CNC Router Beslemesi

[bdbko]

Merhabalar

CNC Tezgahta kesim sırasında Y ekseni inanılmaz biçimde adım kaçırmakta, eksen motoru ile vidalı mil kaplin ile bağlanmış durumda sfur1605 vidalı mil ile hareket sağlanmakta. Kaplin - motor ve vidalı mil - kaplin bağlantısını kontrol ettim sıkı sıkı sabitlenmiş durumda.

TB67S109AFTG sürücüler ile 2.2Nm'lik 57BHH82 kodlu step motorları sürüyorum, güç kaynağı olarak Siemens Sitop 10 serisi 24V 10A'lik güç kaynağı kullanıyorum.

Sanırım motor - sürücü bağlantısı paralel olmalıymış ben seri bağlamıştım, bunu paralele çevirmeli miyim?Çevirirsem ne gibi fark olur tork, hız konuları nasıl değişiklik gösterir? Step motorlar bağlantılarını paralel yapmam gerekir mi?

Bunun dışında ilgili güç kaynağı ve motor sürücüleri ilgili motorları sürebilmek adına yeterli midir?

Sinyal hattı parazit ihtimalini azaltma amacı ile invertör ve güç kaynağı sürücülere ve kontrol kartına uzak bir biçimde montajlanmış durumda, kontrol kartı ve sürücü kartları yakınından AC akım geçmemekte, arduino kontrol kartı olarak kullanılmakta içerisine grbl kütüphanesi kurularak cnc eksen kontrolü sağlanmakta.

Bu arada foruma pek sık yazamasam da ilgilendiğim konuların başlıklarını takip etmekteyim, daha önce bu tarz konuların yazılıp, çizildiğini biliyorum fakat işi daha iyi bilen birilerine danışma amacı ile bu konuyu açtım mükerrerlik söz konusu olduğu için kusura bakmayın.

Cevap veya cevaplar için şimdiden teşekkür ederim, iyi günler.

 

[Yusuf&CNC]

Başarılar dilerim. Öncelikle makinenizi ne kadar iyi tanıtabilirseniz o kadar daha iyi ve doğru yanıtlar alabilirsiniz. Fotoğraf eklemenizde de yarar var. Örnek verecek olursak makinenin boyutları, hareket sistemi (ray-araba, vidalı mil vs.), gövde yapısı, mikro step ayarı ...

* Adım kaçırmanın nedeni eksen hareketindeki zorlanma olabilir, öncelikle motor bağlı değilken eksen tablasının elle rahat hareket ettiğinden emin olun değilse düzeltmeniz gerekebilir.
Motorun torku yetersiz kalıyor da olabilir veya başka bir neden de olabilir.

* Seri yerine paralel bağlantı yaparsanız motorunuzun torku artacaktır. Bununla beraber motor için sağlanması gereken amper ve voltaj da değişecektir. Satın aldığınız fimadan bu değerleri öğrenmeniz gerekiyor. Aslında satan firmanın unipolar, paralel ve seri bağlantı için ayrı ayrı;
Voltage, current, inductance, resistance ve tork değerlerini vermesi gerekiyor.

* Yüksek voltaj ve akım, motorun katalogda verilen tork değerlerine çıkmasını sağlayacaktır, az olması halinde motoru düşük torkla çalıştırıyorsunuz demektir. Yüksekle kastım en çok katalog değeri kadar akım ve katalog voltaj değerinden hesapla bulunan uygulanabilecek maks. voltaj.

* Motorların toplam akım (amper) değeri kadar akımı güç kaynağı ile sağlamanız gerekiyor. SPMS tipi güç kaynaklarında güvenlik nedeni ile %30 civarında gerekenden daha fazla olması salık veriliyor. Aynı anda tüm motorların yüksek akım çekmeyeceğini düşünerek belki daha düşük güvenlik payı seçilebilir. Bir başka çare ise eldeki güç kaynağının akımından güvenlik payı düşüldükten sonra, sürücü üzerinden uygun amperin seçilmesi, tork düşümüne de razı olmak.

* Voltaj arttıkça tork da artacaktır (yüksek hızlarda yüksek tork nedeni ile). Örneğin voltaj ikiye katlanırsa tork da yaklaşık iki katı artacaktır. Motorun, yukarıdaki değerlere bağlı taşıyabileceği maks. voltaj hesabının yapılması gerekiyor.
https://www.kontrolkalemi.com/forum/posts/662991/

* Bir diğer konu sürücüye verilebilecek maks akım ve voltaj. Sürücünün (veya içerisindeki entegrenin) katalog değerleri kontrol edilmeli. Genelde anlık bile aşılmaması gereken değerleri verirler. Bir güvenlik payı düşülmesi gerekiyor.

