BF20L en CNC

[antopersempre]

salut

je me decide a passer ma toute nouvelle fraiseuse en cnc j aurais besoin de quelques conseils pour la partie electronique.Je dispose de 2 kits acheter sur ebay et j aimerais bien savoir lequel est le mieux pour cet usage.Voici les photos et les infos .
Quel puissance pour les moteur et l alim .
merci

Features
o Unipolar Stepper Motor Controller
o 10A continuous, 33A Peak
o 4-Axis X, Y, Z and A
o Wave, Half and Full (High Torque) step
o PWM variable on time, chop duty cycle and duty cycle slew rate
o Limit switch detection

5 AXIS CNC STEP MOTOR DRIVER 's features:

Resolution: Full step, 1/2, 1/4, 1/8, selectable via pin for each axis.
max 2.5AMP@36VDC max 90 watts out power per axis
PC parallel port DB25 connector has being installed onboard.
Full adjustable stepper m

 

[MaX-MoD]

Le 2e kit n'est pas à régulation de courant. Les performances avec un moteur performant risquent d'être très décevantes.
Je ne connais pas la première carte.

 

[romteb]

Pour le premier kit 2.5AMP@36VDC[/color] c'est vraiment limite, bien des pap en nema 23 demandent 3A par phase, et monter au dessus de 36 volts serait pas mal pour tirer le max des pap dans les tours.

Même si tu te limitais a ces valeurs , tu serais deja au max des drivers, ce qui n'est pas forcement rassurant.

 

[antopersempre]

salut

ok c est pas top alors pour la regulation de courant j ai vu PWM c est une sorte d alimenttion par micro coupure je crois.
romteb effectivement les 2.5A c est pas beaucoup .
Que me conseillier vous j avais telephone chez opti le controleur 4 axes un peut plus de 1000E complet .
Le kit 3 vis +moteurs+controleur ca commence a faire une belle somme lol je vais essayer de me le faire offrir pour mon anniverssaire .
je vais quand meme chercher un peut sur le net et a ce prix je prend des servos alors

a+

 

[bigeye]

Sinon, tu as la solution des servos moteur.
J'ai çà et on peut dire que ca n'a rien à voir !
Les vitesses atteintes sont démentielles, tout en ayant une résolution très fine ...
J'ai acheter les miens içi : http://shop.cncdrive.com/index.php?categoryID=79
Celui à 75€.
Pour les servos, j'ai trouver sur ebay des electrocraft de 150w pour environ 30€ pièce. Il n'y en a pas tout le temps, mais je trouve systématiquement la même référence très réguliérement.
Ca se commande en step/dir, donc fonctionne avec mach3 ou emc2.

 

[antopersempre]

servo

salut bigeye

question servo je pige encore moins lol.
il me faut 4 boitier comme celui que tu a acheter 4 servos un alim asser puissante ou comme sur les pap et puis quoi d autre ....

 

[romteb]

Oui enfin chez otpi faut avoir de l'argent a perdre.

Pour les pap tu as la solution des drivers chinois qu'on trouve un peu partout, notament chez soprolec en france , ou des geckos

 

[antopersempre]

re salut

effectivement chez soprolec il y a tout je vais faire une configuration et voir un devis pour 4 axes

moteur Nema 34 type 86HS35
SD5042 - Driver micro pas 50V/4.2A
pour l alimentation je sais pas quoi prendre je doit ajouter la conso en amperes de chaque moteur et environ 50v
lol je pense que c est ca

 

[bigeye]

Oui, il en faut 1 par axe.
Après l'alim, c'est suivant la puissance de tes moteurs + une marge de sécurité de 30 à 50%.
Disons que pour 4 moteurs de 150w, ca te fait 600w + 50% = 900w
Si tu prends une alim avec une tension de sortie de 48v comme il faut pour les servos que je te parle.Il te faut une alim de 20A environ en sortie.
Evidemment, tu peux mettre 4 alims simple à la place.
Du coup, ca te fait un petit 250w ou environ 5A
Il faut bien penser à mettre un bon gros condensateur dessus pour absorber les pics d'intensité qu'on peut avoir. Mais rien de transcendant, ca se fait très bien.
Il ne faut surtout pas se dire que c'est plus compliqué avec des servos. Ce n'est absolument pas vrai !
Tu branche , tu fais 2-3 réglages avec le logiciel qui accompagne et après c'est parti !
Et l'avantage, c'est que ca vibre presque pas. Ca peut-être intéressant pour certaines machines un peu légère qui amortirrait moins bien les vibrations.

