Доработка китайских контроллеров ШД на повышенное напряжение

Контроллеры, драйверы, датчики, управляющие устройства.
msl272
Кандидат
Сообщения: 56
Зарегистрирован: 20 янв 2017, 13:23
Репутация: 40
Настоящее имя: Вячеслав
Контактная информация:

Доработка китайских контроллеров ШД на повышенное напряжение

Сообщение msl272 »

На китайских площадках продаются недорогие контроллеры типа SW-5045, ST-M5045 и другие 5045. Всем вроде неплохие, но напряжение держат только до 50 В.
А найти контроллеры на 80 В и более, гораздо сложнее и ценник на них начинает расти просто невероятно. Покупать такие просто жаба душит.
Станок 1000-600-200, шаговики 76-112. При напряжении 45В удавалось стабильно перемещаться на 3-4х метрах в минуту.
Вообщем устали мы от этого тормоза и было решено немного турбироваться.

Вскрытие показало, что все контроллеры этого типа собраны практически по одной схеме и переделка на 80 В проводится элементарно. В схеме стоят транзисторы IRF540 c напряжением 100 В, поэтому даже их трогать не придется. Драйвера транзисторов собраны на IRF2101. Они способны работать до 600 В, Соответственно данный драйвер теоретически можно довести до этого напряжения...

Итак: Переделка драйвера под питание 80 В.
1. Для начала меняем электролитические конденсаторы на такие же только напряжением 100 В. Их может быть два, а может быть только один, как на фото. В этом случае меняем только один, пленочную емкость не трогаем. Незабываем про полярность :).
2. Далее два резистора типоразмера 1206 на 4,7 кОм каждый. Это цепочка начального запуска импульсного питания. Заменяем оба на 7 - 10 кОм. Это делаем чтобы эти резисторы меньше грелись от повышенного напряжения. Чисто теоретически можно их и не менять, работать будет, но и греться будут чуток.
3. Резистор R7 на 68 кОм. Типа защита драйвера от повышенного напряжения. Заменяем на 100 кОм. Защита будет срабатывать при 89 вольтах.

И все... Станок стал легко перемещаться на скоростях до 8 метров. С непривычки аж смотреть жутковато.
З.Ы. Честно говоря, нам больше и не надо. Но можно этот драйвер вольт до 150 легко доработать. Придется транзисторы поменять на более высоковольтные и еще тройку деталек. Можно и ток драйвера увеличить раза в два. Пишите кому интересно.
Вложения
P1150030.JPG (3496 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=101485&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (4.27 МБ)</a>
Enot_1
Мастер
Сообщения: 1359
Зарегистрирован: 28 апр 2015, 00:12
Репутация: 242
Настоящее имя: Arkadiy
Откуда: Краснодар
Контактная информация:

Re: Доработка китайских контроллеров ШД на повышенное напряж

Сообщение Enot_1 »

Какой "пробег" на модернизированных драйверах?
msl272
Кандидат
Сообщения: 56
Зарегистрирован: 20 янв 2017, 13:23
Репутация: 40
Настоящее имя: Вячеслав
Контактная информация:

Re: Доработка китайских контроллеров ШД на повышенное напряж

Сообщение msl272 »

Недели две уже ходят. 2-3 часа в день в среднем используем.
Блок питания установлен на 80 Вольт.
msl272
Кандидат
Сообщения: 56
Зарегистрирован: 20 янв 2017, 13:23
Репутация: 40
Настоящее имя: Вячеслав
Контактная информация:

Re: Доработка китайских контроллеров ШД на повышенное напряж

Сообщение msl272 »

Видео работы в теме о самом станке положено:
http://www.cnc-club.ru/forum/viewtopic. ... &start=220
nekefer
Новичок
Сообщения: 24
Зарегистрирован: 23 дек 2016, 12:19
Репутация: 1
Контактная информация:

Re: Доработка китайских контроллеров ШД на повышенное напряж

Сообщение nekefer »

прямо теорию заговора подтвердили прикладным путем
Аватара пользователя
raddd
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 1564
Зарегистрирован: 10 фев 2015, 08:50
Репутация: 540
Настоящее имя: Alexey Rodionov
Откуда: Беларусь Минский р-н
Контактная информация:

Re: Доработка китайских контроллеров ШД на повышенное напряж

Сообщение raddd »

Никакой теории заговора нет.
В прошивке заложены параметры для рабочего напряжения.
Обманным путем мы поднимаем напряжение заставляя проц думать что все в норме. Однако броски тока при высоком напряжении больше. И если проц успевает отрезать ток вовремя это гуд. Но может быть стечение обстоятельств которое не входит в заданный диапазон регулировок (значений) заложеных в прошивке. И тогда либо упадет в аварию. Либо чегото будет грется,либо испустит сизый дух на котором работает вся электроника.
Дума если процентов на 20-30 поднимать напругу ничего не ппроизойдет.
||||||||||||
||||||||||||
msl272
Кандидат
Сообщения: 56
Зарегистрирован: 20 янв 2017, 13:23
Репутация: 40
Настоящее имя: Вячеслав
Контактная информация:

Re: Доработка китайских контроллеров ШД на повышенное напряж

Сообщение msl272 »

Никаких рабочих напряжений в прошивку не заложено. Любой контроллер шагового двигателя работает по принципу источника тока.
Каждый импульс шага меняет уставку тока в выходном канале. Выходные цепи, работают в импульсном режиме и тупо выдерживают заданный ток.

Чем выше напряжение питания, тем быстрее изменяется ток в индуктивной обмотке двигателя. Соответственно двигатель быстрее перемещается на один шаг. Пульсации тока в обмотке зависят только от индуктивности и частоты переключений. Ошибок и сбоев связанных с напряжением нет и быть не может.
Это теория.