* Aşağıdaki forumda TB67S109AFTG için yine Toshiba'nın TB6600 entegresi ile benzer olduğundan bahsedilmiş. Doğru ise TB6600 için forumda yazılanlardan faydalanabilirsiniz.
https://forum.banggood.com/forum-topic-282626.html
https://www.kontrolkalemi.com/forum/konu/step-motor-ve-sürücülerimizi-ne-kadar-tanıyoruz.107627/

 

[KAYSERİ]

İlk defa bu kadar akıcı bir izahat yapılıyor enterasaaann

Neyse şimdi verdiğin sürücü kodundan baktığım kadarıyla sürücülerin 42 volt ile beslenmesi lazım öncelikle ona çözüm bulmaya bak. Bu arada 3 sürücü için tek güç kaynağı kullanıyorsan amper değeri yetersiz olabilir.

Kaplin motor vidalı mil üçlüsünün bağlantısında sıkıntı yok diyorsunuz. Birde somunu bağlı olduğu köprüden ayırıp çalıştırın yine takılma yapıyor mu ?

Motor tuning ayarlarınız nedir ? Belki hızları çok yüksek yazıyorsunuz ?

Cam yaparken verdiğin paso değerleri kesim hızları motorun kaldıracağından fazla ise bu sorunları yapabilir.

 

[bdbko]

Merhabalar.

Cevaplar için teşekkürler.

Makineyi tanıtmak adına; tezgahı bir senedir kullanmaktayım, mekanik hesaplamalarını ve gerilme analizlerini 800N/mm^2 özgül kesme kuvveti (duralumin ve altı) ve altı malzemeler için yapıp olabildiğince basit üretilecek şekilde tasarımı gerçekleştirip, sadece NC freze ve gerekli yerlerde(miller, vidalı miller) torna kullanarak gerçekleştirdim.

Bu arada yaptığım hesaplamalarda kritik yerlerde en düşük emniyet katsayısı 7 çıktı, invertor üzerinden yaptığım gerilme analizlerinde ard arda iterasyonlar ile minimum 8 değeri elde ettim, bu değerde makina emniyeti yönetmeliğine uygun değerler olduğu için tasarımı ergonomikleştirmeye hem çalışmadım hem de uğraşmadım. Çalışıyorsa değiştirme mottomdur.

Makine 400x400x100 işleme alanına sahip 10'luk, 15'lik ve 20'lik 6013 serisi alüminyum lama profiller şase için ve 7075 serisi 10mm'lik aluminyum levha tabla için kullanılarak üretildi.

Tezgah bileşenleri;
X ekseninde 20'lik alt destekli miller ve sfur 1605 bilyalı somun - vidalı mil 2.2N.m.lik step motorlar ile Y ve Z ekseni X ekseninden farklı olarak 16 lık alt destekli miller ile konumlandırılmış durumda, 0,75kW arel spindle, siemens v20 invertör, siemens sitop 24V 10A güç kaynağı ve TB67S109AFTG motor sürücüler bulunmakta.

Daha önce alüminyum, pirinç, bakır, kestamit, pleksiglass gibi malzemeleri doğru ilerleme ve kesme hızları ile düşük pasolar(1mm gibi gerçekten düşük pasolarla) ile uzun sürede de olsa hassas sayılabilecek bir biçimde işliyordum. Bugün delrin işlerken makine inanılmaz miktarda adım kaçırdı, önce normal gidiyordu sonra parçaya bir taraftan fazla dalıyor diğer taraftan havayı kesiyor, ilerleme hızını düşürdüm yine değişen bir şey olmadı. Bu arada 1,5 mm paso derinliği ve 1,5 mm step over yada yana kayma ile climb frezeleme ile işlem yapıldı, işleme hızı 200mm/min şeklindeydi. Delrin için katalogdaki değerlerinden 1,5 mm derinlik 1,5 mm yana kayma sonucu çıkan talaş kesiti için gerekli spindle gücünün 0,43 kW olduğunu hesapladım zaten spindleda kesme sırasında devrin değiştiğine dair bir ses değişimi de olmamakta o nedenle spindle motorun zorlandığını düşünmemekteyim.

