اطلاعیه

Collapse
No announcement yet.

موتورهایی که در دستگاه های CNC بکار می روند

Collapse
این موضوع برجسته شده است.
X
X
 
  • فیلتر
  • زمان
  • Show
Clear All
new posts

    موتورهایی که در دستگاه های CNC بکار می روند

    در این تاپیک در مورد استپر موتور، سرو موتور، اسپیندل موتور، موتور آسنکرون و سایر موارد دیگری که می توانند در بخش های مختلف یک CNC بکار گرفته شوند، بحث خواهد شد.
    اوژن: به معنای افکننده و شکست دهنده است
    دانایی، توانایی است-Knowledge is POWER
    برای حرفه ای شدن در الکترونیک باید با آن زندگی کرد
    وضعمان بهتر می شود، اگر همه نسبت به جامعه و اطراف خود مسوول باشیم و نگوئیم به ما چه
    قوی شدن و خوب ماندن - خوبی کردن به دیگران یک لذت ماندگار است
    اگر قرار باشد نفت و منابع خام را بدهیم و چرخ بگیریم، بهتر است چرخ را از نو اختراع کنیم
    ساعت کار بدن اکثر انسان ها کمتر از 800000 ساعت است و بعد از آن از کار می افتد

    #2
    پاسخ : موتورهایی که در دستگاه های CNC بکار می روند

    -استپر موتور (قسمت اول):

    استپر موتورها جایگاه خاصی در ساخت دستگاه های CNC دارند و در سرعت های پائین، موتور بسیار مناسبی از نظر عملکرد و هزینه برای حرکت محورها محسوب می شوند. استپر موتورها که گاهی از آنها با عنوان موتور Gearboxless نام برده می شود، دارای حداکثر گشتاور در وضعیت متوقف و قفل هستند و گشتاور آنها با افزایش سرعت شروع به کاهش می کند و اگر فرکانس موج ورودی از مقدار مشخصی بالاتر برود، گشتاور خروجی موتور به حدی کاهش می یابد که حتی قادر به چرخاندن روتور خود هم نیست. پس از نظر گشتاور مزیت استپر موتور حرکت در دورهای پائین اما با گشتاور بالاست.
    از نظر تعداد سیم پیچ هم استپر موتورهای مورد استفاده اکثرا دو فاز یا پنج فاز هستند که موتورهای پنج فاز دارای سرعت بالاتری نسبت به نوع دو فاز هستند، اما مدارات درایور لازم برای اینکار هم به نسبت پیچیده تر و گران قیمت تر می باشد.
    از نظر دقت حرکت هم استپر موتورها با دقت های مختلفی عرضه می شوند که برای نوع دو فاز معمول ترین آن دارای دقت 1.8 درجه بر استپ و نوع 5 فاز دارای دقت 0.72 درجه بر استپ است. در بحث دقت موتور استفاده از روش پیشرفته ای به نام "میکرواستپ" یا microstepping می تواند برای استپر موتور، دقتی بسیار بیشتر از دقت نامی آن را ایجاد کند و پله های حرکت یک موتور را به مقادیر ریزتری تقسیم کند. بنابراین در اکثر دستگاه های CNC از درایورهای میکرواستپ به منظور رسیدن به دقت بالای حرکت استفاده می شود. نکته قابل ذکر این است که هرچند از طریق کاهش دور موتور با سیستم های مکانیکی می توان به دقت مورد نظر در روش های معمول درایو رسید، اما این کاهش دور علاوه بر هزینه هایی که می تواند از نظر مکانیکی بر سیستم تحمیل کند، موجب کند شدن حرکت خروجی می شود و افزایش دقت منجر به کاهش سرعت می شود و این امر مطلوبی نیست. بنابراین برای رسیدن به دقت مورد نظر در حین حفظ سرعت، چاره ای جز استفاده از روش های افزایش دقت به صورت الکترونیکی نیست و به همین دلیل است که درایورهای معمول full/half جایگاه چندانی در CNC های دقیق که از استپر موتور استفاده می کنند، ندارند و موتورهای دو فاز و پنج فاز معمولا به صورت میکرواستپ درایو می شوند.

    اوژن: به معنای افکننده و شکست دهنده است
    دانایی، توانایی است-Knowledge is POWER
    برای حرفه ای شدن در الکترونیک باید با آن زندگی کرد
    وضعمان بهتر می شود، اگر همه نسبت به جامعه و اطراف خود مسوول باشیم و نگوئیم به ما چه
    قوی شدن و خوب ماندن - خوبی کردن به دیگران یک لذت ماندگار است
    اگر قرار باشد نفت و منابع خام را بدهیم و چرخ بگیریم، بهتر است چرخ را از نو اختراع کنیم
    ساعت کار بدن اکثر انسان ها کمتر از 800000 ساعت است و بعد از آن از کار می افتد

    دیدگاه


      #3
      پاسخ : موتورهایی که در دستگاه های CNC بکار می روند

      -استپر موتور(قسمت دوم):

