Выбор блока питания
- Leonov-x
- Новичок
- Сообщения: 18
- Зарегистрирован: 25 янв 2015, 12:50
- Репутация: 2
- Настоящее имя: Леонов Игорь
- Откуда: Пятигорск
- Контактная информация:
Выбор блока питания
Всем привет.
Вопрос по выбору блока питания. Есть 4 комплекта шаговых двигателей WT57STH115-4204A и драйверов DQ542MA.
Шаговый двигатель WT57STH115-4204A:
Размер: NEMA23
Фазы: 2
Угловой шаг: 1,8° ± 5%
Напряжение: 3.78 В
Ток/фаза: 4,2 A
Сопротивление/фаза: 0,9 Ом ± 10%
Индуктивность/фаза: 3,8 мГн ± 20%
Удерживающий момент: 30 кг-см
Момент инерции: 810 г-см2
4 провода
Максимальное напряжения для заданной индуктивности ШД:
Максимальное напряжение = 1000 * SQRT(Индуктивность)
1000 × √(0,0038) = 61,6441400297 В
Драйвер DQ542MA:
Входное напряжение: 18-50 В постоянного напряжения
Входной ток: < 4A
Выходной ток: 1.0A~4.2A
Потребление: 60 Вт
Вопрос: какой импульсный БП будет более оптимален?
2 xS-350-36(выходное напряжение 36В(DC) (регулировка ±10%), максимальный ток нагрузки 9.7А(350Вт))
2 xS-350-48(выходное напряжение 48В(DC) (регулировка ±10%), максимальный ток нагрузки 7.3А(350Вт))
Какие предпочтительнее, какие плюсы и минусы S-350-36 и S-350-48 при использовании с моими ШД и драйверами?
Вопрос по выбору блока питания. Есть 4 комплекта шаговых двигателей WT57STH115-4204A и драйверов DQ542MA.
Шаговый двигатель WT57STH115-4204A:
Размер: NEMA23
Фазы: 2
Угловой шаг: 1,8° ± 5%
Напряжение: 3.78 В
Ток/фаза: 4,2 A
Сопротивление/фаза: 0,9 Ом ± 10%
Индуктивность/фаза: 3,8 мГн ± 20%
Удерживающий момент: 30 кг-см
Момент инерции: 810 г-см2
4 провода
Максимальное напряжения для заданной индуктивности ШД:
Максимальное напряжение = 1000 * SQRT(Индуктивность)
1000 × √(0,0038) = 61,6441400297 В
Драйвер DQ542MA:
Входное напряжение: 18-50 В постоянного напряжения
Входной ток: < 4A
Выходной ток: 1.0A~4.2A
Потребление: 60 Вт
Вопрос: какой импульсный БП будет более оптимален?
2 xS-350-36(выходное напряжение 36В(DC) (регулировка ±10%), максимальный ток нагрузки 9.7А(350Вт))
2 xS-350-48(выходное напряжение 48В(DC) (регулировка ±10%), максимальный ток нагрузки 7.3А(350Вт))
Какие предпочтительнее, какие плюсы и минусы S-350-36 и S-350-48 при использовании с моими ШД и драйверами?
- PKM
- Почётный участник
- Сообщения: 4263
- Зарегистрирован: 31 мар 2011, 18:11
- Репутация: 705
- Настоящее имя: Андрей
- Откуда: Украина
- Контактная информация:
Re: Выбор блока питания
48В не надо брать, это на пределе для драйвера. 36В в самый раз будет
- Leonov-x
- Новичок
- Сообщения: 18
- Зарегистрирован: 25 янв 2015, 12:50
- Репутация: 2
- Настоящее имя: Леонов Игорь
- Откуда: Пятигорск
- Контактная информация:
Re: Выбор блока питания
Спасибо.PKM писал(а):48В не надо брать, это на пределе для драйвера. 36В в самый раз будет
Так же в будущем планируется увеличение до 6 комплектов шаговых двигателей WT57STH115-4204A и драйверов DQ542MA, в таком случае можно оставить два S-350-36 или нужен будет третий? Будет ли разница?
