верите даташитам.

А Вы разве приводили какие-то даташиты или какие-то учебники в подтверждение своего утверждения "Повышение напряжения позволяет увеличить мощность при том же токе, либо уменьшить ток (и потери в нагрев) при той же мощности.". Замечу - речь о напряжении питания драйверов ШД, а не о напряжении питания резистивного нагревателя. Давайте ссылки - с удовольствием почитаю.

На большем напряжении шаговик сможет И раскручиваться до больших оборотов, И давать больше момента до пропуска шагов.

Все верно, но не из-за повышения мощности, а из-за сохранения мощности при более высоких оборотах.

Либо работать как раньше, но на уменьшенном номинальном токе.

Нет, если только до этого двигатель уже не работал за пределами режима, когда ток в обмотке не успевал достигать заданного значения. Или давайте ссылку на учебник/даташит, где такое написано с объяснениями процесса.

У электромоторов же мощность если вообще указана, то указана лишь в определённых условиях для сравнения

У асинхронных электромоторов мощность указывается почти всегда. У шаговых электромоторов указывается момент - та же мощность, только вид с боку.

05.11.2019 в 01:33
0

Я по среднему току вычисляю то, что можно вычислять по среднему току, получая верный результат.

>А зачем моментальная форма?

Затем, что в разные моменты "сопротивление" обмотки шагового двигателя очень разное.

>И равно оно напряжению, необходимому для поддержания заданного тока при данном сопротивлении обмотки.

Только если обмотку размотать в линию, а ротор выкинуть подальше.

>А Вы разве приводили какие-то даташиты или какие-то учебники в подтверждение своего утверждения "Повышение напряжения позволяет увеличить мощность при том же токе, либо уменьшить ток (и потери в нагрев) при той же мощности.".

Я приводил весь мировой опыт. Нет ничего труднее, чем доказывать очевидное и общеизвестное, угу. Почитайте для начала о работе коллекторного синхронного двигателя, это проще найти, а принцип тот же.

>Все верно, но не из-за повышения мощности, а из-за сохранения мощности при более высоких оборотах.

Ну. Чем больше мощности было, тем больше её сохраняется.

Падение мощности с ростом оборотов происходит из-за роста противоЭДС. Фактически крутит мотор разность между напряжением питания и противоЭДС. Обороты холостого хода получаются тогда, когда этой разности хватает лишь на трение. Чем больше напряжение питания, тем больше разность на данных оборотах и тем больше "сохраняется" мощности/момента.

>Нет, если только до этого двигатель уже не работал за пределами режима, когда ток в обмотке не успевал достигать заданного значения.

А всё же взять и попробовать, не заявляя вот так вот что в каждом механизме двигатель "работал за пределами режима"? Не может быть "не успевал" на типичных оборотах шаговика.

>У шаговых электромоторов указывается момент - та же мощность, только вид с боку.

Мощность есть произведение момента на обороты. У шаговиков же момент обычно указывается только удержания, то есть вовсе при нулевой (механической) мощности.

У асинхронников же нет (заметной) зависимости оборотов от напряжения. Без частотника они неизбежно работают в единственном режиме.


А вот вам и документ: http://stepcontrol.com/pdf/step101.pdf

The higher the output voltage from the driver, the higher is the maximum speed from any specific motor. The higher the voltage, the faster the current in the windings will reach its new target value from one step to the next, overcoming the inherent inductance value of the winding and building the magnetic field in the rotor. So,
 a higher voltage will result in better speed performance.

The voltage applied to the step motor should be higher than its rated motor voltage; it is common to use a motor drive
voltage that is 3 to 25 times higher. As an example, for a motor that is rated at 3.7V, motor supply voltages in the range of 11V to 92V are typical. Again, the higher the voltage, the better the performance will be. But, never drive a motor past its absolute maximum voltage rating (insulation rating).

05.11.2019 в 02:14
0

Я по среднему току вычисляю то, что можно вычислять по среднему току, получая верный результат.

Никакой смысловой нагрузки этот ответ не несет.

Затем, что в разные моменты "сопротивление" обмотки шагового двигателя очень разное.

