TA8435 - temperatura pracy układu

[dziejok]

Witam.

Dopiero zaczynam zabawę z CNC i nawet mi się podoba Ale jak to w życiu bywa nie ma róży bez kolców, więc jakieś problemy muszą wystąpić. W związku z tym:

Moja konfiguracja sprzętu:
Płyta gł.: SSK-MB
Płyta sterownika: TA8435H by "Ottop"
Transformator: 2-uzwojeniowy 12V/18V AC, ok 50VA
Zasilacz silników: 8A/8400uF
Zasilacz sterowników: 2A/stab.L7812/12V
Silniki: HY 200 2222 200kroków, 1,1ohm/faza, 2,1A/faza, 6-przewodowe

Silniki podłączone na tzw. pełną cewkę. Środkowe wyprowadzenia nie podpięte.
Rezystory R1 i R2 (2W)odpowiadające za wielkość prądu wyjściowego do silnika mają wartość 0,47ohma, czyli prąd ustawiony na max wartość 1,5-2A.

Całość sterowana przez Mach 3 Demo. Wszystko ładnie działa, silniki kręcą płynnie, nie gubiąc kroków itp.

Teraz mam pytanie co może być nie tak, ponieważ po kilku minutach pracy kilka elementów zaczyna się mocno przegrzewać, że aż trudno je dotknąć. Bardzo gorący jest mostek prostowniczy- czyżby 8A to za mało? Rezystory R1 i R2 w wszystkich sterownikach parzą, a radiatory TA8435 nagrzewają się tak solidnie, że bez wymuszonego chłodzenia raczej się nie obejdzie. Dodam, że silniki pracują bez obciążenia. Przy zasilaniu tylko jednego sterownika dla jednej osi można powiedzieć, że jest ok.

Rozumiem, że mostek można wymienić na większy i jeden problem się rozwiąże, radiatory na scalakach można chłodzić wiatraczkami, tylko jak poradzić sobie z parzącymi R1 i R2? Czy wymiana ich na 0,82ohma coś poprawi, nie chce za bardzo ograniczać mocy silników?

[creative1agh]

Z mojego, niezbyt zresztą długiego doświadczenia, wynika, że te rezystory grzeją się potwornie, podobnie układ scalony a z nim radiator. Najgorzej jest, jeśli dana oś nie pracuje, tylko długo "trzyma" moment. Powiedzmy, że np wtedy gdy oś "z" się nie porusza, trzymając pozycję, a x i y sobie " jeżdżą". Wtedy przez sterownik osi "z" płynie cały czas pełen prąd, a przez osie x i y tylko jakiś jego ułamek, zależny od prędkości obrotowej silnika krokowego.
Ktoś mi to kiedyś ładnie to wyjaśnił tutaj na forum, może nie napisałem tego pięknie, ale idea jest właśnie taka


Znalazłem https://www.cnc.info.pl/topics12/co-kon ... htm#182626

[dudis69]

TA8435H by "Ottop"

http://www.ottop.republika.pl/sterownik8435.shtml
Maksymalne napięcie dla tego sterownika to 40V!,
nominalny prąd dla silnika 1,5A , max 2A!
A Kolega podaje trochę więcej.
Zasilacz do silników to tak na miarę szyty.
Przez mostek idzie prąd ≈8A±10%
I wszystko działa na granicy wytrzymałości prądowej to co się dziwić, że się gotuje.
Sobie Kolega podłączy silniki na pół cewki, dołoży do mostka 1,50 zł i będzie zimny jak du... świeżego trupa.

[dziejok]

Z mojego, niezbyt zresztą długiego doświadczenia, wynika, że te rezystory grzeją się potwornie, podobnie układ scalony a z nim radiator.

Tzn że mój przypadek nie jest odosobniony?! jak u Was wygląda sytuacja? Widziałem, że Ottop nie stosował aktywnego chłodzenia scalaków, jednak zastosował dużo większe radiatory.

Moment jest ma największą wartość, gdy silnik "trzyma" a nie dynamicznie się obraca. W sumie logiczne i wtedy płynie przez niego największy prąd, jednak nawet podczas pracy R1 i R2 są gorące:(

I wszystko działa na granicy wytrzymałości prądowej to co się dziwić, że się gotuje.
Sobie Kolega podłączy silniki na pół cewki, dołoży do mostka 1,50 zł i będzie zimny jak du... świeżego trupa

Ok zaraz będę próbować, jednak martwi mnie jeszcze jedna rzecz. Zamiast obecnego trafo 50VA/18V chciałem dać solidne trafo ok 100VA/24V co po wyprostowaniu da ok 35-36V DC. Czy zwiększając napięcie i prąd w obwodzie zasilacz-sterownik-silnik nie narażę się na większe straty w razie ewentualnego przekroczenia dopuszczalnej temp. pracy któregoś z elementów?!

[triera]

Możliwe straty w postaci siwego dymu z IC.
Taka duża wartość napięcia niebezpiecznie zmierza ku krytycznym 40V
(dodając napięcia zwrotu z silnika). Niezbędne jest intensywne chłodzenie układu.

[dziejok]

Podpiąłem szeregowo amperomierz pomiędzy zasilacz, a sterownik osi X oraz zmieniłem pełną cewkę na pół cewki w silniku tej osi. Efekt taki, że prędkość obrotowa silnika wzrosła, zaś prąd w obwodzie zasilania spadł z 1A do 0,85A. Jak rezystory parzyły, tak i teraz parzą:( Silniki zimne.

Zauważyłem też, że mocno przysiada mi napięcie w zasilaczu, po podłączaniu kolejnych sterowników o prawie 4V! Widać mocno za słaby zasilacz.

