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MECÂNICA => Motores em Geral => Tópico iniciado por: araripe em 13 de Setembro de 2013, 22:18
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Caros amigos,
Estou com o seguinte problema: Na minha pequena cnc uso motores NEMA 23KM-C051-07V. A especificação que tenho deste motor fala em resistência de 2 ohms por fase e corrente de fase 2A com alimentação de 4V (quando meço a resistência dá um pouco maior e para esta corrente a tensão iria ser 4,8V).
Acontece que o máximo que eu consigo no Mach3 sem perda de passo ou travamento do motor é usando 240mm/m (milímetro por minuto) o que é uma velocidade muito baixa. São 80rpm (considerando 240mm/3mm por passo).
Ví neste forum várias discussões sobre o mesmo motor falando em tensões de até 40V e rotações muito maiores.
O meu driver aceita até 6A por fase. Isso significa que eu poderia alimentar o motor com até 12V? E a velocidade? como aumentá-la? Sei que uma tensão maior e uma corrente maior vai gerar mais torque e reduziria a perda de passo com carga. Mas quando tento aumentar (no Mach3) acima de 300mm/minuto o motor parece ficar travado.
O que gostaria é de saber como fazer para aumentar a velocidade do deslocamento.
sds
Araripe
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Qual é seu driver? Já alimentei com 50 volts esse motor.
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É uma placa que comprei há muito tempo atrás. É uma placa paralela para 4 eixos (4 motores). A parte lógica é feita com PIC e o driver de corrente usa ponte H. Ela é do tipo Indurancia/Resistencia.
Acho que posso aumentar a tensão se colocar um resistor em série com cada bobina de forma a manter a corrente de 2A por bobina. Com isso vou conseguir que a rampa de subida da corrente seja mais acentuada e com isso posso usar um valor maior do que 240mm/minuto no Mach3 o que vai me dar uma velocidade maior sem perda de sincronia. Estou certo?
Araripe
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A placa deve ter como controlar a tensao, por dipswith. Nao é a tb5660?
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Vai aí uma foto. Tem manual mas não tem nem nome.
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Caros amigos,
Estou com o seguinte problema: Na minha pequena cnc uso motores NEMA 23KM-C051-07V. A especificação que tenho deste motor fala em resistência de 2 ohms por fase e corrente de fase 2A com alimentação de 4V (quando meço a resistência dá um pouco maior e para esta corrente a tensão iria ser 4,8V).
Acontece que o máximo que eu consigo no Mach3 sem perda de passo ou travamento do motor é usando 240mm/m (milímetro por minuto) o que é uma velocidade muito baixa. São 80rpm (considerando 240mm/3mm por passo).
Ví neste forum várias discussões sobre o mesmo motor falando em tensões de até 40V e rotações muito maiores.
O meu driver aceita até 6A por fase. Isso significa que eu poderia alimentar o motor com até 12V? E a velocidade? como aumentá-la? Sei que uma tensão maior e uma corrente maior vai gerar mais torque e reduziria a perda de passo com carga. Mas quando tento aumentar (no Mach3) acima de 300mm/minuto o motor parece ficar travado.
O que gostaria é de saber como fazer para aumentar a velocidade do deslocamento.
sds
Araripe
Em rotações baixas e com alimentação do driver por tensão constante (E) a corrente é limitada predominantemente pela resistência das fases (i=E/R). Porém, em rotações elevadas, alimentando o driver com a mesma tensão constante, as fases são acionadas rapidamente e a corrente passa a ser restringida predominantemente pelas indutâncias das fases (di/dt = E/L), assim, o aumento da corrente fica restrito e o torque resultante é baixo.
Para superar essas limitações é necessário o acionamento por corrente constante associado a tensões mais elevadas, isso pode ser realizado através de: chopper, fonte de corrente ou resistência em série. O acionamento ideal (com menor perda) é por chopper (drivers: L297-CNC3AX, TB6560, ...). Usando resistências, haverá um aquecimento elevado nas resistências. Se quiser aproveitar o seu driver, que parece ser "phase drive", ao invés de resistências, acho melhor alimentar a parte de potência através de uma fonte de corrente linear (ex.: LM350), que também aquecerá, e tensão mais elevada (12V, 24V, ...). Mas, dentro do que espera alcançar, faça experimentos e tire as suas conclusões.
