Autor Tópico: Projeto - Smile  (Lida 137805 vezes)

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Offline Rudolf Waller

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Projeto - Smile
« Online: 29 de Março de 2006, 22:03 »
Oi pessoal,

Estamos fazendo um driver para step motor com alguns "algo a mais":
- Possibilidade de alimentar motores uni e bipolares;
- Fornecimento de 10A por bobina em ambos os tipos de motores;
- Estamos tentando fazer com que funcione com fonte de até 150V;
- Todos os sinais serão opto-acoplados para proteção do PC;
- Configuração de parâmetros e atualização de programa via comunicação serial através de programa em PC;
- Proteção do motor contra falhas no circuito e/ou controlador;
- ...

O resumo do desenvolvimento nos últimos finais de semana são:

No fim de semana retrasado conseguimos alimentar uma bobina de step com 12A (DOZE amperes) estáveis e mantendo a temperatura do fet em 61^C. A temperatura preocupante seria em torno de 100^C. Ou seja, a placa pode fornecer mais corrente (se for preciso ou se o motor for muito valente). Só que a fonte vai até 8A. Preferi parar o teste para não danificar a fonte.

No fim de semana passado coloquei o processador definitivo na placa. Na verdade é um DSP (um controlador estupidamente rápido). Também montei (e testei) o circuito que seleciona as bobinas. Numa conversa com Sir Jorge (como tenho aprendido com ele!), bolamos mais uma proteção que corta imediatamente os transistores no caso de corrente excessiva no motor. Esta proteção junto com o circuito anterior garantem que, se houver alguma pane na placa, o DSP voltará ao rumo certo e, neste meio tempo, o motor estará seguro, pois corta totalmente o sinal que vai para os fets. Pode parecer preocupação boba, mas acho fundamental este tipo de proteção. Afinal de contas, depois que pifa alguma coisa vai ser tarde para lamentar (quem já passou por isso sabe do que estamos tentando fazer).

Abraços,
Rudolf

Offline jack_live

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« Resposta #1 Online: 30 de Março de 2006, 01:16 »
Grande Rudolf, estou ansioso pra colocar esse drive em minha maq ai sim vou ter uma maq de verdade
abraços Josué

Offline marcsam

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« Resposta #2 Online: 30 de Março de 2006, 06:14 »
Caro Rudolf!
Meus Parabens!!

Ps.: Acho que vou ter de financiar esta Placa :D  :D  :D  :D

Offline Rudolf Waller

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« Resposta #3 Online: 30 de Março de 2006, 07:55 »
Citação de: "jack_live"
Grande Rudolf, estou ansioso pra colocar esse drive em minha maq ai sim vou ter uma maq de verdade
abraços Josué


Grande Jack,

Tudo certinho?

Numa primeira etapa quero ver se coloco nos protótipos os conectores no mesmo padrão da placa do Célio. Ficaria mais fácil testar, pois é tirar uma e colocar a outra. Os conectores que vão pro motor já é igual à placa de vocês (ainda estamos em dúvida se vamos manter este padrão ou não).

Nas próximas semanas quero ver se deixo um driver com o Lolata. Ele vai ser minha primeira vítima  :shock:  Dá prá acompanhar de perto o desempenho dela, pois o barracão é muito perto da minha casa.

Na seqüência pretendo distribuir alguns protótipos para testadores conferirem (e me corrigirem). Com certeza seu nome está entre as primeiras vítimas :)

Abraços,
Rudolf

Offline Rudolf Waller

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« Resposta #4 Online: 30 de Março de 2006, 08:00 »
Grande Macsam,

Tudo certinho?
Citação de: "marcsam"

Meus Parabens!!

Todos merecem os parabéns (adiantados, na minha opinião). É um trabalho de equipe, onde os mestres me ensinam e eu tento colocar em prática o que acho que entendi.
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Ps.: Acho que vou ter de financiar esta Placa :D  :D  :D  :D

Ainda está um pouco cedo. Os testes práticos nem começaram ainda.

Mesmo assim, espero que o driver atenda às suas espectativas  :)

Abraços,
Rudolf

Offline F.Gilii

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« Resposta #5 Online: 01 de Abril de 2006, 13:06 »
Rudolf,

A única coisa que me ocorre no momento é parabenizá-lo...

Não sei nem o que dizer! Espero ter a oportunidade de ver uma placa dessas em ação!

