Prośba o pomoc w dobraniu zasilacza

[chodzi]

Cześć, rozpoczynam kompletowanie elementów do aluminiowej frezarki o polu roboczym ok 700x500x200 i chciałbym prosić o weryfikację moich obliczeń dotyczących potrzebnego zasilacza. Maszynka ma robić w drewnie, ew. lekki grawer w jakiejś blasze.

Przymierzam się do kupna 3 sterowników:
STEROWNIK SILNIKA KROKOWEGO 4,8A/60V CNC z wystawy
Wyglądają na jakiś klon M542.

Do tego silniki:
Silnik krokowy 1.9N 2.1A lub 4.2A, 8-p
z oferty uzytkownika markcomp77.


Zastanawiam się czy moje wyliczenia co do zasilacza są poprawne:

Sterownik 4,8A/60V
Silnik 4,2A/1,93V

zatem zasilacz max 40V gdyż: (40VAC-1,4)*1,41 ~ 54.4 a to jest < niz 60V na sterownikach czyli jest zapas na ewentualne zwroty z silników.

Prąd minimalnie (3*4,8A)/2 czyli 14,4A/2 = 7,2A.
Moc: 40VAC*7,2A = 288 +5% = 300W

Kondensatory minimalnie 14,4A*500uF = 7200uF.

Z tego wynika ze muszę zakupić toroida 40V/7,5A za 120zł, będzie to grało?

Czy nie spartoliłem? Zadam jeszcze przypuszczam ekstremalnie głupie pytanie, ale ile tych kondensatorów do zasilacza bedzie potrzebne? 2? 5? Czy lepiej kilka mniejszych czy jeden większy? Na jakie napięcie?
Czy można w ogóle kupić całe gotowe zasilacze o takich parametrach czy też muszę zrobić go sam? Bo przyznam ze cały dzień już nad tym siedzę i nieco zaczyna mi się już ta wiedza mieszać, a elektronikiem raczej nie jestem Ponadto mógłby ktoś napisać co jeszcze poza kondensatorami, toroidem i mostkiem (nie mam zielonego pojęcia jak to wygląda ) będzie mi potrzebne do skompletowania prostego zasilacza?

I na koniec małe pytanie czy aby nie przesadzam z doborem zbyt dobrych podzespołów jak na pierwszą frezarkę i to mającą rzeźbić głównie w drewnie, ew. cos wygrawerować?

Może lepszym rozwiązaniem byłoby kupno czerwonego chińczyka na tb6560 z allegro (koszt niemal trzykrotnie mniejszy niż M542) i praca na słabszym zasilaczu? Przynajmniej jak coś piźnie to portfela nie urwie.

Pozdrawiam wszystkich!

[ursus_arctos]

Wzór na pobieraną moc:

N - liczba silników
M - moment silnika przy max prędkości, która będzie używana i danym napięciu sterownika; można tu wstawić połowę momentu trzymającego lub wziąć prawdziwą wartość z dokumentacji silnika
f - max. prędkość silnika, w obr/s
U - napięcie "nominalne" silnika
I - prąd uzwojenia silnika
Q - sprawdność sterownika (coś rzędu 80-90%)

P = N/Q*(2pi*M*f + 2*U*I)

Dla podanych silników, prędkość 1200rpm czyli 20Hz; zakładam, że przy tej prędkości mamy jeszcze 0.8Nm:
P = 3/0.9*(2*pi*0.8Nm*20Hz + 2*1.93V*4.2A) = ok. 390W

To jest moc policzona już z pewnym zapasem, bo silnik przy pełnej prędkości nie weźmie maksymalnego prądu a moment 0.8Nm przy 1200rpm to też raczej dosyć życzeniowo.

[piotr_olbrysz]

zatem zasilacz max 40V gdyż: (40VAC-1,4)*1,41 ~ 54.4 a to jest < niz 60V na sterownikach czyli jest zapas na ewentualne zwroty z silników.

http://jakoscenergii.pwr.wroc.pl/?PN-EN_50160_%3A2002

trzeba uwzgędnić ze w sieci moze być 230V+10%

[chodzi]

ursus_arctos dzięki za odpowiedz, wyliczenia wydają się poprawne jednak z tego co widzę nie uwzględniają prądów w sterowniku. Większość sposobów wyliczania mocy i napięcia trafa zawsze bierze pod uwagę sumaryczny prąd sterownika i jego maksymalne napięcie, tutaj tego nie ma. Dla sprawdzenia obliczyłem sobie potrzebne trafo dla czerwonego chińczyka na tb6560, i na nim już wyszła mi potrzebna moc tylko ok. 160W. Być może silniki same w sobie będą potrzebowały 350-400W dla utrzymania pełnej mocy ale w zależności od sterowników wartość ta będzie się zmieniać. Więc chyba nie ma potrzeby robienia zbyt mocnego zasilacza skoro sterownik i tak nie wykorzysta powiedzmy 40-50% dostępnej mocy.
Może jestem w błędzie, zbieram dopiero potrzebne informacje na ten temat i nie mam praktycznie zadnej wiedzy toteż mogę zadawać proste pytania.
A i skąd wziąłeś max prędkość obrotową silnika (1200rpm)? Nie mogę się tego dopatrzyć.