 

[Doctor_itchy]

pourquoi 4moteur ? avec 3 moteur tu as assez , pour les 3axe , a moins que tu ne veuille faire un 4eme axe ^^

perso la premiere carte est mieux que la seconde , mais le servo c'est vraiment le top ! donc si tu as les moyen hesite pas fonçe

 

[MaX-MoD]

Et en servo, conseil si toutes vos alim ont le même voltage: mettez les en parallèle.
Comme tous les axes ne sont que (très) rarement à la puissance max en même temps, on peut se passer de la marge de sécurité, ou de 50€ de condensateurs ou alors régler la limitation en courant plus haute: les accélérations seront encore plus fulgurantes!


Avec les drivers de cncdrive.com, c'est vraiment pas compliqué les servos (les Gecko nécessitent un oscilloscope pour bien être paramétrés).
(enfin, de ce que j'en ai vu sur le papier et de part le retour d'expérience de bigeye)

Seul point épineux sur les servos, leur choix. Pas facile de choisir judicieusement son servo (couple, voltage, encodeur...) pour un néophite!
Entre DC, AC, AC synchrone, BLDC, encodeur, résolveur, quadrature, absolu et les erreures des vendeurs (fréquent!) c'est pas toujours évident.


A+
Max

 

[antopersempre]

je pense au final utiliser les servos ca fait un petit peut plus chere mais sans plus et il semble que ca marche bien et pas de perte de pas avec les encodeurs.Je continue mes recherche sur le net pour les infos et je vais passer commande ainsi que les vis a billes comme ca j aurais tout enfin presque reste le logiciel et aussi a determiner celui de dessin.
Pour l instant je vais transfere des plans en 2d(percages lamage fraisage sur de la tole de 3mm ).
je vous informerais de l avancement de la realisation et ferais des photos
salutation

a+

 

[vres]

re salut

effectivement chez soprolec il y a tout je vais faire une configuration et voir un devis pour 4 axes

moteur Nema 34 type 86HS35
SD5042 - Driver micro pas 50V/4.2A
pour l alimentation je sais pas quoi prendre je doit ajouter la conso en amperes de chaque moteur et environ 50v
lol je pense que c est ca

Non Non c'est pas du tout ça et heureusement !!
Sur un driver a regulation PWM:
-> coté moteur, c'est la tension qui est hachée (le courant circule dans les diodes roue libre quant le pwm est a zéro)
-> cote alimentation c'est le courant qui est haché, quand le pwm est a 1 le courant passe, et quand le pwm est a zero le courant ne passe pas.
Chercher "Hacheur" sur votre moteur preferé (de recherche bien sur).

Si tu as un moteur de 4A 1ohm donc 4Volt et une alim de 40V
Pour obtenir 4Volt le pwm est a 10% donc le courant consommé sera de 10% de 4A soit 0.4A

Bien sur quant le moteur tourne il faut ajouter la fcem et ce devient plus compliqué. si on a 6V en fcem ca nous donne une tension de 10V donc 1A consommé.

Le mieux c'est de résonner en puissance:
Puissance consommée = (RI² X 2 ) + puissance restituée + consommation driver + bricoles

En gros un moteur avec un couple utile de 1Nm a 600tr/mm c'est 75W.
Le couple donné pour un pas à pas est souvent le couple de maintien avec un moteur de 4Nm si on peut obtenir un couple utile de 1Nm a 600tr/mn c'est déja trés bien.

Pour l'alim pour que le transfo débite, il faut que ça tension soit superieure a la tension du condo (+ chute du pont). C'est donc des pointes de courant qui servent surtout a recharger le condensateur. Avec un PWM a 20KHz et un transfo a 100hz (double alternance) on ce rend compte que c'est souvent le condo qui fourni le courant.
Certain drivers (voir presque tous) regenere le courant du moteur c'est expliqué dans le datasheet du L297 ou 298

En conclusion si tu prends 150VA par moteur tu es plus que tranquille.
Christian

 

[antopersempre]

lol en mecanique tournage fraisage arme aviation ca va mais la lol faut que je me mette serieusement a potasser un peut mdrr
en tout cas merci pour tout les details je vais bien analyser la chose.
Je pense passer au servo investir une seule fois quitte a depenser plus.
Je vais faire le detaille de tout ce qu il me faut et je verais
merci
a+

 

[antopersempre]

pourquoi 4moteur ? avec 3 moteur tu as assez , pour les 3axe , a moins que tu ne veuille faire un 4eme axe ^^

perso la premiere carte est mieux que la seconde , mais le servo c'est vraiment le top ! donc si tu as les moyen hesite pas fonçe

oui j ai aussi mon diviseur tant qu a faire lol

 

[romteb]

lol en mecanique tournage fraisage arme aviation ca va mais la lol faut que je me mette serieusement a potasser un peut mdrr

Si tu comprends l'anglais, je te conseille cette doc qui explique très simplement tout ca, et qui donne par le detail la facon de calculer l'alim necessaire pour des pap.