      درایورهای استپر موتور به دوصورت ولتاژی و جریانی عمل می کنند. در نوع ولتاژی که بسیار ساده تراست، ولتاژ های مناسبی توسط سوئیچ های الکترونیک به سیم پیچ های موتور اعمال می شود و با فرض اینکه گشتاور بار از گشتاور موتور کمتر باشد، حرکت مورد نظر در موتور ایجاد می شود. اشکال این روش این است که با افزایش سرعت موتور و به دلیل خاصیت سلفی آن، جریان گذرنده از موتور با افزایش فرکانس کاهش می یابد و بنابراین گشتاور موتور هم به همین دلیل کاهش می یابد. این روش در حین اینکه از نظر پیاده سازی بسیار ساده تر است اما به دلیل این که با افزایش سرعت عملا استپر موتور به سرعت کارایی خود را از دست می دهد، به دورهای پائین و حرکت های کند منحصر می شود. مثالی از این نوع درایو موتور، قرار دادن 4 عدد ترانزیستور برای سوئیچ کردن سیم پیچ های یک موتور دو فاز و با یک تغذیه ثابت است.
      در روش درایو جریانی که روش پیشرفته ای محسوب می شود، از مقدار جریان های موتور فیدبک گرفته می شود و متناسب با جریانی که باید از سیم پیچ موتور عبور کند، زمان اعمال ولتاژ به آن تغییر می کند و این زمان مقدار ثابتی نیست. درایور موتور در این حالت به عنوان یک منبع جریان و نه منبع ولتاژ عمل می کند و بنابراین با اعمال هوشمند ولتاژ به موتور، سیم پیچ های آن را مجبور می کند که جریان مورد نظر را از خود عبور دهند. به همین دلیل پاسخ موتور از نظر گشتاور و بالاتر بودن فرکانسی که موتور می تواند در آن به حرکت درست خود ادامه دهد، بسیار بهتر از درایو ساده از طریق اعمال ولتاژ در زمان های ثابت است. مثالی از این نوع درایور، عملکرد مجموعه IC های L297-L298 از طریق ایجاد یک فیدبک جریان و مقایسه آن با یک ولتاژ reference مشخص است.

      اوژن: به معنای افکننده و شکست دهنده است
      دانایی، توانایی است-Knowledge is POWER
      برای حرفه ای شدن در الکترونیک باید با آن زندگی کرد
      وضعمان بهتر می شود، اگر همه نسبت به جامعه و اطراف خود مسوول باشیم و نگوئیم به ما چه
      قوی شدن و خوب ماندن - خوبی کردن به دیگران یک لذت ماندگار است
      اگر قرار باشد نفت و منابع خام را بدهیم و چرخ بگیریم، بهتر است چرخ را از نو اختراع کنیم
      ساعت کار بدن اکثر انسان ها کمتر از 800000 ساعت است و بعد از آن از کار می افتد

      دیدگاه


        #4
        پاسخ : موتورهایی که در دستگاه های CNC بکار می روند

        سلام.
        امکان دارد یک مدار درایور unpolar با آی سی L297 و L298 برای استپ موتور 5 سیمه تک قطبی بزارید؟
        ممنون

        دیدگاه


          #5
          پاسخ : موتورهایی که در دستگاه های CNC بکار می روند

          نوشته اصلی توسط feshwari
          سلام.
          امکان دارد یک مدار درایور unpolar با آی سی L297 و L298 برای استپ موتور 5 سیمه تک قطبی بزارید؟
          ممنون
          کافی است همان مدار معمول برای آرایش دوقطبی را ببندید و فقط سیم پنجم که سر وسط استپر موتورهاست به VCC قدرت متصل کنید. این ولتاژ تغذیه باید نصف مقداری باشد که در وضعیت دوقطبی به موتور اعمال می کنید.
          اوژن: به معنای افکننده و شکست دهنده است
          دانایی، توانایی است-Knowledge is POWER
          برای حرفه ای شدن در الکترونیک باید با آن زندگی کرد
          وضعمان بهتر می شود، اگر همه نسبت به جامعه و اطراف خود مسوول باشیم و نگوئیم به ما چه
          قوی شدن و خوب ماندن - خوبی کردن به دیگران یک لذت ماندگار است
          اگر قرار باشد نفت و منابع خام را بدهیم و چرخ بگیریم، بهتر است چرخ را از نو اختراع کنیم
          ساعت کار بدن اکثر انسان ها کمتر از 800000 ساعت است و بعد از آن از کار می افتد

          دیدگاه


            #6
            پاسخ : موتورهایی که در دستگاه های CNC بکار می روند

            سلام.
            من با L298 مشکلی ندارم بلکه نحوه سیم کشی از پورت پارالل به L297 مشکل دارم

            دیدگاه


              #7
              پاسخ : موتورهایی که در دستگاه های CNC بکار می روند

              نوشته اصلی توسط feshwari
              سلام.
              امکان دارد یک مدار درایور unpolar با آی سی L297 و L298 برای استپ موتور 5 سیمه تک قطبی بزارید؟
              ممنون
              سلام
              شما یک استپر موتور 5 سیمه را می تونید با یک uln2003 هم راه اندازی کنید.این استپر موتور یک سیم مشترک داره و 4 تا سیم که مربوط به قطب های استپر موتور است. که با A , B ,C,D نام گذاری می کنند.
              در ضمن در دستگاه های CNC از سروموتورها خیلی استفاده می شود.