Верно.

Только если обмотку размотать в линию, а ротор выкинуть подальше.

Не совсем верно.

Я приводил весь мировой опыт. Нет ничего труднее, чем доказывать очевидное и общеизвестное, угу. Почитайте для начала о работе коллекторного синхронного двигателя, это проще найти, а принцип тот же.

Ну то есть учебников и даташитов, на которые Вы ссылались, не существует. Я в этом и не сомневался. И принцип коллекторного синхронного двигателя тут ни при чем, потому что мы говорим о работе драйвера с двигателем, а не одного двигателя.

Чем больше мощности было, тем больше её сохраняется.

Вот именно - сохраняется. А не увеличивается.

не заявляя вот так вот что в каждом механизме двигатель "работал за пределами режима"?

Покажите где я писал про каждый механизм.

Мощность есть произведение момента на обороты.

Да. И до определенной скорости вращения момент падает незначительно, то есть он отражает мощность. А про превышении этих оборотов я уже писал.

У асинхронников же нет (заметной) зависимости оборотов от напряжения.

И что? Мощность на них указывают или нет?


А вот вам и документ

Угу. В нем обобщается " более высокое напряжение приведет к лучшим скоростным характеристикам.". То есть повысить скорость вращения с сохранением момента. Но я в упор не вижу в нем, что повышение напряжения питания драйверов "позволяет увеличить мощность при том же токе, либо уменьшить ток (и потери в нагрев) при той же мощности".

05.11.2019 в 15:22
0

>Никакой смысловой нагрузки этот ответ не несет.

Да, смысловую нагрузку несли утверждения, которые этот ответ подтверждает.

>И принцип коллекторного синхронного двигателя тут ни при чем, потому что мы говорим о работе драйвера с двигателем, а не одного двигателя.

После коллекторного синхронного двигателя можно перейти к бесколлекторному синхронному. Который от шаговика отличается лишь числом полюсов.

И нет, работа коллекторного двигателя с ШИМ-регулятором не отличается от работы шаговика с драйвером, кроме принципа коммутации обмоток.

>Вот именно - сохраняется. А не увеличивается.

Мощность есть произведение момента на обороты. На повышенном напряжении момент падает медленнее. По сравнению с пониженным напряжением и теми же оборотами мощность получается больше.

"Сохраняется" как бы предполагает что у нас что-то было и мы его тратим. Но на меньшем напряжении у нас этой мощности не было.

>Покажите где я писал про каждый механизм.

Вы пишете "работал за пределами режима" так, как будто это имеет практическое значение. Если это встречается не в каждом механизме повсеместно, значит и рассмотрения стоит лишь как очень частный случай.

>И до определенной скорости вращения момент падает незначительно, то есть он отражает мощность.

Ни в коем случае не у шаговика. Там он стремительно падает сразу как только ротор приходит в движение.

Вот ещё картинок, зависимости момента от оборотов: https://www.orientalmotor.com/stepper-motors/technology/speed-torque-curves-for-stepper-motors.html
Видно что после небольших оборотов момент уменьшается практически линейно. А потребляемая мощность кстати остаётся постоянной. Чтобы момент опускался до нуля правее, надо поднимать выше весь его график. Что и происходит при увеличении напряжения.

>Мощность на них указывают или нет?

"мы говорим о работе драйвера с двигателем, а не одного двигателя"© Асинхронник как раз работает один.

>То есть повысить скорость вращения с сохранением момента.

То есть повысить скорость вращения за счёт увеличения момента.

А вот и даташит: https://www.electrocraft.com/products/stepper/TPP23/

Ткните в "Speed / Torque Curves", и увидите прямо то, о чём я который раз талдычу — повышение напряжения питания резко увеличивает крутящий момент шаговика, на всех оборотах выше нулевых. Ток на каждом графике постоянный, произведение момента на обороты есть мощность. Больше напряжение — больше мощности при равных оборотах. Что момент (и мощность) можно уменьшить обратно, ограничив ток, должно быть очевидно.