 

[romteb]

Si tu as un moteur de 4A 1ohm donc 4Volt et une alim de 40V
Pour obtenir 4Volt le pwm est a 10% donc le courant consommé sera de 10% de 4A soit 0.4A

Le mieux c'est de résonner en puissance:
Puissance consommée = (RI² X 2 ) + puissance restituée + consommation driver + bricoles

En gros un moteur avec un couple utile de 1Nm a 600tr/mm c'est 75W.

La puissance est determinée par la tension non ?

Un moteur fonctionnant a 24 volts produira une puissance 2 fois inferieure a un moteur fonctionnant à 48 Volts à partir d'une certaine vitesse ?

A priori, personne n'alimente le moteur au voltage nominal pour ce type d'application, suffit de voir les courbes de couple en fonction de la tension pour lui coller directement 20 fois la valeur nominale si possible.


En ce qui concerne l'alim necessaire, la règle qui decoule de la doc ci dessus est que pour des drivers en pwm, jamais le moteur ne consommera plus de 2/3 de son intensité nominale en branchement parallele, et 1/3 en serie.

Imaginont 3 moteurs d'intensité nominale 3A par phase, il faudrait une alim de 6A pour subvenir à leurs besoins maximum si ils sont branchés en parallèle, et 3 ampères en serie.(branchement en serie deconseillé car inductance 4 fois plus elevée, à partir d'une certaine vitesse le moteur en serie produit 2 fois moin de puissance que le moteru en parallèle pour une tension donnée.)

 

[vres]

Si tu as un moteur de 4A 1ohm donc 4Volt et une alim de 40V
Pour obtenir 4Volt le pwm est a 10% donc le courant consommé sera de 10% de 4A soit 0.4A

Le mieux c'est de résonner en puissance:
Puissance consommée = (RI² X 2 ) + puissance restituée + consommation driver + bricoles

En gros un moteur avec un couple utile de 1Nm a 600tr/mm c'est 75W.

La puissance est determinée par la tension non ?



Un moteur fonctionnant a 24 volts produira une puissance 2 fois inferieure a un moteur fonctionnant à 48 Volts à partir d'une certaine vitesse ?

La puissance fournie par le moteur depend de la charge et de la vitesse, non pas du voltage de l'alim et encore moins de la résistance du moteur.

Avec une alim de 48V ou lieu de 24V on pourrat effectivement obtenir 2 fois plus de puissance. si le PWM est de 20% avec une tension de 24V il passerra a 10% avec une alimentation de 48V avec la même puissance restituée.

A priori, personne n'alimente le moteur au voltage nominal pour ce type d'application, suffit de voir les courbes de couple en fonction de la tension pour lui coller directement 20 fois la valeur nominale si possible.?

Je ne parle par d'alimenter les moteur a la tension nominale, bien au contraire Avec le moteur que j'ai pris en exemple, si la puissance restitué est de 80W pour un courant de 4A, la fcem sera de 20V
Ca nous donne une tension au borne du moteur de 24V soit un PWM de 60%
Je ne sait pas d'ou vient la régle des 20 fois, ça voudrait dire que les drivers pour les petits moteurs (plus resistif) devrait avoir une tension plus elevée que les gros Alors que c'est le contraire.
La tension nominale d'un moteur ne sert a rien (sauf pour les cartes sans pwm), C'est vrai qu'une tension plus elevée permet de reduire l'effet de lissage de l'inductance du moteur.

Voir ce site http://fisik.free.fr/ressources/hacheurserie.swf tres tres bien.

En ce qui concerne l'alim necessaire, la règle qui decoule de la doc ci dessus est que pour des drivers en pwm, jamais le moteur ne consommera plus de 2/3 de son intensité nominale en branchement parallele, et 1/3 en serie.

Imaginont 3 moteurs d'intensité nominale 3A par phase, il faudrait une alim de 6A pour subvenir à leurs besoins maximum si ils sont branchés en parallèle, et 3 ampères en serie.(branchement en serie deconseillé car inductance 4 fois plus elevée, à partir d'une certaine vitesse le moteur en serie produit 2 fois moin de puissance que le moteru en parallèle pour une tension

A vitesse egale et charge egale, la puissance utile d'un moteur reste la même en // et en série, mais c'est vrai que dans le cas d'un branchement série, la tension au borne du moteur sera le double et que les effets de l'inductance se feront plus ressentir. C'est vrai que le branchement série n'a pas vraiment d'interet.