Offline F2S

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« Resposta #6 Online: 01 de Abril de 2006, 17:09 »
Grande Rudolf,

Estamos todos anciosos, mas não tenha pressa, você já ouvi que a pressa é inimiga da perfeição . . . bem, na verdade é que nós vamos precisar de um tempinho para juntarmos o dim dim . . . he he he.
Parabéns!
Um abraço.

Offline Rudolf Waller

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« Resposta #7 Online: 02 de Abril de 2006, 09:05 »
Citação de: "FGilii"
Rudolf,

A única coisa que me ocorre no momento é parabenizá-lo...

Mestre Fabio,

Parabenizar a todos nós, você quer dizer! É um trabalho de equipe. Sou apenas o aprendiz que executa o que acha que entendeu dos mestres. E posso lhe garantir que VOCÊ é um destes!
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Não sei nem o que dizer!

Se agradeça por me dar força ;)
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Espero ter a oportunidade de ver uma placa dessas em ação!

Bão, se for possivel (sei que é pedir muito), gostaria que você fosse um dos testadores. Sua experiência é muito importante para me corrigir.

Abraços agradecidos,
Rudolf

Offline Rudolf Waller

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« Resposta #8 Online: 02 de Abril de 2006, 09:11 »
Citação de: "F2S"
Grande Rudolf,

Estamos todos anciosos, mas não tenha pressa, você já ouvi que a pressa é inimiga da perfeição . . .

Grande!

Pois é... Você nem imagina a pressa que estou. No outro fórum (Clube do Hardware) expliquei o que pretendo fazer com este driver. Semana passada um senhor conhecido nosso extremamente simples fez uma cirurgia muito delicada (câncer de pulmão com parte da coluna tomada). Foi um sucesso tão grande que nem o médico esperava tanto. Só que para ter alta ele precisa de um colete especial que custa R$ 400,00. Estamos caprichando bastante, mas estou alguns meses atrasado :(

Desculpe o desabafo...

Abraços,
Rudolf

Offline F.Gilii

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« Resposta #9 Online: 02 de Abril de 2006, 10:42 »
Caro Rudolf,

Será um prazer poder contribuir mais um pouquinho com o desenvolvimento do seu drive...
É só dizer como eu posso te ajudar!

Penso que voce já deve ter uma noção de valores, pois me lembro da sua intenção de comercializar este driver, e o que fosse realizado seria revertido em uma forma de ajuda, como neste caso.

De quanto estamos falando?

Offline F2S

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« Resposta #10 Online: 02 de Abril de 2006, 12:21 »
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F2S escreveu:Grande Rudolf,

Estamos todos anciosos, mas não tenha pressa, você já ouvi que a pressa é inimiga da perfeição . . .


Grande!

Pois é... Você nem imagina a pressa que estou. No outro fórum (Clube do Hardware) expliquei o que pretendo fazer com este driver. Semana passada um senhor conhecido nosso extremamente simples fez uma cirurgia muito delicada (câncer de pulmão com parte da coluna tomada). Foi um sucesso tão grande que nem o médico esperava tanto. Só que para ter alta ele precisa de um colete especial que custa R$ 400,00. Estamos caprichando bastante, mas estou alguns meses atrasado  

Desculpe o desabafo...

Abraços,
Rudolf


Olá novamente Rudolf,

Creio que eu é que preciso me desculpar e não você . . . acompanho desde o forum no clube do hardware seu trabalho para desenvolver esse driver, com certeza uma das contribuições mais importantes para todos. Além do que, o seu empenho em ajudar e colaborar.
Já declarei que de eletrônica eu não entendo, e tenho conciência de que esta é a parte fundamental em CNC, mais uma razão para reconhecer a importância do seu conhecimento.
Só para deixar claro, não houve da minha parte nenhuma malícia e nenhuma intenção de provoca-lo. Esteja certo e tranquilo que respeito você e a todos. Não há nenhuma necessidade de você me responder, eu senti sim a necessidade de digitar estas palavras apenas em contribuição ao bom relacionamento, e desfazer qualquer dúvida sobre as minhas palavras.
Assim como nosso amigo Fábio Gilii, estou a disposição para ajudar.
Um grande abraço deste não menos amigo,
Fábio Serrão.