- michael-yurov
- Почётный участник
- Сообщения: 11628
- Зарегистрирован: 26 июл 2012, 00:10
- Репутация: 4639
- Настоящее имя: Михаил Львович
- Откуда: Новоуральск
- Контактная информация:
Re: Выбор блока питания
Никто не знает, какие задачи у ваших моторов.
Если привод на зубчатую рейку - то вполне подойдет (если не считать того, что моторы смогут выдавать лишь 50% своей мощности, т.к. драйвер имеет ограничение по току).
Если на ШВП - то вариант не очень, т.к. при таком напряжении моторы просто будут слишком медленно вращаться.
Моторы большие, драйверы для них слабые, напряжение - тоже недостаточное для большинства задач (работать будет, но относительно медленно).
Чтобы подать на мотор 4,2 А в режиме микрошага, понадобится драйвер с пиковым током 6 А.
Для моторов с индуктивностью 3,8 мГн и рабочим током 4,2 А нужно достаточно высокое напряжение питания, если нужны высокие скорости работы.
Понимаю, что моторы взяли "с запасом". Но тогда уж и драйверы нужно было брать с запасом, и блоки питания...
Если привод на зубчатую рейку - то вполне подойдет (если не считать того, что моторы смогут выдавать лишь 50% своей мощности, т.к. драйвер имеет ограничение по току).
Если на ШВП - то вариант не очень, т.к. при таком напряжении моторы просто будут слишком медленно вращаться.
Моторы большие, драйверы для них слабые, напряжение - тоже недостаточное для большинства задач (работать будет, но относительно медленно).
Чтобы подать на мотор 4,2 А в режиме микрошага, понадобится драйвер с пиковым током 6 А.
Для моторов с индуктивностью 3,8 мГн и рабочим током 4,2 А нужно достаточно высокое напряжение питания, если нужны высокие скорости работы.
Понимаю, что моторы взяли "с запасом". Но тогда уж и драйверы нужно было брать с запасом, и блоки питания...
- Serg
- Мастер
- Сообщения: 21923
- Зарегистрирован: 17 апр 2012, 14:58
- Репутация: 5181
- Заслуга: c781c134843e0c1a3de9
- Настоящее имя: Сергей
- Откуда: Москва
- Контактная информация:
Re: Выбор блока питания
Можно взять на 48 и "открутить" его вольт до 42-45...PKM писал(а):48В не надо брать, это на пределе для драйвера. 36В в самый раз будет
Я не Христос, рыбу не раздаю, но могу научить, как сделать удочку...
- megagad
- Почётный участник
- Сообщения: 3207
- Зарегистрирован: 05 апр 2014, 18:57
- Репутация: 712
- Откуда: Реуспублика Крым, Бахчисарай.
- Контактная информация:
Re: Выбор блока питания
Все ваши шесть движков можно питать от одного блока питания.Leonov-x писал(а):Так же в будущем планируется увеличение до 6 комплектов шаговых двигателей WT57STH115-4204A и драйверов DQ542MA, в таком случае можно оставить два S-350-36 или нужен будет третий? Будет ли разница?
Ибо драйвер с ШИМ не подаст на двигатель большее напряжение чем "I*R" Ток мы знаем(4.2А), сопротивление тоже(0.9 Ом). Собственно и напряжение так-же - 3.8в. Итого - на один ШД будет подаваться 15Вт мощности в любом случае Итого - 350Вт БП хватит на 20 шаговиков
ВОпрос только в том - хватит-ли буферных ёмкостей в БП и драйвере для сглаживания импульсных пиков потребления.
We Do What We Must, Because We Can!
Причинять добро, наносить пользу и подвергать ласке.
Причинять добро, наносить пользу и подвергать ласке.
- michael-yurov
- Почётный участник
- Сообщения: 11628
- Зарегистрирован: 26 июл 2012, 00:10
- Репутация: 4639
- Настоящее имя: Михаил Львович
- Откуда: Новоуральск
- Контактная информация:
Re: Выбор блока питания
Только на минимальных скоростях.megagad писал(а):Итого - на один ШД будет подаваться 15Вт мощности в любом случае Итого - 350Вт БП хватит на 20 шаговиков
С ростом скорости возрастает потребление.
