Autor Tópico: Projeto - Smile  (Lida 137916 vezes)

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Offline Rudolf Waller

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Projeto - Smile
« Resposta #555 Online: 26 de Fevereiro de 2007, 12:27 »
Mestre Fabio,

Desculpe o atraso da resposta. Só agora é que estou tendo condições de responder à sua mensagem.
Citação de: "fgilii"

me lembrei que você havia comentado sobre a queima daquele FET e da eficiência do acionamento sendo a provavel causadora da perda...

Andei pensando sobre isso. Atualmente, se o Smile não consegue fornecer tão pouca corrente (sendo radical, imagine a fonte de 100V e tendo que fornecer 0,1A), ele vai aumentando o período do PWM até que consiga fornecer esta corrente. Se o período tiver que ser maior do que 125us (8KHz), ele se desliga para não se queimar ou ao motor.

Pensei de mudar esta última parte. Se este período for pequeno, ele tiraria o circuito de recirculação de corrente (por software, claro) e tentaria funcionar como um chopper convencional, menos eficiente que o Smile normal. Se mesmo assim não conseguir, aí sim ele se desligaria.

Ainda não fiz esta alteração nem saberia dizer neste instante se isso resolveria. Mais um teste a ser feito :)
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Achei este link, e acredito que iria acrescentar um pouquinho mais a tudo que você e mestre Jorge já conhecem e vem discutindo...

Solícito como sempre :)

Valeu (novamente) pela generosidade :)
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Espero que ajude.

SEMPRE!

Abraços,
Rudolf

Offline Rudolf Waller

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Projeto - Smile
« Resposta #556 Online: 18 de Março de 2007, 21:51 »
Olha a Bob aí, geeeeeeeente!

A dupla caipira Bob & Smile está junta, finalmente :)

Ontem cedo o Daniel (meu filho) e eu montamos a Bob. Gastamos aproximadamente umas 3 horas para soldar tudo. Dezenas de componentes foram separados, pré-formatados na distância certa e, finalmente, soldados na placa. Depois disso, colocamos os pés de borracha e ajustamos a altura correta dos reguladores de tensão para que mais tarde sejam fixados os dissipador. Tempo gasto nesta última tarefa? DUAS HORA : shock:

De um lado, 3 horas com dezenas de componentes eletrônicos. De outro lado, 2 horas para meia dúzia de parafusos, porcas, arruelas que, nestas horas, acho que só foram criadas para estimular nossa paciência :) Ô dureza que é ter 2 mãos esquerdas :) E nem tive que furar nada, foi só ajustar e aparafusar...

Após um desestressante almoço em família, ligamos a Bob. Como toda primeira ligação, me causa emoção pela nova cria, e um profundo sentimento que tudo vai explodir dali a segundos :D

Sempre tive este receio inicial. Talvez por não ter tanta experiência em eletrônica, talvez por saber que internamente todo componente tem uma tal de fumacinha mágica doida prá sair, talvez seja por puro cagaço, mesmo :) E nem me lembro se algum componente já explodiu numa primeira ligada :) Acho que é a última hipótese, mesmo :)

Os led verdes (indicação de tensão ok) acenderam prontamente. Já o vermelho, indicando uma condição de emergência, também :roll:

Claro, o conector de emergência estava sem o jumper, indicando que está tudo certo. Num dos encontros na masmorra do Sir Jorge nos recomendaram que a fiação da botoeira de emergência esteja sempre ligada, e só desligar numa cituação de emergência. Imagine que os fios sejam rompidos por algum motivo. No caso acima, é como se pressionassem o botão. Já se a botoeira for normalmente aberta, só perceberíamos o rompimento quando pressionássemos o botão numa situação de emergência (nada aconteceria), e aí poderia ser tarde.

Simples de se resolver: basta colocar um fio ligando os contatos do conector. Simples, mas não resolveu...

Olha aqui, mede ali. É... O veredito foi que o projeto tem erro. No final do ano passado, quando esta parte foi projetada, estava extremamente ocupado, preferi deixar esta parte sem testar, confiando somente na minha análise de circuito. Não deu outra: tem uma porta que pega o sinal, o inverte, envia para o opto que o inverte para que a saída seja invertida novamente. Devo ter me perdido numa destas inversões. Fiquei tonto só de tentar explicar estas inversões todas :) Nada que um pouco de corte e costura não resolvam. Vou corrigir isso com mais calma depois, já que este sinal é a soma do sinal que vem da botoeira de emergência e dos 4 Smiles. Além disso, é através deste sinal que é feita uma das 2 formas de comunicação entre os 4 Smiles. Merece um tempo maior de análise, correção e testes, testes, testes... :)

Os 3 relês com seus respectivos led indicadores estão ok, os sinais para o Smile, idem.

