Budowa kompletnej elektroniki do frezarki 3-osiowej

[SE-bastian]

Witam wszystkich

Jestem studentem automatyki, jednak w praktyce jeszcze nigdy nie miałem do czynienia z budową jakiegoś porządnego urządzenia. Pora to zmienić.
Warto może wspomnieć o budowie drukarki 3D z gotowego kitu oraz chińskiego lasera CO2 40W zbudowanego od podstaw ale na rolkach V-slot oraz z gotowej elektroniki z chin. Jakieś podstawy są. Na pewno nie chciał bym się pchać w V-sloty ponownie, myślę o porządnym napędzie na prowadnicach i śrubach, lecz to musi jeszcze poczekać.

Chcę zbudować urządzenie 3-osiowe do obróbki drewna oraz okazjonalnego dłubania w aluminium. Jakiś zarys w głowie mam, wstępny projekt w Fusion 360 jest ale najpierw chcę się zabrać za elektronikę. Wybrałem sobie komponenty w sklepie EBMiA i chciałbym poprosić o pomoc w zweryfikowaniu całego zestawu. Jak to podłączyć wiem z forum, sklepu oraz filmów na Youtube Adama Maszynotwora. Sterowniki i silniki również wybrałem sam i prosiłbym o sprawdzenie czy wszystko będzie ze sobą współgrało. Posiadam jakąś wiedzę o napędach ale w praktyce często wychodzi zupełnie inaczej.

Frezarka miała by mieć około 1000x1000mm wymiaru, pole robocze jakie wyjdzie takie będzie. Na start mam 3000zł które chcę przeznaczyć na elektronikę. Na konstrukcję i całą resztę uzbieram w międzyczasie. Chciałbym budowę skończyć w rok i zakładam wydatki na poziomie 500zł/miesiąc. Chcę wszystko podłączyć i skonfigurować zanim zabiorę się za konstrukcje samej maszyny.

Obliczenia mocy transformatora:
Napięcie zasilania sterowników - 50V
10% zapasu - 45V
Dzielone przez pierwiastek z 2 - 31,82V - typoszereg 30V
4 sterowniki po 4.2A - 16,8A
Moc transformatora 504VA - jedyny dostępny w EBMiA to 720VA 2x30V przy połączeniu równoległym będzie ze sporym zapasem

Lista elementów:
4x Silniki krokowe SM 60/100-3008B4004af (4Nm) 1032,-
4x Sterowniki silników SSK-B03 996,-
Płyta główna SSK-MB2 105.4,-
Softstart 63,-
Bezpieczniki na zasilaniu FM-02 63,-
Transformator toroidalny 720VA 2x30V 324.45,-
Zasilacz niestabilizowany MZ-03 189,-
Bezpieczniki na sterownikach FM-01 63,-
Suma: 2835.85,- Zostaje 164.15,- z założonego budżetu na przewody, przełączniki, wentylatory, złącza, obudowę, komputer z LPT, dysk SSD oraz monitor. Już na starcie budżet się nie spina

Zamierzam wszystko podłączyć jak na obrazkach poniżej również pochodzących z EBMiA:



Czekam na wszystkie spostrzeżenia, uwagi i porady dotyczące powyższego zestawu.
Pozdrawiam
SE-bastian

[gothye]

więc ,
silniki i sterowniki wymieniłbym na "chinki"

https:// allegro .pl/oferta/zestaw-sterownik-silnik-serwo-krokowy-3nm-servo-10611878176 cena - 150zł za każdą oś z Twojego kosztorysu ,za to masz z encoderem silniki

trafo ok może być większe ,ale osobiście dałbym 75% mocy z wyliczonej wg Ciebie czyli : 378VA co daje 400VA więc przy tej mocy nie wywali Ci bezpiecznika 16A , i soft start odpada .

Założenia 1000x1000 ok , ale na V-rolkach ? drewno co najwyżej pograwerujesz ,ale o obróbce alu zapomnij , przecież to będzie się "gibać" jak figurka z plasteliny

[FTW]

Możesz spokojnie wziąć mniejsze silniki - 1,8Nm dają radę w alu na śrubach kulowych o skoku 5mm.

[SE-bastian]

Założenia 1000x1000 ok , ale na V-rolkach

Broń Boże, rolek chcę unikać jak ognia. Pisałem o rolkach w poprzednim moim rozwiązaniu. Teraz chcę pójść w Hiwiny.