Один такой мотор способен потреблять до 200 Вт при высокой нагрузке.
- PKM
- Почётный участник
- Сообщения: 4263
- Зарегистрирован: 31 мар 2011, 18:11
- Репутация: 705
- Настоящее имя: Андрей
- Откуда: Украина
- Контактная информация:
Re: Выбор блока питания
Да, а можно и 36В подкрутить до 40В...UAVpilot писал(а):Можно взять на 48 и "открутить" его вольт до 42-45...
- Leonov-x
- Новичок
- Сообщения: 18
- Зарегистрирован: 25 янв 2015, 12:50
- Репутация: 2
- Настоящее имя: Леонов Игорь
- Откуда: Пятигорск
- Контактная информация:
Re: Выбор блока питания
Как я понимаю в идеале искать БП 42В с регулировкой ±10%? Если такие имеются по хорошей цене ))PKM писал(а):Да, а можно и 36В подкрутить до 40В...UAVpilot писал(а):Можно взять на 48 и "открутить" его вольт до 42-45...
- megagad
- Почётный участник
- Сообщения: 3207
- Зарегистрирован: 05 апр 2014, 18:57
- Репутация: 712
- Откуда: Реуспублика Крым, Бахчисарай.
- Контактная информация:
Re: Выбор блока питания
Вы это проверяли? ради интереса - хотел-бы глянуть на результаты, главное - на тип нагрузки. и собственно описание понятия "высокой нагрузки" для шаговикаmichael-yurov писал(а):Один такой мотор способен потреблять до 200 Вт при высокой нагрузке.
We Do What We Must, Because We Can!
Причинять добро, наносить пользу и подвергать ласке.
Причинять добро, наносить пользу и подвергать ласке.
- michael-yurov
- Почётный участник
- Сообщения: 11628
- Зарегистрирован: 26 июл 2012, 00:10
- Репутация: 4639
- Настоящее имя: Михаил Львович
- Откуда: Новоуральск
- Контактная информация:
Re: Выбор блока питания
Все гораздо проще.megagad писал(а):Вы это проверяли? ради интереса - хотел-бы глянуть на результаты, главное - на тип нагрузки. и собственно описание понятия "высокой нагрузки" для шаговикаmichael-yurov писал(а):Один такой мотор способен потреблять до 200 Вт при высокой нагрузке.
Закон сохранения энергии никто не отменял.
Чтобы разогреть мотор такого размера до 100 °С (а такое вполне может быть при работе станка с относительно высокими ускорениями и на относительно высокой скорости) потребуется мощность около 200 Вт (можно сравнить с мощностью лампочки накаливания сопоставимого размера).
Можно пойти по другому - посмотреть, какой ток отдает блок питания при работе станка в разных режимах, и, зная напряжение, пересчитать в потребляемую мощность.
(при питании бОльшим напряжением ток будет меньше)
А высокая нагрузка, ну, это, например, шпиндель массой 7 - 10 кг таскать вверх/вниз с высокими ускорениями при обработке рельефа.
-
- Опытный
- Сообщения: 162
- Зарегистрирован: 04 окт 2013, 14:57
- Репутация: 217
- Контактная информация:
Re: Выбор блока питания
Не совсем так. А если быть точным, то совсем не так.megagad писал(а):Все ваши шесть движков можно питать от одного блока питания.Leonov-x писал(а):Так же в будущем планируется увеличение до 6 комплектов шаговых двигателей WT57STH115-4204A и драйверов DQ542MA, в таком случае можно оставить два S-350-36 или нужен будет третий? Будет ли разница?
