cnc-club.ru

Блок управления:

Итак, уж больше года назад был куплен комплект Вектроника А4К-12 для самостоятельной сборки, механику собрал быстро, но после резко кончилось свободное время и стало не до него. Сравнительно недавно время опять начало появляется, продолжил возится, но в это раз решил начать с блока управления. Накидал себе требования:
1. Полностью автономный (без подключения или с интегрированным ПК);
2. Максимально компактный;
3. Эстетичный внешний вид:
4. Не дорогой;
5. Драйвера для 4-х осей с максимальным током 3А, векторное управления шпинделем 800Вт, автоматическое управление помпой охлаждения, входы для 3 датчиков home.

Под эти задачи выбрал следующие комплектующие:
Драйвера DM542 (с алиэкспресса)
Блок питания S500-48 (от славы)
Контроллер DDCSV1.1 (удалось выкупить на форуме)
DC-DC преобразователь XW-48-24 (с алиэкспресса)
Инвертор KE300 (от славы)

Как-то исторически сложилось что на форуме подобные блоки делают из распределительных/монтажных электрощитов, мне же такой вариант не нравится внешне, не подходит по габаритам. Из готовых корпусов под мои задачи подобрать не вышло, но в процессе поиска появилась мысль спроектировать свой корпус из листовой стали и заказать резку/изготовление. Быстренько накидал проект в солиде: Материал – ст3, компоновка максимально сжатая, вопреки рекомендациям производителей комплектующих, так как, во-первых, частотник у меня 0,75КВт, по габаритам и радиаторам он такой же, как и 2,2КВт, значит запас должен быть неплохим. Драйвера скорее всего так же не будут качегарить на полную, а уж теплоотдачей БП и контролера и вовсе можно пренебречь. Во-вторых, станок чисто хоббийный и работать будет не круглосуточно и всегда под присмотром. Вентиляторы в корпус ставить не стал во избежание попадания внутрь пыли и прочего мусора, буду надеется, что теплоотдачи металлического корпуса будет достаточно. Кнопки стоп, пауза и старт решил вынести на сам станок.

С изготовлением и покраской корпуса помог Hanter, за что ему большое спасибо, вышло 2100руб, что сравнимо по цене с монтажным электрощитом. По резке/гибки придраться не к чему, а вот покраска в одном месте немного огорчила: Не обошлось и без косяков, в проекте ошибся с размерами отверстий под резьбу и в итоге метчик пролетел в них со свистом. Пришлось рассверливать зенкером и ставить резьбовые заклёпки в потай м3. Но так даже лучше за счёт того, что нет вероятности передавить провода закручивая винты кожуха и головка винта утопилась практически полностью. Внутренние же компоненты пришлось прикручивать на винты с гайками. В очередной раз убедился, что в солиде нужно прорисовывать каждый болт, чтоб не было таких недоразумений: Так же за счёт крайне плотной компоновки зазор между компонентами получился примерно сантиметр, что на самом деле маловато для комфортной укладки жгутов, нужно хотя бы 15-25мм. Проект со всеми косяками в солите можно скачать тут: https://yadi.sk/d/cK1EUBcnPHYmvg
Набросал схему подключения: Сигнальные цепи подключил проводом 0.75мм2, силовые 1.5мм2. Для подключения понадобилось:
Провод ПУГВ 1х0.75 20м.
Провод ПУГВ 1х1.5 20м.
Трубка термоусадочная ТТУ 4.0/2.0 1м.
Наконечник штыревой НШВИ 1.5-8 30шт.
Наконечник штыревой НШВИ 0.75-8 38шт.
Наконечник штыревой НШВИ(2) 0.75-8 7шт.
Наконечник вилочный НВИ 1.25-4 9шт.
Наконечник кольцевой НКИ 1.25-4 3шт.