Güç elektroniğinden anlamıyorum forumdan okuduklarım doğrultusunda step motorları yüksek tork oluşturacak olan bağlantı tipinde bağladım (seri yada paralel hangisi hangisi hatırlayamadığım için bu şekilde izah ettim kusura bakmayın) bu durumdan kaynaklı olabilir mi? Ayrıca bu şekilde kullanmam step motorlara zarar verir mi?

Üç sürücüyü de tek bir güç kaynağı ile beslemekteyim ve bu güç kaynağı 24V gerilim, 10A akım sağlayabiliyor bu sıkıntı yaratır mı?

not: Tezgahın renderlarını attım gerçeği hem boyasız hem de şu an ortalık çok dağınık biraz toparlayıp fotoları sonra atabilirim.

İyi günler.

 

[askinaslan]

Motorun sargılarını direnç konumunda bir ölçün. Sistemde elektirik varken motorun milini elle çevirmeye çalışın. Eğer çok rahat dönüyorsa motor, sürücü veya güç kaynağında problem olabilir. Ama motor ve sürücüde yoğunlaşın, güç kaynağında problem olsa bütün eksenlerde sıkıntı olur.

 

[Yusuf&CNC]

Makineyi bir yıldır kullandığınıza göre sorun makinede ortaya çıkan bir değişiklikle veya arızayla ilgili olmalı. Neyin değiştiğini anlamaya çalışmanız gerekir, her şey olabilir. Bir değişiklik yaptıysanız (örneğin yazılım) önce ona bakın. Kablo (özellikle arduino jumper kablolar ile bağlı ise bağlantı zayıftır), kaplin gevşekliği, sürücü, kontrol kartı, Arduino, güç kaynağı arızası veya mekanik sorunlar vs.

Seriden paralel bağlantıya geçtiyseniz ilave bir sorun yaratmaz. Yukarıda bahsettiğim gibi motorun katalog değerlerine bağlı akım ve gereken voltaj hesaplanabilir. Sanırım motorlarınız bu haliyle 2.2 Nm'nin epeyce altında bir torkla çalışıyordur. Sürücünüz, motora gereken voltaj için yetersiz kalabilir. 24V güç kaynağı da düşük. Varolan tork size yetiyorsa sorun yok, yetmiyorsa masrafı da göze alıp değiştirebilirsiniz. Sürücünün kaç voltla güvenli, sorunsuz çalışacağına dair net bir bilgi yok. Tahminim 36V ile sorun çıkarmaz, 40-42V civarı da denenebilir. Motorunuzun yukarıda bahsettiğim katalog değerlerini de öğrenmeniz gerekiyor. Buna bağlı maks. voltaj hesabı yapıldığında tahminim 50 voltun altında çıkmayacağı.

Katalog akım ve gerilim değerleri aynı olsa bile sürücülerin yazılım/donanım kalitesinin de önemli olduğunu gözardı etmemek gerekir.

 

[bdbko]

Tezgahta değiştirdiğim birşey olmadı son zamanlarda, arduino için bir shild kartı tasarlamıştım arduino o karta takılı jumper kablo vs. dağınıklık yok, bağlantıların hepsi soketli, kaplinleri tek tek kontrol ettim, hatta bütün civata ve somunları tek tek kontrol ettim, motor sargılarının direnç değerlerini ölçeceğim ve diğer olabilecek mekanik sıkıntıları kontrol edeceğim ama sanırım güç kaynağı yetersiz kalmakta, galiba 48 V 10A bir güç kaynağı edinmem gerekiyor. Eğer yarın problemi giderebilirsem sorunun neden kaynaklandığını buraya da eklerim.

Bu arada tezgah maksimum 800mm/dak hıza çıkıyor bu normal bir durum mudur?

Normal değilse bu durum güç kaynağının yetersizliğinden kaynaklanıyor olabilir mi? Güç kaynağı değişirse motorların devirleri de artar mı?

Tekrar teşekkürler.

 

[Yusuf&CNC]

galiba 48 V 10A bir güç kaynağı edinmem gerekiyor

48 voltu o sürücü kaldırmaz yanar! Bazı SMPS güç kaynaklarında potansiyometre ile çıkışı düşürme olanağı var. 40-42V civarına kadar düşürülebiliyorsa alınabilir. İleride voltaj değeri daha yüksek sürücü ile 48V olarak kullanma şansınız olur.

