silniki serwokrokowe/ hybrydowe z chin

[edzioCNC]

Witam
Przymierzam się do zakupu silników hybrydowych u skośnookich przyjaciół. Zdecydowałem się na takie rozwiązanie z kilku powodów:
-przede wszystkim cena.
-zamknięta pętla. Liczę na mniejsze prawdopodobieństwo występowania zjawisk gubienia kroków,rezonansów oraz wyłączenia maszyny przy zaklejeniu freza podczas obróbki aluminium (napotkanie dużego oporu obróbki), ale jak to się będzie miało w praktyce to się okaże.
-Frezarka niedużych rozmiarów, pole robocze500mm/900, więc nie potrzebuję zawrotnych prędkości wolnych przejazdów, max prędkość obróbki 60/80 mm/s (3600/4800 mm/min).
-prostota konfiguracji
-możliwość zasilania układu 3 zasilaczami DC i bezprośrednie połączenia śruba-silnik bez przekładni.

Dodam tylko, że buduję swoją pierwszą maszynę i nie chcę czegoś kupować 2 razy albo przepłacać. Wiem, że 99/9 % forum uważa, że najlepsze są serwa ale liczę każdy grosz i pewnie nie dał bym rady ogarnąć zestrojenia tego jak na sam początek.

Do rzeczy mam kilka pytań odnośnie serwokrokówek
1. Jak to jest, że niektóre sterowniki mają prędkość znamionową 1000rpm/a niektóre 3 tys? Przykład: 1000 rpm ten już ma 3000rpm lepsza technologia?
2. Czy tanie zestawy mogą dorównywać parametrami markowym np. leadshine występujących na stronie sponsora?
3. Jaka jest różnica między silnikami 2 fazowymi,a 3 ? Chodzi mi głównie o parametry pracy dynamikę itd.

Jako ostatnie pytanie dodam,że konstrukcja frezarki jest aluminiowa-skręcana na podstawie żeliwnej orientacyjne wagi gotowych osi Z-17kg, krzyżak-7, sama brama 35, wszystko śmiga na śrubach kulowych 2005 hiwinka(bramcia na 2 śrubach) czy silniki 8nm dadzą radę czy może na oś Y zastosować 12?
Jeśli ktoś używa jakiś hybyd i mógłby polecić oraz wyrazić swoją opinię na ich temat będę bardzo wdzięczny.

[Petroholic]

wyłączenia maszyny przy zaklejeniu freza podczas obróbki aluminium (napotkanie dużego oporu obróbki)

Na to bym nie liczył Jak zaklei to i tak będzie pchać dalej, aż frez strzeli...

[bubels]

Zarówno silniki krokowe jak i serwa mają swoje wady których należy być świadomym i świadomie projektować napędy.

Silnik krokowy ma niski użyteczny zakres prędkości obrotowej w stosunku do momentu obrotowego, więc należy tak zaprojektować napęd by nie zmuszać go do pracy powyżej tego zakresu.

Hybryda to dobre rozwiązanie bo działa ze sprzężeniem zwrotnym. Ale to nadal silnik krokowy więc nie popadał bym w hura optymizm pracy powyżej 1000 rpm. Moim skromnym zdaniem zakres bezpieczny to praca od 0 - 600 rpm .

Chyba że producent udostępnia wykresy momentu obrotowego w odniesieniu do prędkości obrotowej.

[Avalyah]

Tylko po co to sprzężenie zwrotne? Rosną koszty i skomplikowanie układu w zamian za co?

[bubels]

Sprzężenie zwrotne pozwala na eliminacje błędu pozycji przez napęd.

Swego czasu grawerowałem PCB z mapowaniem materiału - korekta trajektorii o krzywiznę laminatu. Przez ponad 1h oś z pracowała cały czas w niewielkim zakresie ruchu. Po 45 minutach pracy pojawiły się błędy głębokości. Suma zgubionych mikrokroków zepsuła dalszą pracę.

Jeśli maszyna pracuje w układzie współrzędnych od jakiegoś umownego punktu 0,0,0 i w trakcie pracy będzie gubić kroki to błąd się sumuje.

To przewaga serw które z definicji pracują ze sprzężeniem zwrotnym. Bez sprzężenia są tylko silnikiem. Silnik krokowy można sterować tak by pokonywał zadany kąt bez sprzężenia zwrotnego i w bardzo wielu aplikacjach wystarcza.

[Petroholic]

w zamian za co?

W zamian za wyeliminowanie błędu sumarycznego zgubienia mikrokroków szczególnie przy pracach seryjnych gdzie puszczasz program setki razy tylko po zbazowaniu na pierwszym elemencie...