Всё же, возьмите и проверьте. Это было бы быстрее, чем тратить время на очередное повторение заблуждений. Один недостаток: по результатам заблуждения придётся признать.

07.11.2019 в 02:22
0

Ага, судя по всему, признать таки пришлось, но очень не хочется.

Спорить здесь можно разве что за особенности смысла выражения "сохранение".

04.11.2019 в 20:30
0

Даже с "кривой" механикой разница между А4988 и, например, TMC2208 будет очень ощутимая - хотя бы по уровню шума (и это даже не меня напряжение питания).

04.11.2019 в 22:46
1

Да, по шуму разница очень заметная, но это вовсе не из-за напряжения :) Я же не говорю, что нет смысла менять драйвера, я и сам заменил на своем А8 на TMC2208 (вместе с платой управления). Я лишь говорю, что нет смысла повышать питание драйверов для увеличения ускорений, т.к. механика все равно не позволит качественно печатать на бОльших ускорениях - элементарно будет "звон" на стенках из-за нежесткого корпуса :)

04.11.2019 в 23:06
0

Ну я вот сначала поменял драйвера из-за шума, но и в планах уже была переделка принтера (фактически заново) на другую кинематику, бОльший стол, 32бит электронику и т.д., с попутным переводом всего этого хозяйства на 24В (тут ещё сыграла роль возможность повысив напряжение (и снизив этим ток) обойтись относительно тонкими проводами к столу) - теперь имею при 120мм/с качество, вполне сравнимое с прежними 60мм/с на старом Flyingbear P902. Ну и БП имеет мЕньший ток (24В 25А против прежнего 12В 30А - хотя мощность нового в два раза выше)

04.11.2019 в 23:28
0

теперь имею при 120мм/с качество, вполне сравнимое с прежними 60мм/с на старом

Ну вот мой А8 вполне способен развивать и 150 мм/сек с приличным ускорением без повышения напряжения драйверов. Но толку от этого, если при высоких ускорениях он раскачивается как тополь под ураганом? :)

Для высоких ускорений нужна во-первых жесткая механика, а все остальное - это уже дело второе :)

04.11.2019 в 23:55
0

Ну правильно, "Летающий медведь" тоже на взлёт уходил, когда набирал "достаточную для отрыва от земли" скорость :-)

05.11.2019 в 00:07
0

Вот поэтому я и писал, что еще нужно хорошо подумать есть ли смысл увеличивать ускорения и скорости и для этого поднимать напряжение драйверам :)

03.11.2019 в 22:16
0

Я вот недавно покупал моторы. Естественно нужно было досконально изучать даташиты перед покупкой.

И оказывается типичные моторы, 4401 самые массовые имеют 2,4 -3 Ом  сопротивление. Типичный максимальный ток = 1,7ампер.

Закон Ома гласит: чтобы получить указанную силу тока на данном сопротивлении мы должны подать напряжение = I*R = 1.7*2.4=4 вольт

Ну пусть будет 3 ома 1,7*3=5.1 вольт. 

Имея питание 12 вольт имееем 3х кратный запас минимум.

А учитывая, что максимальный ток никто не ставит, этот запас еще больше.

Так что я даже не знаю, лучше ли 24 вольт.

А вот драйверам эти лишние 19-20 вольт надо кудато девать. в тепло, кудаже еще.


Но с нагревателем стола 24 вольт как раз более благоприятно, поскольку для той же мощности потребуется сила тока в 2 раза меньше. А значит транзистор и клеммы будут не так сильно нагреваться.


Товарищи, выучите закон Ома, и начните его наконец применять. Это полезно!

03.11.2019 в 22:49
3

Не нужно применять закон Ома для постоянного тока к переменному току. Это вредно. 

04.11.2019 в 01:09
0

Не вредно, но не нужно делать это так в лоб :) Закон Ома работает и с переменных напряжением, просто он там несколько усложняется :)

03.11.2019 в 22:52
1

И все не верно.

Вернее все верно для нагревателей.

Но не для шаговых двигателей.

Драйвер подает ограниченный ток, а не напряжение.

И двигатели не подключены постоянно обмотками к источнику питания.