378VA co daje 400VA więc przy tej mocy nie wywali Ci bezpiecznika 16A , i soft start odpada

Czytałem o tym, że tak się robi bo "Nigdy wszystkie silniki na raz nie będą maksymalnie obciążone" ale nie jest to duży koszt w odniesieniu do całej maszyny a przynajmniej nie będzie się skrzynka sterownicza za bardzo grzała.

silniki i sterowniki wymieniłbym na "chinki"

No nie wiem, wolałbym unikać zwykłej chińszczyzny. Chyba że masz jakieś dobre opinie na temat podlinkowanego zestawu.

1,8Nm dają radę w alu na śrubach kulowych o skoku 5mm.

Dzięki za wskazówkę, przemyślę Chciałem wziąć z zapasem silniki, żeby nie gubiły kroków przez brak mocy.

Dziękuję za rady i wskazówki. Chciałbym wiedzieć jaką opinie mają inni użytkownicy o tych chińskich serwokrokowcach. Może faktycznie wymienię na serwokrokowce za to o mniejszej mocy.

[TOP67]

378VA co daje 400VA więc przy tej mocy nie wywali Ci bezpiecznika 16A , i soft start odpada

Czytałem o tym, że tak się robi bo "Nigdy wszystkie silniki na raz nie będą maksymalnie obciążone" ale nie jest to duży koszt w odniesieniu do całej maszyny a przynajmniej nie będzie się skrzynka sterownicza za bardzo grzała.

Przede wszystkim prąd pobierany z zasilacza jest dużo mniejszy od prądu w cewkach silnika. Im większe napięcie zasilania, tym mniejszy prąd.

Obejrzyj sobie filmik Adama.

https://youtu.be/d8JXirn_GS4

[SE-bastian]

378VA co daje 400VA więc przy tej mocy nie wywali Ci bezpiecznika 16A , i soft start odpada

Czytałem o tym, że tak się robi bo "Nigdy wszystkie silniki na raz nie będą maksymalnie obciążone" ale nie jest to duży koszt w odniesieniu do całej maszyny a przynajmniej nie będzie się skrzynka sterownicza za bardzo grzała.

Przede wszystkim prąd pobierany z zasilacza jest dużo mniejszy od prądu w cewkach silnika. Im większe napięcie zasilania, tym mniejszy prąd.

Obejrzyj sobie filmik Adama.

https://youtu.be/d8JXirn_GS4

Jeśli dobrze rozumiem to przy ruchach przestawczych z dużą prędkością działam bez obciążenia dlatego pobierany prąd nie zbliży się do maksymalnego.
Natomiast podczas ruchów roboczych z powodu obniżonej prędkości również nie zbliżę się do maksymalnego prądu?
Nastawiłem się już na budowę zasilacza na wskazanych podzespołach a tu Adam mówi, że można to zrobić na impulsowym

[TOP67]

Przy ruchach z dużą prędkością prąd rośnie też ze względu na indukcyjność. Jeśli masz dostęp do zasilacza tymczasowego, to podłącz amperomierz i sprawdź ile pobiera jedna oś przy różnych prędkościach i obciążeniach. Potem możesz to pomnożyć przez 3. Ale i tak nie wyjdzie tyle co zaplanowałeś.

Ja uzyskałem takie wyniki dla mniejszego silnika o prądzie 2A na cewkę. Nawijałem ciężarek na koło 20 mm.

DRV8255, silnik 0.59 Nm, 2A
prąd trzymania, podnoszenie 2kg z prędkością 100 rpm
12V - 0.5A, 0.73A
24V - 0.27A 0.39A
30V - 0.22A 0.32A

[SE-bastian]

Czyli zastosowanie transformatora o mocy 420VA będzie jak najbardziej w porządku?
Tylko takie widzę w EBMiA, mam wtedy 14A z takiego zasilacza
https://www.ebmia.pl/transformatory-tor ... 2x30v.html

[TOP67]

Będzie z dużym zapasem.

[SE-bastian]

Dziękuję TOP67 za pomoc. Udało się zmniejszyć trochę rachunek

Prosiłbym jeszcze o pomoc z silnikami i sterownikami do tej maszyny.