Все земли соединяются на корпус в одном месте: Запустилось с первого раза, без дыма. В итоге получилось как-то так: Возникла неожиданная проблема. Драйвера стоят китайские, внутренности такие: При подключению к станку двигатель вращается некоторое время после чего на драйвере который ближе всего к контроллеру загорается красный светодиод. Питание пробовал подавать от 45 до 48 вольт. Менял драйвера местами, двигатели, провода - ничего не помогает - любой из четырёх драйверов в этом месте с любым двигателем ведут себя точно так же. Краткие результаты диагностики:
Драйвер прекрасно работает будучи вынесенным из металлического корпуса и уходит в ошибку при установке в корпус.
Драйвер уходит в ошибку вне корпуса если его обернуть фольгой или прислонить к его пластиковой крышке металлический экран.

Было исключено абсолютно всё: драйвер, мотор, проводка. Для ясности собрал стенд: подключил двигатель напрямую к драйверу, питание с лабораторного источника, шаги с генератора сигналов - драйвер работает. Прикладываю к драйверу металлическую пластину со стороны пластиковой крышки - через несколько секунд звук двигателя меняется и загорается красный светодиод, двигатель останавливается.

Удалось победить данную проблему! На фото чёрная бочка в термоусадке, действительно индуктивность с неизвестным номиналом. На LNK562 с её участием собран понижающий преобразователь с входного напряжения до 11,7В которые идут на драйвера мосфетов и кренку для микроконтроллера. Так вот, если поднести к данной индуктивности металл то её характеристики уплывают, напряжение на выходе просаживается менее 5 вольт и микроконтроллер уходит в ошибку. По квикстарту на LNK562 производитель рекомендует брать индуктивность от 0.8 до 2.7 мГн, ток в моём случае до 300 мА. Чтоб избавится от такого влияния металлов на индуктивность необходимо применять дроссели в корпусе закрытым со всех сторон ферритами. Экранированную индуктивность в выводном исполнении с такими характеристиками не нашёл, поставил SMD (Epcos B82464G4105M) на обратную сторону, она как раз поместилась между платой и радиатором. Теперь драйвер прекрасно работает в любых условиях.

Следующей проблемой с которой воевал целый день стало управление оборотами шпинделя напряжением 0-10В. С контроллера идёт 0-10В, частотник показывает 0.2-5В, зависимость индикации от входного напряжения очень не линейная. Цепляюсь осцилом - частотник начинает показывать более менее правильно, наводки по входу правда всё равно большие, размахом около вольта, отключаю осцил - опять полный бред. Переукладка проводов, подключение конденсаторов и резисторов абсолютно не приносило результата. Спасло ферритовое кольцо, на которое намотал 2 витка проводов от контроллера до чаcтотника (gnd, vso, m3), после этого напряжение частотник стал показывать точно. Хочу предостеречь от использование ферритовых фильтров которые защёлкиваются на провод, от них был толк только если очень плотно их сжимать рукой, защёлки на корпусе не обеспечивают необходимый прижим, и при отпускании снова появлялись наводки.

Ну и завершающим штрихом блока управления стала ручка для переноса, теперь и таскать удобнее и выглядит прибор по взрослому. Станок:

О самом станке будет написано позже.

Описание станка, основные характеристики: Вектроник A4К-12
Рабочее поле: 210×297 мм
Обрабатываемые материалы: дерево/пластик
Примеры изделий (фото): -
Вопросы:
Что пробовал: -
Что получилось: -
Что не получилось: -
Ориентировочный бюджет: -

Гнездо под флешку зря туда запихнули, если будет на столе стоять то неудобно подлазить . Надо было в любой верхний угол разместить.

А как на счёт вентиляцыи и охлаждения?

maxx2000orel писал(а):Гнездо под флешку зря туда запихнули, если будет на столе стоять то неудобно подлазить . Надо было в любой верхний угол разместить.

Сама флешка втыкается без каких либо неудобств. Три левых кнопки контроллера будут вынесены на сам станок, так что проблем быть не должно. В Верхний угол ставить не стал так как в этом случае торчащую флэшку можно легко задеть и сломать разъём.

vala писал(а):А как на счёт вентиляцыи и охлаждения?