Üç sürücüyü de tek bir güç kaynağı ile beslemekteyim ve bu güç kaynağı 24V gerilim, 10A akım sağlayabiliyor bu sıkıntı yaratır mı?

Siz kaç amperle beslediğinizi (sürücü üzerindeki seçiminiz) söyleyin, şu an için yetip yetmeyeceğini söyleyelim. Daha önemlisi motorunuz paralel bağlandığında katalog amper ve voltaj değerleri nedir? Bu değerleri tam olarak öğrenmeden doğru (olması gereken) seçim yapamazsınız!

Eğer motor Şahin Rulman'dan alındıysa verilen tek bir amper değeri var o da 3A. Tahminim bunun unipolar için olması gerektiği. Sanırım 4.2A RMS paralel bağlantı için olmalı. Sürücünüzün üzerinde ise en çok 3.5A Current(A) (RMS'e karşı gelen) seçeneği var. Sürücü üzerinden 3.5A seçerseniz, 4.2 ampere göre biraz düşük kalır yani amper nedeni ile torkdan biraz kaybedersiniz. 3x3.5A=10.5A motorlara güç sağlamanız gerekiyor. Tavsiye edilen bunun %30 üzerinde SMPS güç kaynağı seçilmesi, yaklaşık 14A yapar. Güç kaynağınız bu amperi kaldırmaz. Benzer hesapla motor RMS amper değerini sürücü üzerindenden daha da düşürürebilirsiniz o zaman da torkunuz düşer.

Bu yazdıklarım benim tahminlerim, doğrusu motorun katalog değerlerinin öğrenilmesi. Benzer şekide katalog voltaj ve endüktans değerleri de motorların maks. voltaj hesabı için gerekiyor. Yukarıda verdiğim adreslerdeki yazılanlarları gözden geçirdiyseniz siz de nasıl hesaplandığını ve önemini farketmişsinizdir.

 

[bdbko]

Sürücülerin 3'ü de 3 ampere ayarlı ayrıca üzerinde de 42V max diye belirtilmiş dikkatimden kaçmış olmalı burada 42V'a kadar bir güç kaynağı bulmam gerekecek sanırım. Kataloğa gelince elimde şu döküman var motorun ayrı bir dökümanını bulamıyorum. Bu dökümandan da 3,6 V ve 3 A değerleri dışında pek bir çıkarım yapamıyorum.

 

[Yusuf&CNC]

Katalog yetersiz.

3x3=9A şu haliyle gerekli. 10A güç kaynağı %10 güvenlik payı ile çalışıyor, önerilen %30 fazla olması. Aynı anda 3 motorun da yüksek akım çekmeyeceğini varsayarsak 10A yetebilir, karar sizin. Benim bilgim %10 güvenlik payı konusunda size net bir öneri yapabilecek kadar değil. Belki başka arkadaşların önerisi olabilir. Güvenli olsun derseniz, sürücü üzerinden daha düşük akım değeri (2.5A veya 2.8A) seçip yani motor tarafından kullanılan akımı sınırlayıp, torkun daha da düşmesini kabullenebilirsiniz. Doğal olarak bu bilgi ve kararların doğru zamanı makineyi tasarlarken ve satınalma öncesi olması.

Not: Uzakdoğu ürünlerde bazen gerekli bilgiye ulaşmak zor. Ulaşılan bilginin güvenilirliği ise ayrı bir sorun, üretici ve satıcı firmanın ciddiyeti ve insafına kalmış. Örneğin TB6600 içeren sürücüler için 36V ve 50V arasında çok farklı voltaj değerleri verildiğini (AliExpress) gördüm. Kişisel olarak verilen bilgiye şüphe ile yaklaşmak gerektiğini düşünüyorum, örneğin yukarıdaki sürücü için verilen maks. 42V değeri. Üretici firma hesap yaptı mı? Doğru hesap yaptı mı? İşine gelen sayılarımı yazdı. Satıcı bu bilgileri doğru yazdı mı? Genelde satın alırken orda yazan rakam alıcıyı büyük oranda etkiliyor. Bu sadece sürücü için değil bir çok ürün için de böyle. Örneğin step motorlarda verilen tork değerlerinin, motorun sağlıklı çalışabileceği akım ve gerilim değerlerinin üzerinde akım ve gerilim ile test edilerek bulunan yüksek değerlerin yazıldığını da görebilirsiniz.