Dla przykładu:

Tokarka CNC na zwykłych krokówkach. Przy toczeniu zgrubnym elementu następuje zgubienie mikrokroku w wyniku zbyt dużych oporów skrawania i wymiar rozjeżdza się o 0,01mm. Mierzysz pierwszy produkt. Jest OK - w tolerancji czyli jedziemy serię. Przekładasz kolejno nowy materiał na FIXie albo tokarka sama wybiera materiał z wrzeciona. Zrobiłeś 10 sztuk bierzesz 10tą sztukę do kontroli i o zgrozo jest 0,1mm za krótka Co się stało, że się zesrało? Przecież pierwszy był OK

A co do porównania serw i hybryd to tutaj raczej nie ma co porównywać Sam dzwięk przy pracy mówi sam za siebie Jak ktoś raz założy serwa to jest bardzo nikła szansa, że kiedyś wróci do krokówek... Aczkolwiek dobrze dobrane przewymiarowane krokówki przy pracy jednostkowej też dają radę czego najlepszym przykładem są maszyny kolegi kamara

PS Ten przykład z tokarką jest mocno przesadzony bo po jednym kroku nie zgubi 0,01 ale wiadomo o co chodzi

[Avalyah]

Nie no ja wiem, co to jest sprzężenie zwrotne

A czy to nie kamar mówił, że to kwestia dobrania krokowca na tyle mocnego, żeby nie gubił kroków i tyle? Coś mi się zdaje, że przy w miarę dobranym silniku jego udział w niedokładnościach jest minimalny w stosunku do niedokładności wywołanych geometrią i luzami na elementach mechanicznych. Chyba, że krokowce same z siebie potrafią zgubić kroki niezależnie od obciążenia.

Chociaż jak patrzę cenowo to podobnie wychodzi u sponsora zwykły 8,7Nm ze sterownikiem, także może i warto tę hybrydę brać. Ja pytam tylko teoretycznie, hybryd ani serw nie używałem, tylko zwykłe krokowce.

[bubels]

Jak ktoś raz założy serwa to jest bardzo nikła szansa, że kiedyś wróci do krokówek...

Ja... Ja... Weź mnie...

Dobierałem napędy do różnych zastosowań od malutkich krokówek (0,1Nm) do ciut większych np. 12,5Nm stosowałem serwa 60W (dla nich własne kontrolery ruchu) i ciut większe np. 1,5KW ABB.
I nadal jestem zdania że wszystkie te rozwiązania mają swoje wady i zalety.
Napędy dobiera się do rozwiązania uwzględniając wszystkie aspekty (konstrukcja mechaniczna, dynamika, przeniesienie napędu, wymagana precyzja, akceptowalny błąd, cena.....).

[edzioCNC]

Po przeczytaniu wszystkich tych postów zdecydowałem się na kupno chińskich hybryd z aliexpress (2x8nm,1x12nm) dostawa z Niemiec bez cła i vat.
Koszt całkowity na 3 osie niecałe 2 tys. pln (zależne od kursu dolara oraz prowizji banku)-za tę cenę ciężko znaleźć używany zestaw serv w pl
Przede wszystkim co skłoniło mnie do tego zakupu to Cena oraz prostota konfiguracji ( buduję swoją pierwszą maszynę więc ma to dla mnie duże znaczenie)
Jako ciekawostkę wklejam wykresy zarówno dla servonapędów leadshine jak i chińskich no name, ile w tym prawdy-nie mam pojęcia okaże się w praktyce:

[ursus_arctos]

Widzę tutaj trochę magicznego myślenia i braku zrozumienia podstawowych (?) pojęć.
1. Silnik krokowy nie może zgubić mikrokroku - a w każdym razie nie będzie się to sumować. Jeżeli silnik już zgubi krok (wypadnie z synchronizmu), to zsynchronizuje się ponownie w najlepszym razie po 4 pełnych krokach.
2. Sterownik może zgubić impuls - wynika to ze źle dobranych opóźnień sygnału STEP względem DIR albo z zakłóceń na linii. Każdy sterownik sterowany sygnałami STEP/DIR jest podatny na ten rodzaj błędu i sprzężenie zwrotne absolutnie przed tym nie chroni. Do tego celu potrzebny jest system, który otrzymuje absolutne współrzędne. Do tego najelepiej, jak enkoder jest absolutny albo ma kanał indeksujący, aby móc co obrót wyzerować ew. błąd w zliczaniu impulsów inkrementalnych - w przeciwnym razie i tak jest narażony na błąd (chociaż mniej, niż silnik krokowy na zgubienie kroku).