Możliwe straty w postaci siwego dymu z IC.

I tego chciałbym uniknąć, zwłaszcza że te IC są praktycznie już niedostępne. Czy dodanie wydajnego chłodzenia rozwiąże problem? Chodzi mi zwłaszcza o nieszczęsne R1 i R2.

[dudis69]

dziejok, sorki, przyznam się że mało uważnie przeczytałem Twojego posta, może dlatego że tak zawile napisałeś o swoim trafo.

2-uzwojeniowy 12V/18V AC, ok 50VA

Rozumiem że 1sec. 12V, 2sec.18V łączone w szereg?
1,41*(12+18)V-1,41 ≈ 40,89V na wy. zasilacza bez obciążenia!
Trafo 230/24V daje 1,41*24V-1,41 ≈ 32,43V jw. i będzie bardzo dobrym rozwiązaniem.
Ale 100AV wyda ≈4,16A, i będziesz się potem martwił że się grzeje - trochę małe,
Twoje zapotrzebowanie to (3*2A)*68%≈ 4,2A, w takim przypadku 150tka będzie optymalna.

Silniki: HY 200 2222 200kroków, 1,1ohm/faza, 2,1A/faza, 6-przewodowe

zaś prąd w obwodzie zasilania spadł z 1A do 0,85A.

to coś nie tak z pomiarem, bo z Twojego opisu wynika że duże straty idą w "parę"
Zmierz jaki prąd jest podany na cewki silnika. Sterownik> silnik.
Pod obciążeniem zawsze napięcie maleje, natomiast natężenie prądu wzrasta.
Daj większy mostek 15A, zwiększ potencjał elektrolitów min. 12000uF/50V

Niezbędne jest intensywne chłodzenie układu.

Załóż większe radiatory, i ew. dodaj wentylatory, masz przecież wydajny zasilacz
12V/2A, a SSK-MB nie potrzebuje tyle prądu.

[dziejok]

hej dusis69. dzięki za obszerną odpowiedź, zwłaszcza wyliczenia!

Z tym trafem to jest tak: PRI 230V, 1SEC 12V, 2SEC 18V. Ponieważ uzwojenie 12V ma mniejszą wydajność prądową tak sobie wymyśliłem, że będę nim zasilał logikę. I tak też zrobiłem. Dodałem tez jeszcze jeden regulowany zasilacz który docelowo będzie zasilał wentylatorki. 2SEC 18V zasila silniki. Po wyprostowaniu mam ok 24V. Teraz widzę że prądowo ten transformatorek też nie daje rady, bo po dłuższym czasie robi się po prostu gorący. Stąd pomysł, że by dać większe zewnętrze trafo. Wszystko już mam przygotowane, tzn. trafo w postaci klasycznego transformatora bezpieczeństwa (myślę że jest to mocno przewymiarowane 100VA) i spokojnie da rade. Mam też zasilanie silników podpięte przez przekaźnik i za pomocą przełącznika hebelkowego jest możliwość wyboru albo trafa wewnętrznego (które na stałe zasila logikę) albo trafa zewn. o większym napięciu i wydajności prądowej. Trochę zagmatwałem opis, ale to bajecznie proste:)

Może to zdjęcie coś pomoże: https://www.cnc.info.pl/album_pic.htm?pic_id=5214

Co do Twoich porad, zastosuje się jutro, dzisiaj już trochę późno;) Wentylatorki jakieś znajdę oraz dołożę większy mostek, no i pomierzę prąd silników.

Trafo 230/24V daje 1,41*24V-1,41 ≈ 32,43V jw. i będzie bardzo dobrym rozwiązaniem.

Czyli rozumiem, że mogę bezpiecznie podłączyć większe trafo bez obawy o uszkodzenie IC?

[dudis69]

dziejok, radiatory wielkością spoko, trochę źle założone , żebrowanie powinno być pionowe żeby umożliwić swobodny przepływ powietrza z dołu do góry, co za tym idzie polepszyć właściwości chłodzenia, dołóż wentylatory.

Przeczytaj uważnie http://www.akcesoria.cnc.info.pl/pliki/ ... kowych.pdf
Przewymiarowanie to nic złego i śpisz spokojnie

dudis69 napisał/a:
Trafo 230/24V daje 1,41*24V-1,41 ≈ 32,43V jw. i będzie bardzo dobrym rozwiązaniem.


Czyli rozumiem, że mogę bezpiecznie podłączyć większe trafo bez obawy o uszkodzenie IC?

Trafo 24V, 25V jak najbardziej będzie odpowiednie, pokusił bym się o 26V, ale chyba nie ma co przeginać.

[Leoo]

Z moich obliczeń wynika, że przy szeregowym włączeniu uzwojeń silnika ogólny prąd zasilania powinien wynosić ok. 1A, zaś przy równoległym 0,5A (sumarycznie dla trzech sterowników). Obliczenia zakładają sprawność przetwarzania 80% przy napięciu zasilającym 24V i trzymających silnikach.
Może Kolega sprawdzić?
Średni prąd silnika (dla aktualnych ustawień sterownika) wynosi ok. 1,5A jednak jest to zapotrzebowanie przy najwyższych obrotach. Trudno wycisnąć z maszyny obróbkę we wszystkich 3 osiach na maksymalnych obrotach, więc zasilacz 4,5A jest tylko hipotetyczny a 4A wystarczy bez problemu, w końcu obróbka zwykle odbywa się w 2,5D a silniki nie jadą G0.
Oporniki 0,47R będą się grzały, gdyż moc tracona na każdym z nich wynosi ok. 1W.
Napięcie zasilające spada pod obciążeniem i jest to normalne zjawisko dla zasilaczy niestabilizowanych.