Vamos ver como está a saúde dos sinais opto-acoplados. Simplesmente não passam pro outro lado... Mede aqui, mede ali... A tensão que vem da paralela está com uma tensão muito baixa, não chega a 3,2V. BELEZA!!! Não poderia ser melhor :)

Cuméquié??? Não funcionou e você tá feliz??? Não entendi...

Acho muito importante detectar e resolver TODOS os problemas ainda nesta etapa. Diversas pessoas já comentaram de placas que não funcionaram direito por causa da baixa tensão nas saídas da paralela. É melhor que isso seja visto aqui do que em no usuário. Sempre achei que o equipamento pode ter milhões de problemas, desde que todos sejam vistos e corrigidos AQUI, e não depois de entregue :)

Um pequeno corte aqui, um componente colocado ali. Feito :)

De todas as características da Bob, a única que não foi testada (e nem pretendo me preocupar com isso agora) é a comunicação serial. Ela foi colocada na Bob pelo fato de que diversos CNCs se comunicam com os drivers desta maneira, e não pela paralela. Os componentes estão todos lá, mas só serão verificados daqui a muito tempo. Sem contar que ainda não conheço como são os protocolos de comunicação serial entre estes CNCs e os drivers. Se é que existe um protocolo único, independente de fabricante ou modelo de CNC. Tudo a seu tempo.

Dando uma repassada rápida na Bob, ela ficou com as seguintes características:
-Interface totalmente opto-acoplada entre o PC e até 4 drivers através de conector padrão Centronics ou serial RS-232C;
-Entrada para 2 fontes isoladas entre si para a Bob e os drivers. A Bob possui, ao lado dos conectores das fontes, um diagrama da polaridade da tensão da fonte além dos valores de tensão e corrente mínima;
-Cada um dos circuitos das fontes possui proteção contra inversão de polaridade e sobre-corrente;
-A alimentação e demais sinais de cada driver passa por um flat-cable com conector polarizado, garantindo que o conector do flat seja ligado corretamente;
-Conector para ligação de botoeira de emergência;
-3 conectores para uso geral, acionados por reles, com leds indicativos de acionamento e controlados individualmente pelo computador.

O que acho mais bacana é que a conexão entre a Bob e o Smile é feita de forma bastante limpa. Na Bob só são conectados as 2 fontes, o cabo paralelo e os drivers. No Smile só é conectado a Bob, a fonte do motor e o motor propriamente dito. Simples assim, como tudo nesta vida deve ser :)

Tudo funcionando, vamos analisar as entranhas da Bob :)

O sinal de direção ficou com tempo de subida de 3,8us e de descida de 3,6us, e o sinal de passo ficou com tempo de subida de 0,3us e de descida de 0,6us. Tem bastante folga para o que vier :)

Deixo pro final a característica que acho mais importante, mais até do que a simplicidade de conexão entre os módulos e a clareza das indicações das placas. Não foi a toa que foi a mais debatida, discutida, analisada nos encontros na masmorra do Sir Jorge: SEGURANÇA.

Passei a dar um valor primordial a ela após eu ter invertido os fios da fonte do motor, meses atrás. Poderia até dizer que foram 2simples fios que causaram a queima de uma série de componentes, inclusive o DSP, muito distante da linha de frente. Poderia até dizer, mas os fios não foram os responsáveis. Fui eu, duplamente. Para começar, por ter invertido os fios e, principalmente por ser o executor do Smile, por não ter previsto (e tentado evitar) que isso ocorresse.

Nos encontros só ouvi ecos nesta questão, sendo a mais pertinente a que o monsieur Alain deixou muito claro quando nos disse que, seja lá o que o usuário fizer, a placa NÃO PODE ser danificada. Claro que dentro de certos limites. Mesmo assim, num dos testes de análise térmica que foram realizados semanas atrás, um fet queimou devido a um bug no firmware. Por outro lado, a proteção do Smile evitou que o motor fosse danificado.

Creio que estamos muito perto de conseguir alcançar esta proteção. Só sinto uma pena muito grande por ter que danificar propositalmente os módulos em testes destrutivos, para levantar o limite desta segurança.