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Bem, vejamos.
Para não perdermos o foco, lembro que o meu desejo é ter maior velocidade nos eixos, sem perda de torque.
A minha placa usa uma combinação de portas Nand,XOR e flip-flop para fazer a parte lógica (converter os sinais dir e step da paralela em sequencia de controle para a parte de potência). A parte de potência (o driver) é feita por uma ponte de MOSFET IRFZ44N que aceitam uma corrente elevada (até 35A, segundo o datasheet). A alimentação da lógica é feita com 7-12V, separadamente da alimentação dos drivers.
Conclusão 1: Se quiser usar essa placa para garantir torque e velocidade devo aumentar a tensão colocando um resistor em série nas bobinas de modo a manter a corrente em 2A. Atualmente estou alimentando com a tensão nominal do motor, 5V, e se colocar 12V vou ter uma perda de apx 60% da potência consumida na fonte dissipada nesse resistor.
Ou (duvida): posso alimentar a parte de potência com uma fonte de corrente constante (2A) e tensão maior até que 12V? Desde que a corrente seja mantida em 2A, não terei problema de fritamento?
Acredito tb que outra solução seria usar a placa abaixo (que tenho tb), mas que só faz a parte lógica e interfacear os motores com drivers chopper, usando o TB6560 por exemplo.
Pergunta: alguém tem uma sugestão para esses drivers? esquema, link para comprar, etc?
Obrigado
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Seria deste tipo?
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Para não perdermos o foco, lembro que o meu desejo é ter maior velocidade nos eixos, sem perda de torque.
A minha placa usa uma combinação de portas Nand,XOR e flip-flop para fazer a parte lógica (converter os sinais dir e step da paralela em sequencia de controle para a parte de potência). A parte de potência (o driver) é feita por uma ponte de MOSFET IRFZ44N que aceitam uma corrente elevada (até 35A, segundo o datasheet). A alimentação da lógica é feita com 7-12V, separadamente da alimentação dos drivers.
O seu driver é unipolar ou bipolar?
Conclusão 1: Se quiser usar essa placa para garantir torque e velocidade devo aumentar a tensão colocando um resistor em série nas bobinas de modo a manter a corrente em 2A. Atualmente estou alimentando com a tensão nominal do motor, 5V, e se colocar 12V vou ter uma perda de apx 60% da potência consumida na fonte dissipada nesse resistor.
Sim, como a resistência por fase do motor é de 2 ohms e a corrente por fase de 2A, com uma tensão de 12V usaria um resistor de (12/2)-2=4 ohms (ou 3.9 ohms) em série com cada fase. Sua fonte seria de 12V x 4A, se duas fases estiverem ligadas em algum instante e o motor parado.
Ou (duvida): posso alimentar a parte de potência com uma fonte de corrente constante (2A) e tensão maior até que 12V? Desde que a corrente seja mantida em 2A, não terei problema de fritamento?
É necessário ter o esquema do driver para definir como ligar a fonte de corrente.
Acredito tb que outra solução seria usar a placa abaixo (que tenho tb), mas que só faz a parte lógica e interfacear os motores com drivers chopper, usando o TB6560 por exemplo.
Pergunta: alguém tem uma sugestão para esses drivers? esquema, link para comprar, etc?
Obrigado
Sim, um driver como a CNC3AX, TB6560, ... Há várias fontes na Internet com esses esquemas, bem como neste fórum.
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OK. As coisas estão mais claras agora.
Vou tentar levantar o esquema do driver desta placa para ver se dá para usar uma fonte de corrente constante. Enquanto isso vou fazer uma experiência com o resistor em série e tb com as placas que as placas que mostrei nas fotos.
Obrigado a todos
Araripe
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Gil,
Estava olhando com mais atenção a minha placa de driver com TB6560 (eesa aí em baixo) e acho que ela não aceita motor unipolar (o 23KM-C051-07V é unipolar). É isso mesmo?