Ибо драйвер с ШИМ не подаст на двигатель большее напряжение чем "I*R" Ток мы знаем(4.2А), сопротивление тоже(0.9 Ом). Собственно и напряжение так-же - 3.8в. Итого - на один ШД будет подаваться 15Вт мощности в любом случае Итого - 350Вт БП хватит на 20 шаговиков
ВОпрос только в том - хватит-ли буферных ёмкостей в БП и драйвере для сглаживания импульсных пиков потребления.
Драйвер всегда подает на движок то напряжение, которое идет с Б.П. Только с разной длинной импульса. Чем больше нагрузка на двигатель по перемещению тем более длинный импульс выдает драйвер. Сотвественно тем больше требуется мощьность блока питания.
Leonov-x писал(а):
Вопрос: какой импульсный БП будет более оптимален?
2 xS-350-36(выходное напряжение 36В(DC) (регулировка ±10%), максимальный ток нагрузки 9.7А(350Вт))
2 xS-350-48(выходное напряжение 48В(DC) (регулировка ±10%), максимальный ток нагрузки 7.3А(350Вт))
Какие предпочтительнее, какие плюсы и минусы S-350-36 и S-350-48 при использовании с моими ШД и драйверами?
З.Ы. Оптимальное напряжение 40-42 вольта для вашего драйвера. И обязательно посмотрите наличие в нем Демпфера. Если нет, то надо обязательно ставить дополнительно.
Одного бп 350 ватт может не хватить. Если хотите ставить два, то лучше брать на 24 вольта и ставить их последовательно, предварительно настроив каждый на 20-21 вольт. При этом обязательно сначала проверьте что у них выход питания не соединение землей!!!
- Сергей Саныч
- Мастер
- Сообщения: 9116
- Зарегистрирован: 30 май 2012, 14:20
- Репутация: 2858
- Откуда: Тюмень
- Контактная информация:
Re: Выбор блока питания
Еще раз приведу свою же ссылку Re: Кто что думает по поводу дампера #61
По совпадению, опыт проводился на станке с тремя двигателями, практически такими же, как у ТС.
На осциллограмме видно, что максимальный ток потребления достигает 6,6А при напряжении 42В. Итого мощность 277Вт на три движка. На один, соответственно, приходится 92 ватта.
Кстати, о скорости. Без особого труда эти ШД при питании драйверов 42В удавалось раскрутить (на станке) до 2700 об/мин. При реальной работе скорость вращения 1800 - компромисс между скоростью и ускорением.
По совпадению, опыт проводился на станке с тремя двигателями, практически такими же, как у ТС.
На осциллограмме видно, что максимальный ток потребления достигает 6,6А при напряжении 42В. Итого мощность 277Вт на три движка. На один, соответственно, приходится 92 ватта.
Можно и десятью ваттами разогреть - вопрос времени и качества теплоотводаmichael-yurov писал(а):Чтобы разогреть мотор такого размера до 100 °С (а такое вполне может быть при работе станка с относительно высокими ускорениями и на относительно высокой скорости) потребуется мощность около 200 Вт
Кстати, о скорости. Без особого труда эти ШД при питании драйверов 42В удавалось раскрутить (на станке) до 2700 об/мин. При реальной работе скорость вращения 1800 - компромисс между скоростью и ускорением.
Последний раз редактировалось Сергей Саныч 25 янв 2015, 17:46, всего редактировалось 1 раз.
Чудес не бывает. Бывают фокусы.
-
- Опытный
- Сообщения: 161
- Зарегистрирован: 02 апр 2014, 22:18
- Репутация: 40
- Контактная информация:
Re: Выбор блока питания
Ерунда какая-то. Что, у мотора кпд 0%? Или он может потреблять все 500w?michael-yurov писал(а):Закон сохранения энергии никто не отменял.
Чтобы разогреть мотор такого размера до 100 °С (а такое вполне может быть при работе станка с относительно высокими ускорениями и на относительно высокой скорости) потребуется мощность около 200 Вт (можно сравнить с мощностью лампочки накаливания сопоставимого размера).
Шаговики неплохо нагреваются и в режиме удержания (ну, допустим, на 20-30 градусов) .
Для этого мотора мощность при удержании 4.2^2*0,9=15,88 Вт.