Vai doer muito no coração quando fizer isso, mas é através deste tipo de teste que verificamos se o dever de casa foi feito :) Aliás, sempre me lembro dos dizeres de uma criadora de gado Jersey que tinha como refrão "testar, testar, testar. E ser rigoroso na seleção".

Mas que vai doer, ah, vai...

Abraços,
Rudolf

lolata

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« Resposta #557 Online: 18 de Março de 2007, 22:05 »
Então quando vai ser distribuidos os Charutos  ??

Será que aquela criatura de madeira que tem lá no meu barracão, vai suportar essas placas ?

Lolata

Offline Rudolf Waller

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« Resposta #558 Online: 18 de Março de 2007, 22:14 »
Fala, Marcão,
Citação de: "lolata"
Então quando vai ser distribuidos os Charutos  ??

Só se for de chocolate :)
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Será que aquela criatura de madeira que tem lá no meu barracão, vai suportar essas placas ?

Tou curioso prá fazer este teste lá :)

Mudando um tiquinho de assunto, e aí, vamos no encontro na masmorra sábado que vem? O Daniel também tá indo. Te pego na sua casa e devolvo inteiro prá patroa :)

Se ela insistir, até prometo fazer você colocar o casaquinho, pois vamos voltar tarde :) Já tou levando o meu, claro :)

Topas??? Pela fama que você tem, vai ser um dia de autógrafos :)

Aproveitando, vou na Santa Ifigênia na manhã de sábado. Já faz a listinha, tá?

Abraços,
Rudolf

lolata

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« Resposta #559 Online: 18 de Março de 2007, 22:51 »
Citação de: "Rudolf Waller"

Mudando um tiquinho de assunto, e aí, vamos no encontro na masmorra sábado que vem? O Daniel também tá indo. Te pego na sua casa e devolvo inteiro prá patroa :)
Rudolf


Heheheh

Voce pensa que é assim, falar p/ patroa que vou p/ Sampa participar de um Encontro com um monte de Barbudos e discutir um monte de coisa que no final das contas só vai consumir mais dinheiro e que vai ser quaze impossivel tem algum retorno financeiro com isso?.

Eu não posso garantir nada, vamos ver como anda as coisas essa semana.

Lolata

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« Resposta #560 Online: 19 de Março de 2007, 09:43 »
Olha os sinais ai !!! ... heheheee

Beleza de equipamento, Rudolf !!!

Mostra as curvas de corrente pra nós ?! ... curioso ... heheheeee

Offline Rudolf Waller

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« Resposta #561 Online: 19 de Março de 2007, 12:04 »
Grande Lolata,
Citação de: "lolata"

Voce pensa que é assim, falar p/ patroa que vou p/ Sampa participar de um Encontro com um monte de Barbudos e discutir um monte de coisa que no final das contas só vai consumir mais dinheiro e que vai ser quaze impossivel tem algum retorno financeiro com isso?.

Não é a toa que você não consegue nada com ela :) Tem que mostrar o lado bom da brincadeira.

Fala que você vai trocar umas idéias com diversos amigos sobre o seu projeto que te deixa tão feliz, tão inspirado e agradecido. Lembra a ela como foram as noites quando você trabalhou no projeto durante o dia (espero que tenham sido mesmo inesquecíveis (no bom sentido) para ela).

Só não exagera muito, senão ela vai querer que você viaje toda semana, sempre ansiando por aquele maridão tão poderoso e forte :)

Abraços,
Rudolf

PS: Será que cola? :D

Offline Rudolf Waller

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« Resposta #562 Online: 19 de Março de 2007, 12:06 »
Grande Reinaldo,
Citação de: "Mac_RC"

Mostra as curvas de corrente pra nós ?! ... curioso ... heheheeee

Xá comigo!

Ainda esta semana posto as fotos.

Abraços,
Rudolf

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« Resposta #563 Online: 20 de Março de 2007, 23:01 »
Oi pessoal,

Como costuma dizer a mineirada, dívida boa é dívida paga :)

Conforme prometido, seguem alguma fotos das entranhas do Smile :)

Para estas medições, o Smile forneceu 1A por fase, num Nema23 (minha cobaia preferida) alimentado por 12V.