 

[vres]

lol en mecanique tournage fraisage arme aviation ca va mais la lol faut que je me mette serieusement a potasser un peut mdrr
en tout cas merci pour tout les details je vais bien analyser la chose.
Je pense passer au servo investir une seule fois quitte a depenser plus.
Je vais faire le detaille de tout ce qu il me faut et je verais
merci
a+

Te casse pas trop la tête, si tu as des drivers de 50V, alimentes les en 40 ou 45volt et si tu as 4 moteurs prend un transfo de 400 à 600VA. Et pour qu'il chauffe, il faudrait que les 4 moteurs tournent a pleine charge en même temps et pendant une durée assez longue

L'interet du servo est surtout dans les vitesses elevées. pour des petites machines rien de tel que le moteur pas à pas beaucoup plus dynamique a basse vitesse( grace a la regulation a courant constant et au couple tout de suite disponible) et beaucoup moins difficile a mêttre en oeuvre: moins de câblage, moins de réglage. Si le moteur Pas à Pas etait si mauvais que l'on veut le faire croire, il aurai disparu depuis longtemps, hors il est trés en vogue grace au drivers micropas. (attention sujet trés chaud )
Renseignes-toi chez les fournisseurs.
Christian

 

[antopersempre]

salut
bien entre Romteb et Christian j ai pas mal d infos lol
donc pour la bf20 si je monte la config suivante vous pensez que ca marchera bien
4 x Driver micro pas 50V/4.2A
4 x Moteur pas à pas NEMA 34 - 3.5Nm - 86HS35
pour les moteur tous les meme ou c est fontion de l axe a diriger
pour l alimentation je pense qu il faut
1 x Alimentation à découpage 42VDC / 280W
il faut aussi une carte pour la liaison entre les drivers et le port LTP mais je ne l ai pas vu chez soprolec

merci encore
a+

 

[romteb]

La puissance fournie par le moteur depend de la charge et de la vitesse, non pas du voltage de l'alim et encore moins de la résistance du moteur.

Avec une alim de 48V ou lieu de 24V on pourrat effectivement obtenir 2 fois plus de puissance.

A vitesse egale et charge egale, la puissance utile d'un moteur reste la même en // et en série

Faux, à partir d'une certaine vitesse le branchement parallèle produit 2 fois plus de puissance que le branchement serie pour une tension donnée.

 

[MaX-MoD]

La puissance fournie par le moteur depend de la charge et de la vitesse, non pas du voltage de l'alim et encore moins de la résistance du moteur.

Avec une alim de 48V ou lieu de 24V on pourrat effectivement obtenir 2 fois plus de puissance.

Niveau puissance mécanique (=puissance fournie par le moteur), Christian a raison.
Niveau alim, à peu de choses près il a aussi raison.

A vitesse egale et charge egale, la puissance utile d'un moteur reste la même en // et en série

Faux, à partir d'une certaine vitesse le branchement parallèle produit 2 fois plus de puissance que le branchement serie pour une tension donnée.

Christian a raison.
Romteb aussi.
Si on ne tient pas compte de la limitation due à la tension d'alim, branchement // et série ça ne change rien.
Mais on aura intérêt à brancher en // dans la réalité, la tension d'alim est limitée, et la FCEM est double dans le cas d'un branchement série que //.

 

[romteb]

Niveau puissance mécanique (=puissance fournie par le moteur), Christian a raison.
Niveau alim, à peu de choses près il a aussi raison.

A partir d'une certaine vitesse le couple fourni par un pap dont l'alim a tension 2 fois superieure est doublé.

La puissance mecanique est donc doublée non ?

Ca commence à devenir interessant comme discussion, d'après vous on aurais aucune puissance mecanique supplementaire au pap a haute vitesse en augmentant le voltage de alim, ca contredit totalement mes expériences pratiques

 

[JKL]

A mon avis, élever la tension de l'alimentation d'un moteur pas à pas ne sert qu'à combattre l'effet de la sel-finductance du moteur qui "freine" la montée du courant instantané : le di/dt. Je pense que toute la discussion est boiteuse car le raisonnement est basé sur une loi d'ohm en courant continu. Il faut raisonner sur la base : comment établir un courant aussi rapidement que possible dans un bobinage et cela d'autant plus que la vitesse de comutation des enroulemnts augmente.
Il faut oublier le PWM car la self des bobines se comporte en filtre passe-bas pour une fréquence de 20kHz.

 

[MaX-MoD]

Attention, tu parles de limite de puissance, ou de couple maximum a la vitesse donnée.