Dá uma olhada no link onde comprei:
http://www.ebay.com/itm/New-CNC-Router-Single-1-Axis-3-5A-TB6560-Stepper-Stepping-Motor-Driver-Board-/151069967323 (http://www.ebay.com/itm/New-CNC-Router-Single-1-Axis-3-5A-TB6560-Stepper-Stepping-Motor-Driver-Board-/151069967323)
Obrigado
Araripe
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Liga ele em paralelo
- Laranja = A+
- Amarelo = A-
- Azul = B+
- Vermelho = B-
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Quer dizer, usar um motor unipolar como bipolar, deixando os taps centrais livres?
Quais as implicações disso em relação a torque, velocidade e modo de operação (tipo micropasso etc)?
Em vez de trabalhar com 4 bobinas vou trabalhar com apenas duas nao?
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Quer dizer, usar um motor unipolar como bipolar, deixando os taps centrais livres?
Quais as implicações disso em relação a torque, velocidade e modo de operação (tipo micropasso etc)?
Em vez de trabalhar com 4 bobinas vou trabalhar com apenas duas nao?
Um motor unipolar de 6 fios pode trabalhar com fases em série ou meia fase com driver bipolar, não dá para ligar fases em paralelo quando o motor é unipolar de 6 fios. Como unipolar em ligação série, o torque é maior em baixas velocidades, em meia fase, o torque é maior em velocidades mais altas.
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Liga ele em paralelo
- Laranja = A+
- Amarelo = A-
- Azul = B+
- Vermelho = B-
Corrigindo bipolar em série ;D
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Gil e Ricardo,
Muito obrigado pelas dicas.
Usar o unipolar como bipolar implica alguma mudança no Mach3? O motor em questão é de 200 passos por volta. Como bipolar isso muda?
Obrigado
Araripe
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Gil e Ricardo,
Muito obrigado pelas dicas.
Usar o unipolar como bipolar implica alguma mudança no Mach3? O motor em questão é de 200 passos por volta. Como bipolar isso muda?
Obrigado
Araripe
Na configuração não, se você estiver usando half step (400 passos por volta), full step (200 passos por volta) ou microstep.
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Onde no Mach3 eu especifico isso? Até onde sei, no Mach3 eu coloco (em motor tuning and setup) "passos por volta" e velocidade (mm/minuto). No meu caso, como o motor é de 200 passos por volta (do motor) e o fuso é de 3mm de avanço por volta eu estou usando "passo por volta (do fuso) = 66.66666" (= 200/3) e a velocidade de 240 mm/minuto.
Para mim está confuso. A placa recebe apenas pulsos de dir e step. Como é que o Mach3 vai controlar microstep e fullstep?
Outra coisa: ainda não consegui uma especificação confiável do NEMA 23KM-C051-07V. Todas as pesquisas que fiz levam a informações diversas das correntes, tensões e resistências. Alguém tem?
Obrigado.
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Onde no Mach3 eu especifico isso? Até onde sei, no Mach3 eu coloco (em motor tuning and setup) "passos por volta" e velocidade (mm/minuto). No meu caso, como o motor é de 200 passos por volta (do motor) e o fuso é de 3mm de avanço por volta eu estou usando "passo por volta (do fuso) = 66.66666" (= 200/3) e a velocidade de 240 mm/minuto.
Para mim está confuso. A placa recebe apenas pulsos de dir e step. Como é que o Mach3 vai controlar microstep e fullstep?
Outra coisa: ainda não consegui uma especificação confiável do NEMA 23KM-C051-07V. Todas as pesquisas que fiz levam a informações diversas das correntes, tensões e resistências. Alguém tem?
Obrigado.
É só isso que você já definiu, eu é que "falei demais" (citando microstep, fullstep, ...).
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Onde no Mach3 eu especifico isso? Até onde sei, no Mach3 eu coloco (em motor tuning and setup) "passos por volta" e velocidade (mm/minuto). No meu caso, como o motor é de 200 passos por volta (do motor) e o fuso é de 3mm de avanço por volta eu estou usando "passo por volta (do fuso) = 66.66666" (= 200/3) e a velocidade de 240 mm/minuto.
Para mim está confuso. A placa recebe apenas pulsos de dir e step. Como é que o Mach3 vai controlar microstep e fullstep?