A primeira foto é da corrente no enrolamento, medida através de um resistor de 0,22 ohms em série com a extremidade do enrolamento. Percebe-se que a corrente é praticamente linear, exceto pelo spike causado pelo chopper. Creio que este spike ainda pode ser diminuído através do melhoramento do snubber. Vale notar que a linha horizontal tracejada central é a tensão de 0V.

Aproveitei que estava com a faca e o queijo na mão (faltando só a goiabada), e tirei fotos do gate do fet.

A segunda foto é no gate no acionamento do fet. Não sei se estou falando besteira, mas considerei o tempo de chaveamento como sendo o tempo que leva de  0V a 8V. Esta tensão de 8V foi a menor tensão para o IRF640 conduzir totalmente, verificado experimentalmente na masmorra do Sir Jorge. No lado esquerdo da foto tempos as tensões em X (68,7mV) e em O (8,12V). Não me perguntem o que quer dizer este X nem o O :)

O intervalo entres estas medidas é de 49,0ns, ou seja, o fet leva 49ns para chavear a corrente :shock: Peço que me corrijam se estiver enganado, pois não tenho muita certeza se os limites de tensão para esta medição são realmente estes.

A segunda foto do gate é o oposto, ou seja, quando o fet deixa de conduzir. O tempo do gate ir de 8V a 0V é de 66ns. Por vias das dúvidas, medi o tempo de ir de 12V a 0V (97ns) (última foto).

Me lembro vagamente que estes tempos medidos meses atrás foram em torno de 150ns no Smile protótipo. Acho que o tempo agora é bem menor pelo fato de ser numa PCI, ao contrário do protótipo, que era numa placa padrão com uma aranhada de fios.

Abraços,
Rudolf

PS: Estou economizando as palavras, pois já passou faz tempo da hora de ir mimir :)

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« Resposta #564 Online: 21 de Março de 2007, 11:22 »
Rudolf,

Eu não entendi direito o sinal de corrente, faltou o segundo canal nos FETs, para deixar mais claro ... agora os sinais de disparo estão muito bons, parabens ! Esta mais rapido do que com os pre drivers ...

Offline Rudolf Waller

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« Resposta #565 Online: 21 de Março de 2007, 12:24 »
Grande Reinaldo,
Citação de: "Mac_RC"

Eu não entendi direito o sinal de corrente, faltou o segundo canal nos FETs, para deixar mais claro ...

Os terras nas pontas de prova do osciloscópio são comuns. O que posso tentar fazer é ligar ambos os terras no dreno, uma ponta no outro lado do resistor de 0,22 ohms (para medir a corrente) e a outra ponta no terra (para medir a tensão no dreno), e mando inverter o sinal desta segunda ponta. Assim teríamos a corrente num canal e a tensão no dreno no outro canal.

Andei pensando sobre este sinal da corrente. Posso estar muito enganado, mas como o período dos spikes é de 40us (o período do PWM), acho que "dentro" daquele spike é quando o fet conduz. O tempo é muito pequeno, mesmo. Basta um peteleco para manter a corrente :)

Acho que mostrando da forma que escrevi acima dá prá tirar esta dúvida.
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agora os sinais de disparo estão muito bons, parabens ! Esta mais rapido do que com os pre drivers ...

Valeu :)

Os pré-drivers do Smile são discretos, feitos com transistores bipolares em configuração totem-pole com entradas distintas para cada nível. Estas 2 entradas (para cada fet) são totalmente controladas pelo DSP.

Esta foi a parte do Smile que mais demoramos a fazer. Literalmente foram meses somente em cima do pré-driver. Como o Smile nasceu para fornecer correntes generosas ao motor, tínhamos uma preocupação muito grande em diminuir o tempo de chaveamento já que, quanto menor for este tempo, menos o fet esquenta.

Abraços,
Rudolf

Offline Rudolf Waller

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« Resposta #566 Online: 21 de Março de 2007, 22:50 »
Grande Reinaldo,
Citação de: "Rudolf"

Andei pensando sobre este sinal da corrente. Posso estar muito enganado, mas como o período dos spikes é de 40us (o período do PWM), acho que "dentro" daquele spike é quando o fet conduz. O tempo é muito pequeno, mesmo. Basta um peteleco para manter a corrente :)

Acho que mostrando da forma que escrevi acima dá prá tirar esta dúvida.

Eu estava quadradamente enganado :)

O osciloscópio estava aterrado na rede elétrica, assim como o Smile, que estava ligado ao PC através do emulador. O sinal da corrente não é bem aquele. O certo é o que está abaixo.