Чем выше напряжение, тем быстрее достигается нужный ток. Есть еще такая штука как индуктивность. И она играет не последнюю роль в шаговых двигателях.

Всю теорию шаговых двигателей не буду расписывать. Здесь пару раз были хорошие посты за них.

03.11.2019 в 23:26
0

Все правильно, если рассматривать ситуацию, когда мотор не шагает, а держит ротор. В этом случае, ток в обмотке мотора постоянный (тот, который выставлен на драйвере) и положение шага 0 или 90 градусов. В остальных положениях, ток обмотки меньше выставленного, т.к. включаются уже две обмотки.

04.11.2019 в 00:59
0

когда мотор не шагает, а держит ротор. В этом случае, ток в обмотке мотора постоянный

Даже тогда драйвер подает на обмотку все питающее напряжение, модулированное ШИМ. Оно сглаживается в обмотке за счет ее индуктивности почти до постоянного (и уже меньшего) напряжения, необходимого для создания заданного тока :)

В остальных положениях, ток обмотки меньше выставленного, т.к. включаются уже две обмотки.

Тоже не совсем верно, т.к. ток задается на обмотку, а не на весь драйвер. При целых шагах обе катушки всегда запитаны номинальным током той или иной полярности (есть нюансы, но они не принципиальны). При микрошагах большую часть времени катушки действительно запитываются меньшим током, но есть моменты, когда на них подается и полный ток.

04.11.2019 в 09:37
1

Даже тогда драйвер подает на обмотку все питающее напряжение, модулированное ШИМ. Оно сглаживается в обмотке за счет ее индуктивности почти до постоянного

Тут согласен.

04.11.2019 в 11:57
1

Оно сглаживается в обмотке за счет ее индуктивности почти до постоянного (и уже меньшего) напряжения

Напряжение там одно +- напряжение питания драйвера. Это же ШИМ.

И я заблуждался по поводу потребляемой мощности шаговым двигателем. Там всегда работает ШИМ для поддержания заданного тока в обмотке. Но индуктивность обмотки всегда работает и в насыщение не входит (это когда начинает работать сопротивление обмотки).

04.11.2019 в 15:59
1

Да, был не прав, ШИМ на обмотке всегда полной амплитуды, это ток сглаживается :)

03.11.2019 в 23:40
0

Все это прекрасно, но такая логика работает только пока мотор стоит неподвижно.

04.11.2019 в 00:59
0

Даже тогда такая логика совсем не работает. Эта логика вообще неприменима к современным драйверам :)

04.11.2019 в 01:04
1

А вот драйверам эти лишние 19-20 вольт надо кудато девать. в тепло, кудаже еще.

Никуда им не надо их девать :) Они импульсные. Как зарядки для телефона, которые из 230 вольт получают 5 вольт, но при этом ни в какое тепло не девают остальные 225 вольт :) Если бы девали в тепло, то зарядка при 2 амперах потребления телефоном растеклась бы лужей расплавленного пластика секунд через 10 после включения :)


Но с нагревателем стола 24 вольт как раз более благоприятно, поскольку для той же мощности потребуется сила тока в 2 раза меньше. А значит транзистор и клеммы будут не так сильно нагреваться.

Я же надеюсь, что это Вы имеете в виду замену вместе с БП и нагревателя стола, правда? :)) Иначе было бы странно слышать это от того, кто призывает учить закон Ома :)

04.11.2019 в 07:59
0

зарядки для телефона работают несколько по другому принципу. Это маленький блок питания который имеет в своём составе трансформатор.

Он то и трансформирует 220 в желаемое напряжение согласно коэффициенту трансформации.

импульсные преобразователи, имеют в своём составе дроссель который является главной частью преобразования. И именно на дросселе выделяется тепло, но там его нагревают потери.

Так что драивера двигателей не имеют, и не могут иметь с воём составе индуктивностей - они работают на индуктивность. Для ограничения тока там есть обратная связь.

А поскольку ток в индуктивности не может возникнуть мгновенно бесконечной величины, соотвестственно по достижению заданной величины тока обмотка отключается. И процессс посторяется. Если я верно понимаю принцип стабилизации тока.