Outra coisa: ainda não consegui uma especificação confiável do NEMA 23KM-C051-07V. Todas as pesquisas que fiz levam a informações diversas das correntes, tensões e resistências. Alguém tem?
Obrigado.
Para todo mal existe um remedio kkkkk ai vai
Tensão do Motor: 4.0 V
Corrente / Fase: 2.0A
Resistência/ Fase: 2.0 Ohm
Indutância / Fase: 4.4 mH
Torque: 9,9kgf/cm
1.8º por passo
Motor unipolar de 6 fios
ligação Unipolar :
branco comum 1 e 2
laranja fase 1
azul fase 2
preto comum 3 e 4
amarelo fase 3
vermelho fase 4
Ligação bipolar
fase 1 vermelho e amarelo
fase 2 azul e laranja
fios preto e branco não devem ser usados.
estes sao os dados que tenho e sao os mesmos motores que tenho.
Att:Rubens
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Obrigado Gil e Rubens.
Essa especificação é a que tenho tb mas encontrei aqui mesmo no forum várias outras informações discrepantes. Eu estou trabalhando com esses parâmetros. Eu tenho uma razoável experiência com eletrônica e sempre montei os meus próprios circuitos e drivers para os motores de passo, desde array darlington, pontes H, l297/l298 etc e também as lógicas, especialmente usando PIC, arduino etc. Entretanto, todos eles usando voltagem constante. O problema é que eu sempre utilizei motores unipolares. Nunca trabalhei com bipolar nem com unipolar ligado como bipolar (seja em paralelo (half-winding) nem em série (full-winding). Entretanto a minha dificuldade não está nas ligações em sí mas nos resultados. Agora, depois desta discussão, aprendi sobre os drivers com corrente constante e a razão porque nunca consegui muita velocidade com os meus drivers de tensão constante.
E agora, estou apanhando tentando usar um destes drivers. Estou usando a placa paralela com o driver abaixo e não tem nada funcionando. A ligação do motor está correta mas não sei se a ligação entre as placas estão corretas.
- Liguei o Ground da placa no ground do driver
- P14 com o DIR do driver
- P2 com o PUL do driver
- P1 com o Enable do driver
Estou usando no driver (para o motor) uma alimentação de 5V (o driver está ajustado para 1,5A). Por isso, uso a mesma no V+.
A placa, conectada via paralela e alimentada pela USB.
Da parte do Mach3 tá tudo normal (eixo x nos pinos 2 e 3). Paralela ok.
Resultado: nada. O motor nem vibra, nem trava (continuo podendo girar com a mão).
Olhei no youtube alguns videos com essa configuração mas as conexões não são claras.
Alguma ajuda?
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Desculpe, esquecí as imagens:
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E agora, estou apanhando tentando usar um destes drivers. Estou usando a placa paralela com o driver abaixo e não tem nada funcionando. A ligação do motor está correta mas não sei se a ligação entre as placas estão corretas.
- Liguei o Ground da placa no ground do driver
- P14 com o DIR do driver
- P2 com o PUL do driver
- P1 com o Enable do driver
Estou usando no driver (para o motor) uma alimentação de 5V (o driver está ajustado para 1,5A). Por isso, uso a mesma no V+.
Seu motor está sem torque, o seu driver usa o TB6560? Se for, está usando só 5V para os motores?
A placa, conectada via paralela e alimentada pela USB.
A alimentação da lógica é através da USB? Será que a USB suporta? (o admissível é 500mA no máximo).
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Sinal de enable está certo?
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qual corrente e tensao esta alimentando os motores ?
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Estou alimentando o motor com 5V de uma fonte capaz de prover 18A.
O motor tem tensão nomianl de 4V. Ligado com bipolar em série, a resistência vai a 4 ohms o que implica uma corrente de 1A.
Quanto à alimentação pela USB, a placa prevê isso. É a alimentação da placa de controle. Entretanto, vou fazer um teste com alimentação de 5V direta.
Vou tentar tb alimentar os motores com 12V.
Acabo de achar um manual desta placa de controle e o pino da paralela que controla o DIR é o 14 para o eixo X (2 para PUL e 14 para DIR). Pode ter sido isso?