piotr_olbrysz faktycznie wypada wziąć pod uwagę, najlepszym chyba jednak rozwiązaniem poza obniżaniem napięcia jest zrobienie czegoś na kształt zabezpieczeń nadnapięciowych, można wtedy wykorzystać większy potencjał podzespołów na moje oko

Ogólnie kupiłem już silniki, lecz zamiast tamtych klonów m542, wziąłem na próbę czerwonego tb6560. Jak coś upalę to nie będę tak tego żałował a i cena 3-4 razy mniejsza.
Do tego wezmę trafo 24V/150W lub 24V/200W i jakiś kondensator 20k uF. Nie wiem jeszcze tylko jakiego gretza do tego potrzebuję? Na jakie napięcie, prąd?

Pozdrawiam serdecznie!

[tuxcnc]

Wszyscy gadacie od rzeczy.
Sterownik wymusi nominalny prąd niezależnie od obrotów i uzyskanego momentu, a napięcie będzie zależne tylko od obrotów.
Zakładanie że wszystkie silniki nie będą się równocześnie kręcić z maksymalnymi obrotami też jest mocno naciągane, a dwa napewno mogą jak się na szybkim posuwie pojedzie z kąta w kąt.
Bezpiecznie jest policzyć po prostu prąd max razy napięcie max razy ilość silników.
To napewno będzie z zapasem, ale transformator okaże się 50 zł droższy a reszta gratów bez zmian.
Ja tam za pięć dych "oszczędności" nie chciał bym dymu oglądać.

.

[ursus_arctos]

Sterownik wymusi nominalny prąd niezależnie od obrotów

Może po prostu nie zdążyć go wymusić. Prąd w uzwojeniu rośnie przez czas wykonywania jednego pełnego kroku. Przy 20Hz mamy f = 20Hz*200 kroków = 4kHz
Przykład:
U = 40V
L = 2.2mH
t = 1/f = 250µs

maksymalny prąd, który można w tym czasie uzyskać to (w uproszczeniu, pomijam rezystancję oraz back-EMF, które jeszcze zmniejszą wynik!)
I = U*t/L = 4.55A

Jak widać, ledwie się wyrobiliśmy - i to przy wzorach bardzo nagiętych na naszą korzyść.
Jak silnik połączymy szeregowo, to indukcyjność będzie 8.8mH. Wówczas mamy I = 1.14A, czyli już nie osiągniemy nominalnego prądu 2.1A.

Bezpiecznie jest policzyć po prostu prąd max razy napięcie max razy ilość silników.

Mhm, może jeszcze razy 2, bo zasilamy obie fazy? To dla tego silnika w połączeniu równoległym i zasilania 40V wychodzi 6*4.2A*40V = 1kVA. Niewątpliwie, jest to "z zapasem".

[tuxcnc]

Przy 20Hz mamy f = 20Hz*200 kroków = 4kHz

Chyba Ci się coś popieprzyło.

Mhm, może jeszcze razy 2, bo zasilamy obie fazy? To dla tego silnika w połączeniu równoległym i zasilania 40V wychodzi 6*4.2A*40V = 1kVA. Niewątpliwie, jest to "z zapasem".

A powyższego debilizmu nie warto nawet komentować.

Tak w ogóle to sobie te wszystkie rachunki możesz wsadzić, bo tu się nie liczą teoretyczne wzory, tylko ekonomia.
3(szt)*4(A)*40(V)=480(VA) http://www.toroidy.pl/index.php?page=sh ... =3&lang=pl
"Oszczędność" http://www.toroidy.pl/index.php?page=sh ... =3&lang=pl

.

[ursus_arctos]

ursus_arctos napisał/a:
Przy 20Hz mamy f = 20Hz*200 kroków = 4kHz

Chyba Ci się coś popieprzyło.

Chyba nie mnie: http://tinyurl.com/csvc6h5

[tuxcnc]

ursus_arctos napisał/a:
Przy 20Hz mamy f = 20Hz*200 kroków = 4kHz

Chyba Ci się coś popieprzyło.

Chyba nie mnie: http://tinyurl.com/csvc6h5

Nie wiem co bierzesz, ale bierz połowę.

http://pl.wikipedia.org/wiki/Herc

.

[chodzi]

Panowie rozwazacie juz nieaktualne wartosci Zeby wpiac te silniki pod tb6560 bede musial zrobic to szeregowo (2.1A) a nie rownolegle (4,2A) bo sterownik ma max 3A.

Więc (2.1A*3)*24=6.3A*24V = 151,2VA.

gubię się już w tym bo w sumie na każdej stronie piszą ludzie różne rzeczy, w jednych liczą sumaryczny prąd sterowników, w innych sumaryczny silników i można przy tym zgłupieć

Pytanie czy według powyższych obliczeń wziąć 24V/200W trafo czy mnożyć prąd sterowników tj 9A*24V=216 i wedle tego wziąć 24V/250W? Generalnie przypuszczam że wielkiej różnicy nie będzie.
Jest odczuwalna różnica między szeregowym a równoległym podłączeniem silników?

Pozdrawiam!