И здесь конечно, скорость нарастания зависит от напряжения питания.

Ладно не буду спорить насчет применимости закона ома к таким сложным цепям. Но если заглянуть в даташит на мотор, там мы увидим и его рабочее напряжение, которое будет соответствовать тем расчетам что я приводил.

А даташиты составлял яно не я, к сожалению :-)

04.11.2019 в 10:05
0

Дешевые китайские диммеры вполне без индуктивности обходятся. Принцип стабилизации тока вы понимаете неверно.

Это хорошо, что даташиты не вы составляете. 

04.11.2019 в 10:05
0

Дешевые китайские диммеры вполне без индуктивности обходятся. Принцип стабилизации тока вы понимаете неверно.

Это хорошо, что даташиты не вы составляете. 

04.11.2019 в 10:09
0

Дешевые китайские диммеры я так понял вы имеет ввиду для 220 вольт? так они пе переменке работают :-) и там совсем другой принцип.

Конечно хорошо, иначе я гораздо лучше бы разбирался в подобных вопросах.

04.11.2019 в 10:10
0

Принцип стабилизации тока вы понимаете неверно - возможно. Так обьясните пожалуйста как правильно.

04.11.2019 в 15:48
0

импульсные преобразователи, имеют в своём составе дроссель который является главной частью преобразования. И именно на дросселе выделяется тепло, но там его нагревают потери.

О, так Вы почти понимаете как все работает (правда, главной частью преобразования все же является ШИМ-генератор со следящими цепями) :) Теперь представьте, что обмотки двигателя - это и есть индуктивность. И на них тоже выделяются в виде тепла потери. И драйверу никуда не нужно девать 19 вольт. Он тоже греется, но тоже только из-за потерь при переходных процессах.

А поскольку ток в индуктивности не может возникнуть мгновенно бесконечной величины, соотвестственно по достижению заданной величины тока обмотка отключается. И процессс посторяется. Если я верно понимаю принцип стабилизации тока.
И здесь конечно, скорость нарастания зависит от напряжения питания.

Совершенно верно. И становится понятно почему повышение напряжения на драйверах позволяет двигателю достигать бОльших скоростей. И никакие запасы по напряжению тут не при делах :)

04.11.2019 в 19:50
0

да, похоже пришли наконец к хоть какому то, обоснованному заключению почему 24 лучше чем 12.

Только это некая теория. Которую все понимают, а практики то нет. Так 36 вольт еще лучше.

Насколько лучше, каких скоростей можно достичь, как напряжение влияет на ускорение, скорость, динамику, торможение.

Это ведь большая работа, и неблагодарная - найдутся критики которые скажут неверно измерения провели. Кому оно надо?

- Кому надо, тот это афишировать не будет.

Можот оно и 12 вольт достаточно для печати - не в космос же с места рвать собираемя. 

Но чую, гдето глубоко в душе, что маловато будет :-) Словно лампочка не на полный накал светит,

04.11.2019 в 23:21
0

Только это некая теория. Которую все понимают, а практики то нет.

Практики полно у строителей ЧПУ :)

Так 36 вольт еще лучше.

Да. И 48 - еще лучше. А совсем хорошо - 70-80 вольт. И для ЧПУ хорошие драйвера могут работать с таким напряжением.

Вот Вам немного почти практики в графиках. Синим - напряжение, подающееся на обмотку, красным - ток в обмотке. Сначала двигатель вращается медленно, всего на 400 шагов в секунду. Как видно из графиков, ток в обмотках вполне успевает достигать заданных 3 ампер, а значит двигатель выдает практически полную мощность:

Теперь увеличиваем частоту шагов в 5 раз и видим, что ток не успевает вырастать до заданного из-за индуктивности обмотки, да и его пик около 2-2.5 ампер длится очень короткое время, а значит мощность уже падает:


Увеличим частоту шагов еще в два раза:

И ток не успевает нарастать даже до половины заданного. А значит мощность теряется более, чем в двое. Это означает, что при сохранении нагрузки двигатель уже начнет срываться из-за сильно упавшего момента.