Araripe
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Estou alimentando o motor com 5V de uma fonte capaz de prover 18A.
O motor tem tensão nomianl de 4V. Ligado com bipolar em série, a resistência vai a 4 ohms o que implica uma corrente de 1A.
Quanto à alimentação pela USB, a placa prevê isso. É a alimentação da placa de controle. Entretanto, vou fazer um teste com alimentação de 5V direta.
Vou tentar tb alimentar os motores com 12V.
Acabo de achar um manual desta placa de controle e o pino da paralela que controla o DIR é o 14 para o eixo X (2 para PUL e 14 para DIR). Pode ter sido isso?
Araripe
Apesar de serem essenciais, os sinais DIR e PUL não deixariam o motor sem torque, apenas não moveria corretamente o motor. Como disse o Fábio Gilii, verifique o sinal de habilitação (Enable), que causaria corte na alimentação do motor. Meça a corrente da saída na fonte do motor.
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Deixa eu relatar os testes que fiz. Funcionou mas com algumas dúvidas ainda.
1 - Alimentei a placa lógica com 5V (em vez da USB)
2 - conectei o driver de corrente constante (com TB6560) alimentado tb com 5V (lógica) e o motor com 12V.
O motor tem as especificações (fornecidas por Rubens):
Tensão do Motor: 4.0 V
Corrente / Fase: 2.0A
Resistência/ Fase: 2.0 Ohm
Indutância / Fase: 4.4 mH
Torque: 9,9kgf/cm
1.8º por passo
Motor unipolar de 6 fios
e estou usando como dipolar em série (ou seja, o tab central fora). Neste caso a resistência da fase dobra (4 ohms). Se alimentasse com 4V a corrente seria 1A. Correto?
Bom, ajustei o driver de corrente constante para 1A (e alimentei o motor com 12V).
Liguei tudo e o motor rodou.
Entretanto:
Meu mach3 tá entendendo milímetro/10 e não milímetro? Já inicializei com G21 e estou usando (.) nos valores. Ou seja, comando G00 X20. e ele percorre 2mm. Já verifiquei as unidades gerais e está em mm.
Por isso, se coloco na configuração do eixo, no Mach3, 240mm/minuto o motor roda bem devagar. Só quando alterei para 1000 ou 5000 é que o eixo está rodando bem veloz. (ou se coloco algo do tipo G00 X100 F800).
Medi a corrente consumida pelo motor enquanto está rodando (medida na saída da fonte) e está abaixo de 1A (0,67A).
O TB6560 tem um grande dissipador mas nada esquenta.
O motor tá muito frio.
Alterei o ajuste de corrente do driver para 1,5A (medidos 1,1) e nada mudou em relação a temperatura. Comecei a ouvir um ruído de alta frequência que parece estar vindo do motor.
O que estou fazendo errado?
Como corrigir o mach3?
Na verdade, se o mach3 estivesse funcionando com mm o resultado já seria bom porque bastaria aumentar a informação de mm/minutos para 3000 que já seria 5 cm/seg o que é uma boa velocidade.
Ainda, o meu driver com TB6560 tem os seguintes ajustes. Em vermelho o que está setado na placa:
- Excitation Mode: 1,2,8 e 16
- Atenuação ajustável (Decay Mode):
0% ---- no decay mode
25% --- slow decay mode
50% --- Normal mode.
100% - fast decay mode
----- Adjust the decay mode to match the type of motor impedance, thereby eliminating the jitter noise when the stepper motor is locked and the motor during exercise.
- Automatic half current setting (Torque Settings):
20% ---- no pulse current is reduced to the normal operating current 20%
50% ---- no pulse current is reduced to the normal operating current 50%
75% ---- no pulse current is reduced to the normal operating current 75%
100% --- no pulse current is reduced to the normal operating current 100%
Obrigado.
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Novas informações:
Fiz vários testes obtive resultado quando:
Excitation mode = 2 no driver.
No Mach3: steps per mm = 133,3333 (o dobro do que estava usando)
velocidade: 600 mm/minuto. (mais do que isso o motor embola)
Com esses dados o deslocamento voltou a ser em mm mesmo.