Короче, 200 Вт на нагрев это ооочень круто.
- michael-yurov
- Почётный участник
- Сообщения: 11628
- Зарегистрирован: 26 июл 2012, 00:10
- Репутация: 4639
- Настоящее имя: Михаил Львович
- Откуда: Новоуральск
- Контактная информация:
Re: Выбор блока питания
Если не вдаваться в дебри, то чем больше мотор - тем лучше у него теплоотвод, просто за счет размера.Сергей Саныч писал(а):Можно и десятью ваттами разогреть - вопрос времени и качества теплоотвода
Данные моторы не маленькие - 115 мм.
Мои моторы - 67 мм (почти вдвое меньше) вполне способны сожрать до 100 Вт (но я на них еще радиаторы приляпал, т.к. моторы слабоваты для моего станка).
В режиме удержания - 0%. Во время работы с невысокой нагрузкой - около 0%. У ШД в принципе КПД не высокий и я им пренебрег, т.к. энергия, которая уйдет на пользу ляжет сверху дополнительной нагрузкой на БП, а остальное - в тепло.ok-evgenij писал(а):Ерунда какая-то. Что, у мотора кпд 0%?
Кратковременно - может, если поставить его в соответствующие условия.ok-evgenij писал(а):Или он может потреблять все 500w?
Вы забыли про вторую обмотку.ok-evgenij писал(а):Для этого мотора мощность при удержании 4.2^2*0,9=15,88 Вт.
Ну и в большинстве драйверов в режиме удержания ток снижается в 2 раза, т.е. потребляемая мощность в 4.
Соответственно у этого мотора в режиме удержания потребление 8 Вт.
При работе на минимальной скорости без нагрузки - 32 Вт.
Я же писал про нагрев до 100 °С, а это уже практически предел возможностей мотора, вот и сказал, про 200 Вт.ok-evgenij писал(а):Короче, 200 Вт на нагрев это ооочень круто.
Ну пусть не 200. Пусть 100 Вт.
Хотя, как написал Сергей Саныч - такие моторы жрут на его станке до 92 Вт (не думаю, что на его станке моторы до 100 °С разогрелись во время теста).
А если нагрузку увеличить, то, кратковременно могут больше 200 сожрать.
- Сергей Саныч
- Мастер
- Сообщения: 9116
- Зарегистрирован: 30 май 2012, 14:20
- Репутация: 2858
- Откуда: Тюмень
- Контактная информация:
Re: Выбор блока питания
При длительной практической работе греются до 60-65 градусов. А тест я долго не гонял, так что просто не успели сколько-нибудь серьезно нагреться.michael-yurov писал(а):Хотя, как написал Сергей Саныч - такие моторы жрут на его станке до 92 Вт (не думаю, что на его станке моторы до 100 °С разогрелись во время теста).
Чудес не бывает. Бывают фокусы.
- michael-yurov
- Почётный участник
- Сообщения: 11628
- Зарегистрирован: 26 июл 2012, 00:10
- Репутация: 4639
- Настоящее имя: Михаил Львович
- Откуда: Новоуральск
- Контактная информация:
Re: Выбор блока питания
60-65 °С - это ровно вдвое меньше, чем 100 °С (при температуре окружающей среды 25 °С).Сергей Саныч писал(а):При длительной практической работе греются до 60-65 градусов. А тест я долго не гонял, так что просто не успели сколько-нибудь серьезно нагреться.michael-yurov писал(а):Хотя, как написал Сергей Саныч - такие моторы жрут на его станке до 92 Вт (не думаю, что на его станке моторы до 100 °С разогрелись во время теста).
Учитывая, что скорость отдачи тепловой энергии линейно зависит от разности температур (если я ничего не путаю),
то для того, чтобы моторы нагрелись до 100 °С потребуется подавать на них вдвое большую мощность, т.е. практически, как я и сказал - около 200 Вт.
Все эти цифры, конечно, плюс - минус полвагона, но примерно определиться позволят.