А теперь увеличим напряжение вдвое при такой же высокой частоте шагов: И как видите ток стал почти достигать заданных 3 ампер, а значит мощность почти восстановилась.

То есть чем выше напряжение питания драйверов, тем быстрее сможет крутиться двигатель без существенной потери момента при той же нагрузке.

И это совершенно не секрет среди ЧПУ-шников, там это прописная истина. В инете можно найти и калькуляторы, показывающие максимальные обороты двигателя от напряжения питания драйверов.

04.11.2019 в 20:21
0

Ах да, раз уж заговорили о скорости нарастания напряжения, то этот параметр имеет напосредственное отношение к частотной характеристике, к максимальной частоте.

И здесь проявляется интересный момент:

Драйвера TMC имеют настройку, в прошивке необходимо прописывать напряжение питания. Там эта величина связана с частотой чоппера.

Впрочем без лишних подробностей.

И насколько я (ограниченно) знаю это единственные драйвера имеющие данную подстройку. Что должно выгодно отличать их от других.

А раз так, то 12 вольт не будет проблемой "вялости", ватности движений.

04.11.2019 в 23:24
0

А раз так, то 12 вольт не будет проблемой "вялости", ватности движений.

Все, конечно, зависит от двигателя, но в целом - будет. Драйвер никакими хитрыми алгоритмами не может увеличить скорость нарастания тока в индуктивности. Этому помогает только повышение напряжения.

04.11.2019 в 04:06
1

У skr 1.1 pro - отдельное питание под моторы... можно играться используя dc-dc.

А 1.1. старая (не про) нормально работает от 24В (у меня такая и от 24В работет, что правильно! , но стол был 12/24 и перепаян на 24, нагреватель хотэнда заменен на 24В). Даже не просто нормально, а в 4 раза лучше. Ток по проводам нужен в 4 раза меньше. Но для этого нужно переделать минимум стол и нагреватель хотэнда на 24В. (можно не переделывать, но если шим не сработает, то вероятность возгорания понятно во сколько раз у 12В элементов выше когда на них 24В нештатных пойдет... так что лучше 24В все нагреватели, даже если выйдут на свой макс по температуре при 24В но и могут не загореться при этом ибо это их штатный режим. С ростом температуры сопротивление увеличивается, у 24В нагревателей больше шансов выжить при постоянке 24В)

Драйверам и моторам это только на пользу, некоторые старые драйвера и 36-48В хотят. Текущим современным только 24В надо.

12В в принтере это какой-то старый пережиток. Только обычным кулерам столько надо, остальным силовым элементам нужно 24В и более и это правильно. 36В вроде не убивает, так что следующая планка и драйвера некоторые такое поддерживают. Но вот 48В - спорно, вроде как и убить может. 

04.11.2019 в 20:26
0

позвольте поинтересоваться:

1. почему при увеличении напряжения питания в 2 раза, ток уменьшается в 4 раза?

2. почему "у 24В нагревателей больше шансов выжить при постоянке 24В"?

04.11.2019 в 22:55
0

1. Потому что на таких столах при подключении на 12 вольт две нагревательные дорожки соединяются параллельно, а при подключении на 24 вольта они соединяются последовательно, то есть сопротивление увеличивается в 4 раза :) Правда, товарищ тут слегка ошибся - ток в 4 раза станет меньше, если по схеме на 24 вольта подключить все те же 12 вольт. А вот если подключить 24 вольта, то ток будет только в два раза меньше :) Что, впрочем, тоже хорошо, меньше потерь на проводах :)

2. Потому что на каждом погонном сантиметре нагревательной дорожки выделяется в два раза меньше мощности, меньше нагрузка на нее :)

05.11.2019 в 01:09
0

1. Если у стола есть переключение 12/24В, то обычно это два контура, при 12В они параллельны, при 24В последовательны. Сопротивление при 24В подключении в 4 раза больше, ток в 2 раза меньше.

2. Потому что они должны быть рассчитаны на 24В, даже если не сработает шим или банг-банг. У 12В элементов нагрев будет чудовищный при подключении к постоянным 24В, вопрос скорее быстрее они сгорят или все же перед этим чего-то подожгут.