На практике - хотите более высокую скорость, нужно увеличивать напряжение. Что я сделал.
Аватара пользователя
raddd
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 1564
Зарегистрирован: 10 фев 2015, 08:50
Репутация: 540
Настоящее имя: Alexey Rodionov
Откуда: Беларусь Минский р-н
Контактная информация:

Re: Доработка китайских контроллеров ШД на повышенное напряж

Сообщение raddd »

Хотите сказать что реакция процессора на ток в обмотке мгновенна?
Я так не думаю, в любом случае есть пик "проскок" тока выше уставки.
Так при неизменном сопротивлении и индуктивности при повышении напряжения эти пики будут выше. И проц снизит ток только тогда когда его измеряяет. А пока он будет занят другими вычислениями будет грется обмотка или ключ. А когда скорость нарастания тока выйдет за пределы шим проца может вообще нехорошо получится.
||||||||||||
||||||||||||
Аватара пользователя
Сергей Саныч
Мастер
Сообщения: 9116
Зарегистрирован: 30 май 2012, 14:20
Репутация: 2858
Откуда: Тюмень
Контактная информация:

Re: Доработка китайских контроллеров ШД на повышенное напряж

Сообщение Сергей Саныч »

Как правило в нормальных драйверах есть защита от КЗ обмоток, когда ток нарастает практически мгновенно.
Но да, при "форсировании" драйверов надо учитывать все сопутствующие факторы, иначе неизбежно снижение надежности.
Чудес не бывает. Бывают фокусы.
Аватара пользователя
AndyBig
Мастер
Сообщения: 3971
Зарегистрирован: 07 мар 2014, 04:01
Репутация: 1121
Откуда: юг России
Контактная информация:

Re: Доработка китайских контроллеров ШД на повышенное напряж

Сообщение AndyBig »

raddd писал(а):Так при неизменном сопротивлении и индуктивности при повышении напряжения эти пики будут выше. И проц снизит ток только тогда когда его измеряяет. А пока он будет занят другими вычислениями будет грется обмотка или ключ. А когда скорость нарастания тока выйдет за пределы шим проца может вообще нехорошо получится.
Но ведь ровно та же ситуация может произойти и при подключении двигателей с малой индуктивностью :)
sidor094
Мастер
Сообщения: 826
Зарегистрирован: 20 фев 2014, 09:13
Репутация: 81
Настоящее имя: Сергей
Откуда: Москва
Контактная информация:

Re: Доработка китайских контроллеров ШД на повышенное напряж

Сообщение sidor094 »

А как обстоит дело с источником питания для схемы управления?Какой стоит в схеме ствбилизатор или преобразователь напряжения?У них как правило тоже диапазон входных напряжений ограничен.
belazov
Новичок
Сообщения: 10
Зарегистрирован: 01 ноя 2016, 21:35
Репутация: 1
Настоящее имя: Юрий
Контактная информация:

Re: Доработка китайских контроллеров ШД на повышенное напряж

Сообщение belazov »

АМ882 для 80В и 8А имеет ключи IRF640N 200V 0.15ом 18А
msl272
Кандидат
Сообщения: 56
Зарегистрирован: 20 янв 2017, 13:23
Репутация: 40
Настоящее имя: Вячеслав
Контактная информация:

Re: Доработка китайских контроллеров ШД на повышенное напряж

Сообщение msl272 »

sidor094 писал(а):А как обстоит дело с источником питания для схемы управления?
Там собран импульсный обратноходовой источник на UC3844 с разделительным трансформатором. Транзистор стоит на 200В, поэтому источник питания позволит питать дравер напряжением примерно до 150В. Я только поменял резисторы начального запуска на более высокоомные. Пункт 2 первого поста.
msl272
Кандидат
Сообщения: 56
Зарегистрирован: 20 янв 2017, 13:23
Репутация: 40
Настоящее имя: Вячеслав
Контактная информация:

Re: Доработка китайских контроллеров ШД на повышенное напряж

Сообщение msl272 »

Сергей Саныч писал(а):Как правило в нормальных драйверах есть защита от КЗ обмоток
Нет такого. Т.к. в этом нет никакого смысла. Ну по крайней мере в большинстве простых драйверов.
Еще раз повторю - система представляет собой импульсный стабилизатор тока. Источнику тока пофигу какое сопротивление имеет нагрузка, его задача выдерживать заданное значение тока.
Поэтому к драйверу можно подключить нагрузку (мотор) с низким или высоким сопротивлением, низкой или высокой индуктивностью, можно замкнуть выход. В любом из этих случаев ток нагрузки будет стабилизироваться схемой и останется на заданном уровне.
ЗЫ, Поводить замыкание я конечно не рекомендую, особенно на повышенных напряжениях. Но теоретически драйвер его должен отрабатывать как стабилизатор тока.
Аватара пользователя
Сергей Саныч
Мастер
Сообщения: 9116
Зарегистрирован: 30 май 2012, 14:20
Репутация: 2858
Откуда: Тюмень
Контактная информация:

Re: Доработка китайских контроллеров ШД на повышенное напряж

Сообщение Сергей Саныч »

msl272 писал(а):Источнику тока пофигу какое сопротивление имеет нагрузка, его задача выдерживать заданное значение тока.
Теоретически да, а на практике может быть некоторая задержка между нарастанием тока (напряжения на измерительном резисторе) и реакцией. Особенно, если драйвер "шибко умный", т.е. цифровой.
Чудес не бывает. Бывают фокусы.
Ответить

Вернуться в «Электроника»