Acho que a foto acabou ficando confusa. Vou tentar ver se consigo explicá-la.

O sinal verde é a corrente, medida em cima do resistor de 0,22R (1V/div) e o sinal amarelo é a tensão no dreno (10V/div), só que de cabeça para baixo. O  terra de ambos sinais é a linha horizontal tracejada central.

Infelizmente não tem como inverter a polaridade de um canal, exceto na subtração entre 2 canais.

Repare que o spike na corrente acontece 2 vezes a cada 40us, ao contrário da foto que tirei ontem, que só aparece 1 única vez. Foi aí que me confundi e cheguei numa conclusão errada.

Abraços,
Rudolf

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« Resposta #567 Online: 22 de Março de 2007, 10:55 »
Rudolf,

Obrigado pela foto, é isto mesmo que eu queria ver e estou tentando entender como que a corrente permanece imovel, durante o periodo que o FET esta cortado ?????? ... superbond é não, né ? .... heheheee

Não querendo ser chato, porque isto ja sou mesmo, mas não da para postar uma foto com um passo completo, tipo: começo, meio e fim ??? ... sabe como é !? uma curiosidade atrai outra ... heheheee

Fiquei curioso para ver, a curva de corrente, quando a bobina esta desmagnetizada e é acionada no inicio do passo ...

Offline Rudolf Waller

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« Resposta #568 Online: 22 de Março de 2007, 12:31 »
Grande Reinaldo,
Citação de: "Mac_RC"
estou tentando entender como que a corrente permanece imovel, durante o periodo que o FET esta cortado ?????? ... superbond é não, né ? .... heheheee

Quase... Sabe aquela brincadeira de estátua? É por aí :D
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da para postar uma foto com um passo completo, tipo: começo, meio e fim ??? ... sabe como é !? uma curiosidade atrai outra ... heheheee

Vou lhe pedir um favor antes disso: Sábado de manhã vou na Santa, e nem preparei ainda a listinha de compras :) Tem uns itens que tenho que fazer umas pesquisas meio demoradas. Posso lhe enviar semana que vem? Sem falta :)
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Fiquei curioso para ver, a curva de corrente, quando a bobina esta desmagnetizada e é acionada no inicio do passo ...

Vou lhe dar uma pista: se não é igual, é muito parecida com um chopper normal. Afinal o Smile é um chopper. Alterado, mas é chopper.

Se for passo cheio com 2 bobinas energizadas, primeiro tem que desmagnetizar (cujo campo está no sentido contrário ao que queremos) para depois começar a magnetizar no sentido certo.

Se for meio passo ou passo cheio com uma única bobina energizada de cada vez, a corrente sai do zero. Isso se a velocidade for baixa. A partir de uma determinada rotação, caímos no mesmo problema da desmagnetização acima. E, pelo que me lembro das fotos do Reinaldoscópio, leva um tempão IMENSO para desmagnetizar totalmente.

É o meu segundo desafio (o primeiro é conseguir arranjar tempo, claro). Já tenho idéia de como desmagnetizar rapidamente o campo do passo anterior, tipo vapt-vupt :) Imagino que o aumento de torque que virá com esta alteração deve ser bem interessante, principalmente nas altas rotações. O bom é que deve ser só com a mudança de um componente de lugar. Só tenho que analisar exatamente as conseqüências desta mudança, pois podem ser bem críticas.

Cada vez percebo que ainda tem muito campo a ser pesquisado nisso. Ou não sei quase nada, só estou maravilhado com as novidades que já são o bê-a-bá do pessoal. Creio que deve ser esta opção :)

E olha que nem comecei a trabalhar com micro-passo (ok, ok.. mais micropassos do que meio passo :) ) nem bipolar...

Sério, como é bom saber pouco. Tanto a ser descoberto :)

Abraços,
Rudolf

Recav

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« Resposta #569 Online: 22 de Março de 2007, 14:57 »
Vou lhe pedir um favor antes disso: Sábado de manhã vou na Santa, e nem preparei ainda a listinha de compras  Tem uns itens que tenho que fazer umas pesquisas meio demoradas. Posso lhe enviar semana que vem? Sem falta  

Rudolf,

Falei com o Mac, mas ele disse que não quer saber, ou posta hoje, ou então ele espera o tempo que for necessario ...

O cara intransigente este Mac ! nunca vi cara igual ... rsrsrsrs

 

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