Les courbes couple-vitesse des pas à pas donnent le couple maximum, avant décrochement, que peuvent fournir les moteurs à la vitesse et couple donnés.

Le couple fournit dépend de la charge, mais sa limite dépend de la construction du moteur, de l'alim et des drivers.

PS: pour m'être penché de plus près sur le contrôle des pas à pas avec PAPSI, je vous assure que leur contrôle n'est pas aussi simple qu'il n'y paraît.
JKL résume une bonne partie du problème.

 

[romteb]

Je suis tout a fait d'accord, mais dans les fait, la couple disponible à haute vitesse augmente proportionnelement à l'augmentation de la tension de l'alim, et au bout du compte, pour la réalisation d'une CN c'est ce qu'il faut retenir non ?

 

[MaX-MoD]

Il faut oublier le PWM car la self des bobines se comporte en filtre passe-bas pour une fréquence de 20kHz.

Au contraire!
Tous les drivers micropas du commerce (hobby du moins) sont à PWM!
On se sert de ce passe-bas pour avoir une intensité continue dans les bobines, tout en hachant la tension d'entrée et gagner en rendement.
Mais là encore une fois, on peut avoir un PWM sans lecture en retour de l'intensité (c'est la cas de la 2e carte présentée dans le 1er post), et le courant ne sera pas régulé; soit on a un PWM avec une rétroaction de l'intensité: le PWM va se modifier pour corriger l'intensité, le courant est donc régulé. Cela améliore les performances.

 

[vres]

Niveau puissance mécanique (=puissance fournie par le moteur), Christian a raison.
Niveau alim, à peu de choses près il a aussi raison.

A partir d'une certaine vitesse le couple fourni par un pap dont l'alim a tension 2 fois superieure est doublé.

La puissance mecanique est donc doublée non ?

Ca commence à devenir interessant comme discussion, d'après vous on aurais aucune puissance mecanique supplementaire au pap a haute vitesse en augmentant le voltage de alim, ca contredit totalement mes expériences pratiques

Il y a confusion entre la puissance que le moteur peut fournir et la puissance fournie reellement.

Fais un test, tu mets un ampéremetre sur l'alimentation du driver. Force a la main sur l'axe du moteur tu vas voir le courant augmenter. Donc la puissance consommée depend bien de l'effort du moteur (de la fcem)
Par contre augmentes la tension d'alimentation, et le courant va diminuer.

Si ton moteur a besoin de 20Volt pour fournir sa puissance, le driver va reguler a 20V , tu peux mettre 50, 80, 150 ou 300V sur l'alimentation le driver va toujours réguler a 20V. par contre si tu mets 10V, la il y a probléme

2 voitures de poids identique, sur une côte identique, a vitesse identique les moteurs vont fournir la même puissance, même si une voiture fait 300Ch et l'autre 80Ch

J'ai fait des tests sur un moteur à vide et en charge, je vais rechercher les vidéos des mon retour au bercail.

Pas simple le moteur Pas à Pas

 

[vres]

Je suis tout a fait d'accord, mais dans les fait, la couple disponible à haute vitesse augmente proportionnelement à l'augmentation de la tension de l'alim, et au bout du compte, pour la réalisation d'une CN c'est ce qu'il faut retenir non ?

Oui en theorie, mais quand on regarde les courbes couple/vitesse des moteurs, elles ne sont pas linéaire, et si ont fait le calcul de puissance on se rend compte que le puissance n'augmente plus avec le vitesse, voir redescend (le couple diminue ). Les bons constructeurs mettent les courbes avec différentes tensions de hachage.
Fichu inductance qui nous sert pour le PWM et nous dessert pour la fréquence des pas

A mon avis, élever la tension de l'alimentation d'un moteur pas à pas ne sert qu'à combattre l'effet de la sel-finductance du moteur qui "freine" la montée du courant instantané : le di/dt. Je pense que toute la discussion est boiteuse car le raisonnement est basé sur une loi d'ohm en courant continu. Il faut raisonner sur la base : comment établir un courant aussi rapidement que possible dans un bobinage et cela d'autant plus que la vitesse de comutation des enroulemnts augmente.
Il faut oublier le PWM car la self des bobines se comporte en filtre passe-bas pour une fréquence de 20kHz.

Il ne faut pas oublier la fcem en gros: U = E'+ 2RI
U = tension au bornes du moteur
E' = FCEM
2RI si les 2 enroulements sont alimentés a I nominal (demi pas ?)

U ne peut pas être supérieur à la tension d'alimentation

 

[antopersempre]

lol ca se complique mdr
je vais reprendre des cours d electronique