Offline Rudolf Waller

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« Resposta #11 Online: 02 de Abril de 2006, 12:37 »
Citação de: "FGilii"

Será um prazer poder contribuir mais um pouquinho com o desenvolvimento do seu drive...
É só dizer como eu posso te ajudar!

Mestre Fabio,

Gostaria que você testasse o driver, assim que eu tiver uma versão beta do protótipo (a versão alfa está quase pronta) e me corrigisse.

Pretendo fechar esta versão alfa ainda hoje, para no sábado testá-lo na prática no CNC do Lolata (aqui pertinho de casa).
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Penso que voce já deve ter uma noção de valores, pois me lembro da sua intenção de comercializar este driver, e o que fosse realizado seria revertido em uma forma de ajuda, como neste caso.

Este compromisso meu continua de pé, mais do que nunca. Foi algo que assumi anos atrás, de usar meu conhecimento técnico em prol do pessoal.

Voltando, penso em comercializá-lo em modelos distintos, algo como:
tipo de motor: unipolar ou ambos;
corrente: 2A, 6A e 10A;
tensão: 50V, 100V, 150V.

Estas divisões são só uma idéia, sem muito conhecimento do universo de faixas de motores e fontes que existem. Agradeço se puder me esclarecer neste ponto :)

Desta forma ficaria bem leve para alguém que tem motor "normal" (nema23, por exemplo) e justo para quem precisa de driver mais valente. Por exemplo, para até 2A nem precisaria de dissipador, já para 10A tem que ser bem mais parrudo, com direito a fets duplicados, cooler e tudo mais.
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De quanto estamos falando?

Ainda está cedo para falarmos sobre isso, pois o circuito final ainda tem algumas lacunas. A idéia é não fugir do preço de mercado (levando-se em conta drivers com mesmas características)

Abraços,
Rudolf

Offline Rudolf Waller

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« Resposta #12 Online: 02 de Abril de 2006, 12:45 »
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Creio que eu é que preciso me desculpar e não você . . .
(...)
Só para deixar claro, não houve da minha parte nenhuma malícia e nenhuma intenção de provoca-lo. Esteja certo e tranquilo que respeito você e a todos. Não há nenhuma necessidade de você me responder, eu senti sim a necessidade de digitar estas palavras apenas em contribuição ao bom relacionamento, e desfazer qualquer dúvida sobre as minhas palavras.

Grande Fábio,

Hã... Fiquei sem entender seu comentário. Em momento algum me senti "provocado", apenas fiz um comentário de algo que está me incomodando: o tempo que não tenho. E abri meu peito para um amigo de estrada. Só isso :)

Sério, relaxa! Só interpretei o que li como um amigo incentivando outro. Inclusive você também mostrou interesse em adquirí-lo. Como eu poderia interpretar isso como malícia ou provocação?

Abraços,
Rudolf

Francisco de Assis

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« Resposta #13 Online: 02 de Abril de 2006, 15:50 »
Me parece que quando chegamos a uma certa idade ficamos mais sensiveis às palavras e muitas vezes não as interpretamos como deveríamos ficando algumas dúvidas nos  machucando e essas dúvidas quando sanadas tornam a amizade cada vez mais forte e vejo que isto é uma coisa que este bate-papo tem de bom, além do aprendizado, que é a vontade de se ajudar mutuamente.

Abraços
Francisco de Assis

Offline Rudolf Waller

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« Resposta #14 Online: 02 de Abril de 2006, 19:58 »
Oi pessoal,

Novamente o final de semana foi proveitoso!

Até semana passada só tinha um único fet ligado. Durante semanas serviu para aprimorar o pré-driver e entender como funciona o conjunto, principalmente o tal do fet.

Agora o DSP e os 4 pré-drivers e os 4 fets estão montados, e o que é melhor, funcionando! Fiz uma montagem tipo edifício, com os 4 pré-drvier montados numa placa na vertical. Se eu quiser testar outro tipo de circuito, é só desconectar a placa e testar o outro. Pensei em fazer a mesma coisa com os fets (ligados à placa através de conector). Vou deixar prá próxima placa. Quero testar alguns fets, com e sem dissipador/cooler, várias tensões e corrente para avaliar a característica de cada combinação, principalmente no quesito temperatura. Encaixados com conector fica fácil fazer cada teste, cada combinação.