В тексте писал, если кратко - внутренний объём перемешивается двумя вентиляторами (на частотнике и на бп), металлический корпус должен неплохо рассеивать тепло. Частотник всего 0.75КВт с таким же радиатором как и 2.2Квт. Длительной работы не ожидается (пару часов за сессию). Практика покажет хватит ли этого.

знакомая коробочка

Все круто! Но с компактностью, по-моему, перебор. У меня здоровенный ящик (что-то 500*400*150) и то теплым становится!
И интегрированный кран с кнопками, думаю, тоже не удобно.

Это не экран с кнопками а считай целиком стойка чпу.тоесть комп тут ненужен.

Драйверам там не жарко будет с такой компановкой?

Kiriller писал(а):Но с компактностью, по-моему, перебор.

На то свои весомые причины.

Predator писал(а):Драйверам там не жарко будет с такой компановкой?

Вообще не должно на мой взгляд. Не верю что ключи перегреются, у них рабочая температура обычно до сотни, поплохеть может ёмкостям, если сдохнут то сниму пластиковые крышки с драйверов и поставлю кулер над драйверами.

Ну в худшем случае ресурс сократится.

frezeryga писал(а):Ну в худшем случае ресурс сократится.

Это да. Для хоббийного станка на круглых направляющих с ноунейм швп сомневаюсь что именно драйвера будут ограничивать общий ресурс.

Hanter писал(а):знакомая коробочка

Подскажи, краска обычная или порошковая? Замазать бы недокрас чтоб не ржавел да не вид не портил.

порошковая. это сразу так было ? нада было сказать - я бы заставил перекрасить.

Hanter писал(а):порошковая. это сразу так было ? нада было сказать - я бы заставил перекрасить.

Да заметил когда уже уехал, больше времени потратил бы по пробкам кататься. Оно того не стоит.

У Росфрезера, во всяком случае раньше, как сейчас не знаю, корпус под электронику полностью закрытый. Но по просторней.

Отверстия под вентиляцию при такой компоновке нужны, нагреваться будет при длительной работе.

Возникла неожиданная проблема. Драйвера стоят китайские, внутренности такие: При подключению к станку двигатель вращается некоторое время после чего на драйвере который ближе всего к контроллеру загорается красный светодиод. Питание пробовал подавать от 45 до 48 вольт. Менял драйвера местами, двигатели, провода - ничего не помогает - любой из четырёх драйверов в этом месте с любым двигателем ведут себя точно так же. Краткие результаты диагностики:
Драйвер прекрасно работает будучи вынесенным из металлического корпуса и уходит в ошибку при установке в корпус.
Драйвер уходит в ошибку вне корпуса если его обернуть фольгой или прислонить к его пластиковой крышке металлический экран.

У кого какие мысли как можно исправить ситуацию?
Индуктивностей на плате я неразглядел, в наводки на таковые шунты как то верится с трудом, понять в чем может быть дело пока не могу...

1.На корпус надо посадить минус блока питания.
2. Заземление.
3. Все металические элементы включая радиаторы собрать звездой в месте соединения земли.

R6MF49T2 писал(а):любой из четырёх драйверов в этом месте с любым двигателем ведут себя точно так же

Мало данных.. как подключались движки? Через разъёмы на корпусе? Использовался один и отот-же корпусной разъём? Если минуя разъём, на прямую связать драйвер и коротким/штатным проводом движков? Может где в разъёма "коза"

raddd писал(а):1.На корпус надо посадить минус блока питания.
2. Заземление.
3. Все металические элементы включая радиаторы собрать звездой в месте соединения земли.

1. Очень не хотелось бы, но попробую. Если сработает то можно попробовать сделать экран драйвера на минус.
2. Заземление через розетку, осталось проверить есть ли оно там.
3. Все металические элементы соединены с заземлением самим корпусом, звонятся накоротко.