Isso esta me dando uma velocidade de deslocamento do eixo de 53,33 cm/minuto ou 8,8 mm/segundo.
Entretanto, o parâmetro F não parece ter nenhum efeito quando comando G01 X60. F500 por exemplo.
O torque está bom. Apesar de estar testando sem carga, tentei segurar com a mão e não senti nenhuma variação na velocidade.
sds
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Novas informações:
Fiz vários testes obtive resultado quando:
Excitation mode = 2 no driver.
No Mach3: steps per mm = 133,3333 (o dobro do que estava usando)
velocidade: 600 mm/minuto. (mais do que isso o motor embola)
Com esses dados o deslocamento voltou a ser em mm mesmo.
Isso esta me dando uma velocidade de deslocamento do eixo de 53,33 cm/minuto ou 8,8 mm/segundo.
Entretanto, o parâmetro F não parece ter nenhum efeito quando comando G01 X60. F500 por exemplo.
O torque está bom. Apesar de estar testando sem carga, tentei segurar com a mão e não senti nenhuma variação na velocidade.
sds
Tente aumentar a tensão de alimentação para 18V a 24V, o torque deve aumentar, se for necessário...
Quanto a velocidade, tente valores de F menores.
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E quanto à corrente. Estou certo em colocar 1A ou a situação por ser bipolar não muda (2A)?
Tenho esse datasheet do motor que consegui aqui mesmo neste forum e que tem valores diferentes para as correntes e tensão quando usado como bipolar serie.
sds
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E quanto à corrente. Estou certo em colocar 1A ou a situação por ser bipolar não muda (2A)?
Tenho esse datasheet do motor que consegui aqui mesmo neste forum e que tem valores diferentes para as correntes e tensão quando usado como bipolar serie.
sds
A conexão bipolar é vantajosa, pois fornece maior torque para um motor acionado como unipolar.
Ao ligar em bipolar série, a corrente deve ser reduzida para 0.7 da corrente como unipolar para não sobre aquecer e manter a corrente dentro do projeto do motor (Imax). Quanto a tensão, como o seu acionamento será por corrente constante, a tensão será consequência e conforme a corrente injetada. Porém, ligando em série, a tensão de alimentação do driver deve ser mais elevada para o driver poder impor um alto di/dt, principalmente em função da maior indutância (série).
Não dá para ligar as fases em paralelo, respeitando a polaridade correta, pois o motor é de 6 fios e não de 8 fios.
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Gil, boa informação essa de 0,7 do valor da corrente. Assim sendo, vou ajustar o meu driver para 1,5A e usar uma tensão maior que 12V para garantir o torque.
Apenas para informação, o unipolar 6 fios pode ser ligado como bipolar paralelo (half-winding connected) como podemos ver no excelente texto sobre motor de passo, bem ilustrativo, aqui neste endereço:
http://www.geckodrive.com/support/step-motor-basics.html (http://www.geckodrive.com/support/step-motor-basics.html)
Acho que já tenho as informações que preciso. Vou interromper esses testes por enquanto. Já fiz a compra dos driver TB6560 para os outros eixos e tb estou esperando uma fonte maior. Quando chegarem vou mudar o meu controle para essa nova placa com os drivers de corrente constante. Por enquanto vou ficar usando a placa com drivers de tensão. Ainda tem algumas melhorias a fazer na cnc. Estou postando aos poucos em:
http://labdoara.blogspot.com.br/ (http://labdoara.blogspot.com.br/)
Recebi um spindle que comprei no ebay e os testes foram ótimos. Já deixei de usar o que havia feito com motor de aeromodelo. Vou postar ainda hoje no blog.
Obrigado mais uma vez a ajuda de todos vocês.
Abraços
Araripe
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boa tarde pessoal
tenho este motor da foto que enviei
queria saber qual a voltagem certa para ela
pois eu mexi na regulagem e nao sei qual posiçao esta e estou com medo de queimar,ela liga normal
uma fresadora cnc
http://imageshack.com/a/img908/2392/30P1Bq.jpg (http://imageshack.com/a/img908/2392/30P1Bq.jpg)
http://imageshack.com/a/img910/6384/3VLTzC.jpg (http://imageshack.com/a/img910/6384/3VLTzC.jpg)