Fiquei sem entender uma coisa: semanas atrás montei o pré-driver com acionamento separado para ligar e desligar o gate. O tempo de subida foi em torno de 150ns, sendo que com darlington BC+BD ficou em torno de 50ns. Não vi isso agora. Ficou o dobro deste tempo. A única diferença é que antes tinha um controlador gerando os 2 sinais por software, e hoje tem um DSP gerando por hardware interno. Os sinais que vão pros pré-drivers são basicamente os mesmos. O tempo de subida e descida com o circuito só com BCzinho ficou em 300ns :-O Tenho que averiguar melhor isso mais tarde.

Coloquei 2 resistores de 270R na saída do pré-driver, um para terra e outro para 12V (fonte do gate). Desta forma ficou bem fácil ajustar o dead time (tempo entre o desligar de um transistor e ligar o outro). O sinal sobe, pára no meio um tempo (dead time) e depois acaba de subir. Aí é ajustar valor no DSP. Deixei com folga de uns 100ns para compensar variações de componentes. Como era de se esperar, o dead time de descida é menor (1,1us) do que o de subida (2,0us), já que só tem 1 transistor. Mesmo assim achei muito tempo! Troquei os resistores de 2K2 para 270R para diminuir este tempo, e acabei chegando no tempo que citei. Vale lembrar que estou trabalhando com a lógica em 3,3V. Ainda quero ver se consigo diminuir estes tempos. Vamos ver como se comporta a temperatura. Putz, como ainda tem combinações a serem testadas!!!

Montei o esqueleto do firmware, me preocupando de deixar bem fácil configurar e clocar características extras, como variação dinâmica da corrente de acordo com este ou aquele critério, por exemplo. Estou querendo colocar um display no emulador do DSP e, quem sabe, um teclado para mostrar informações e entrar com algum parâmetro. Achei mais importante montar o circuito do driver em si. Quem sabe no próximo final de semana eu o monte?

O indexador (sequenciador dos fets) modelo meia boca (ou meio alixe, meio muzzarela como costuma dizer um dos mestres) está pronto. Por enquanto somente tá chaveando internamente em meio passo, ainda sem a entrada step/dir. Usei um circuitinho com 4 LEDs em série com resistores de 1K no lugar do motor para ver se a seqüência estava certa. Esta parte foi a mais fácil de todas, funcionou de primeira!

Hoje a tarde comecei a fazer a realimentação da corrente através do ajuste do ciclo de trabalho do PWM em função da tensão lida em Rsense instantes antes do fet parar de conduzir. Fiquei horas e não consegui (ainda). Ô bicho complicado este tal de PWM. É tudo integrado, mas até funfar certinho... Depois de pronto é moleza :-))

Aí joguei a toalha, com os miolos fervendo. Mais uma coisa prá semana que vem.

Prá relaxar fui brincar um pouquinho. Tá tudo funcionando (nas coxas, mas está), vou colocar um motor (nema23) prá ver se gira. Vou subindo aos poucos o ciclo de trabalho medindo a corrente em uma bobina com o motor parado. Método bastante primitivo, claro. Aí liberei: 1Hz: não é que gira mesmo? 10Hz, 100Hz, 1KHz. Até chamei o povo prá ver :-))

Resultado da brincadeira: bem abaixo do sofrível, sem torque nenhum. Facinho parar com a mão. Putz, fui relaxar e pirei! Por que, POR QUE???

Reparei que esqueci de colocar o snubber do mestre Cicuto, o ajuste da corrente apenas por setar o ciclo de trabalho ao invés de um PID não deve ser aquelas coisas. O MOTOR!!! Ele nunca foi testado de verdade. Lembrei que tenho 2 motores do mestre Gilii (3,1A) aqui. Troquei de lugar, ajustei o ciclo para dar 3A, liberei o giro. Resultado? Pior ainda, ele engasga de vez em quando. Será que é a fonte (12V) que tá baixa, merece coisa melhor? Mais questões prá semana que vem.

Estamos avançando, cada final de semana avançamos com passos largos. Os desafios sempre surgem, ainda mais num projeto que nasceu do zero. Ainda não domino toda a tecnologia, seja DSP, seja fet, seja pré-driver. Legal saber que ainda tenho tanto a aprender, estudar, ralar! Ficaria muito chato se funcionasse de primeira :-)))

Abraços,
Rudolf

 

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