- Сергей Саныч
- Мастер
- Сообщения: 9116
- Зарегистрирован: 30 май 2012, 14:20
- Репутация: 2858
- Откуда: Тюмень
- Контактная информация:
Re: Выбор блока питания
92Вт - это пиковая потребляемая мощность в тесте. Средняя будет гораздо меньше. Нагрев определяется именно средней мощностью.michael-yurov писал(а):60-65 °С - это ровно вдвое меньше, чем 100 °С (при температуре окружающей среды 25 °С).
Учитывая, что скорость отдачи тепловой энергии линейно зависит от разности температур (если я ничего не путаю),
то для того, чтобы моторы нагрелись до 100 °С потребуется подавать на них вдвое большую мощность, т.е. практически, как я и сказал - около 200 Вт.
И надо учитывать, что хоть КПД ШД и невысок, но все-таки не всю мощность он тратит на собственный нагрев
Но, в общем-то ТС спрашивал не про нагрев, а сколько можно ли питать от одного 350-ваттного источника таких моторов. Ответ: три - можно. Четыре - уже многовато.
Чудес не бывает. Бывают фокусы.
- Leonov-x
- Новичок
- Сообщения: 18
- Зарегистрирован: 25 янв 2015, 12:50
- Репутация: 2
- Настоящее имя: Леонов Игорь
- Откуда: Пятигорск
- Контактная информация:
Re: Выбор блока питания
Спасибо всем огромное! взял на 48 Вольт, скрутил в минимум, подключил драйвера через дампер, пока все работает как надо.
- T72
- Опытный
- Сообщения: 167
- Зарегистрирован: 27 апр 2015, 12:58
- Репутация: 12
- Настоящее имя: Алексей
- Контактная информация:
Re: Выбор блока питания
Подскажите пожалуйста, какой блок питания лучше всего приобрести для блока управления станком.
Первое время 3 оси, в дальнейшем 4 с поворотной с токарным патроном. Моторы 3A на 28.5 кг.
Думаю оптимально 36В. 500-600 Ватт. Скорее всего это с неплохим запасом.
Модели которые внушили доверие:
S-600-36 из самых простых
http://www.aliexpress.com/item/600W-36V ... 61865.html
SE-600-36 от MEAN WELL
http://www.aliexpress.com/item/Original ... 29449.html
и вот такой SP-600-36 с PFC и необычным форм-фактором:
http://www.aliexpress.com/item/600W-36V ... 06744.html
это самый дешевый БП с PFC
как вариант
http://www.aliexpress.com/item/36V16-6a ... 29567.html
Но по деньгам уже немного за гранью добра и зла.
36 Вольт - не 48, но все равно достаточно много - у большинства контроллеров это максимально допустимое напряжение. Что посоветуете делать с питанием контроллера? Второй БП взять на 24 вольта в том числе для одного-двух 120 мм вентиляторов охлаждения корпуса? Какой мощности? Например
http://www.aliexpress.com/item/Miniatur ... 15950.html
Первое время 3 оси, в дальнейшем 4 с поворотной с токарным патроном. Моторы 3A на 28.5 кг.
Думаю оптимально 36В. 500-600 Ватт. Скорее всего это с неплохим запасом.
Модели которые внушили доверие:
S-600-36 из самых простых
http://www.aliexpress.com/item/600W-36V ... 61865.html
SE-600-36 от MEAN WELL
http://www.aliexpress.com/item/Original ... 29449.html
и вот такой SP-600-36 с PFC и необычным форм-фактором:
http://www.aliexpress.com/item/600W-36V ... 06744.html
это самый дешевый БП с PFC
как вариант
http://www.aliexpress.com/item/36V16-6a ... 29567.html
Но по деньгам уже немного за гранью добра и зла.
36 Вольт - не 48, но все равно достаточно много - у большинства контроллеров это максимально допустимое напряжение. Что посоветуете делать с питанием контроллера? Второй БП взять на 24 вольта в том числе для одного-двух 120 мм вентиляторов охлаждения корпуса? Какой мощности? Например
http://www.aliexpress.com/item/Miniatur ... 15950.html