04.11.2019 в 07:44
0

конечно работа шагового двигателя гораздо сложнее, и заону ома добавляется идуктивность.

Но питаются двигатели именно импульсным током постоянной полярности, а это не переменный ток.

И даже в режиме удержания на двигатели не подаётся постоянный ток, а подаётся  испульсный. Он какбы балансирует. Иначе на постоянном токе ротор притянулся бы к полному шагу.

48в не убьёт, разве что если языком проверить если ли напруга? :-)

04.11.2019 в 16:05
0

Но питаются двигатели именно импульсным током постоянной полярности, а это не переменный ток.

Вообще-то во время вращения двигателя они питаются переменным током, драйвер подает на обмотку напряжение разной полярности в разных шагах :)

на двигатели не подаётся постоянный ток, а подаётся испульсный. Он какбы балансирует. Иначе на постоянном токе ротор притянулся бы к полному шагу.

Но этот ток сглаживается в обмотке до постоянного за счет ее индуктивности.

04.11.2019 в 08:58
0

С Праздником поздравляю, товарищи коллеги, Россияне.


вот, если Вам те расчеты не подходят, есть именно для катушки индуктивности.

Гдето на просторах интернета:

Определить силу тока в катушке:

Энергия магнитоного поля катушки:

W = LI2/2,

где L — индуктивность катушки, I — сила тока.

Q = I2Rt,

где Q — выделенное количество теплоты (закон Джоуля-Ленца), R — сопротивление проводника.

По условию, Q = W

⇒ I2 Rt = LI2/2,

сокращаем на I2,

получаем Rt = L/2,

L = μoN2S / l,

где μo = 1,26 × 10−6 H/A2,

N — число витков в катушке; S — площадь поперечного сечения проводника; l — длина проводника.

N = l/d,

где d — диаметр провода.

⇒ в формулу L = μoN2S / l вместо N подставим l/d.

Выходит L = μolS/d2.

Вернёмся к формуле Rt = L/2,

R = L / (2t),

L = μolS / d2,

⇒ R = μolS / (d2 • 2t).

Сила тока равна:

I = U/R,

⇒ I = 2Ud2t / (μolS).

Формула готова! Осталось подставить вместо букв числа.

04.11.2019 в 10:56
0

Не читаемы формулы, степень лучше так писать (d^2), умножение * и скобки не жалеть. А то запутался, t - что означает?

04.11.2019 в 11:07
0

Гдето на просторах интернета.

за достоверность не отвечаю. Просто Копи-Паст показать что эти расчеты нам не осилить, так как для их получения надо не только разобрать двигатель, но и размотать катушки . http://www.afportal.ru/physics/together/722

04.11.2019 в 12:07
0

не только разобрать двигатель, но и размотать катушки

Для этого производитель указывает индуктивность обмотки двигателя - чтобы не разбирать, не считать витки, не измерять относительную магнитную проницаемость сердечника и его площадь. Хотя индуктивность можно измерить соответствующим прибором.

04.11.2019 в 12:13
0

речь была о расчетах в сообщении в 08:58

N — число витков в катушке; S — площадь поперечного сечения проводника; l — длина проводника.

d — диаметр провода.

Индуктивность нам эти параметры не даст.

04.11.2019 в 12:23
0

Индуктивность нам эти параметры не даст.

Она их заменяет.

04.11.2019 в 12:14
0

Ха-ха! Убить двигатель, чтобы померить сечение провода в катушке))))) В школьном возрасте на заводе учеником электрика подрабатывал на летних каникулах, дали нам асинхронный двигатель на ревизию - разобрать, смазать подшипники и собрать, до этого он крутился, после его заклинило)))) понял, что это не мое...

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

Модель катера из PLA-пластика

Пылеотвод Шайтера

Новичок и Sapphire Pro

FLSun QQ-S. Личный опыт и как я его разгонял до 3500мм/с2.

Переделка АКБ шуруповерта Matrix на 3S-литий-ионный комплект

IN GAME