              دیدگاه


                #8
                پاسخ : موتورهایی که در دستگاه های CNC بکار می روند

                نوشته اصلی توسط feshwari
                من با L298 مشکلی ندارم بلکه نحوه سیم کشی از پورت پارالل به L297 مشکل دارم
                3 بیت خروجی پورت موازی را به ورودی های clk و enable و cw/ccw مربوط به L297 متصل کنید.

                شما یک استپر موتور 5 سیمه را می تونید با یک uln2003 هم راه اندازی کنید.
                این روش همان روش درایور ولتاژی است که در مورد آن توضیح داده شد و در سرعت ها و بارهای بالا روش مناسبی نیست.
                اوژن: به معنای افکننده و شکست دهنده است
                دانایی، توانایی است-Knowledge is POWER
                برای حرفه ای شدن در الکترونیک باید با آن زندگی کرد
                وضعمان بهتر می شود، اگر همه نسبت به جامعه و اطراف خود مسوول باشیم و نگوئیم به ما چه
                قوی شدن و خوب ماندن - خوبی کردن به دیگران یک لذت ماندگار است
                اگر قرار باشد نفت و منابع خام را بدهیم و چرخ بگیریم، بهتر است چرخ را از نو اختراع کنیم
                ساعت کار بدن اکثر انسان ها کمتر از 800000 ساعت است و بعد از آن از کار می افتد

                دیدگاه


                  #9
                  پاسخ : موتورهایی که در دستگاه های CNC بکار می روند

                  -استپر موتور(فسمت سوم):

                  استپر موتورهای دو فاز در انواع 4 سیمه، 5 سیمه، 6 سیمه و 8 سیمه وجود دارند. در نوع 4 سیمه دو سیم پیچ مجزا وجود دارند که باید با روش Bipolar یا دو قطبی درایو شوند. در این روش با قرار دادن هر سیم پیچ در یک مدار پل (Bridge)، جریان در دوجهت از سیم پیچ عبور می کند. نقطه مقابل این روش، عبور جریان در یک جهت از سیم پیچ ها است که به این روش Unipolar یا تک قطبی گفته می شود. سر وسط هر سیم پیچ در این روش از موتور خارج می شود و معمولا به تغذیه مثبت درایور متصل می شود. با قرار دادن 4 سوئیچ قدرت، سرهای خروجی هر سیم پیچ در زمان مناسب به زمین متصل می شوند و بنابراین از هر نیمه سیم پیچ تنها در یک جهت جریان عبور می کند. روش دو قطبی از نظر مشخصه گشتاور و پاسخ موتور از هر جهت نسبت به روش تک قطبی مزیت دارد و تنها سادگی روش تک قطبی است که پیاده سازی آنرا راحت تر می کند. در استپر موتورهای 5 سیمه، دو سر وسط سیم پیچ ها بصورت داخلی به یکدیگر متصل شده اند و بنابراین باید به روش تک قطبی درایو شوند. در موتور های 6 سیمه، دو سر وسط در دسترس است تا هر یک از روش های تک قطبی یا دو قطبی را بتوان برای آنها بکار برد. اما در موتورهای با 8 سیم خروجی هر نیمه سیم پیچ بصورت مجزا خارج شده و این امکان وجود دارد که این نیمه سیم پیچ ها با یکدیگر سری یا موازی شوند. علاوه بر اینکه می توان این موتورها را با سری کردن سیم پیچ هابه هر یک از دو روش تک قطبی و دو قطبی درایو کرد، این امکان وجود دارد که هر دو نیمه سیم پیچ با یکدیگر موازی شوند و به صورت دو قطبی درایو شوند. موازی کردن سیم پیچ ها منجر به دوبرابر شدن جریان خروجی درایور است، اما ولتاژ لازم نسبت به روش دو قطبی را به نصف کاهش می دهد. به این نوع موتور ها، موتورهای Bifilar گفته می شود.
                  اوژن: به معنای افکننده و شکست دهنده است
                  دانایی، توانایی است-Knowledge is POWER
                  برای حرفه ای شدن در الکترونیک باید با آن زندگی کرد
                  وضعمان بهتر می شود، اگر همه نسبت به جامعه و اطراف خود مسوول باشیم و نگوئیم به ما چه
                  قوی شدن و خوب ماندن - خوبی کردن به دیگران یک لذت ماندگار است
                  اگر قرار باشد نفت و منابع خام را بدهیم و چرخ بگیریم، بهتر است چرخ را از نو اختراع کنیم
                  ساعت کار بدن اکثر انسان ها کمتر از 800000 ساعت است و بعد از آن از کار می افتد

                  دیدگاه


                    #10
                    پاسخ : موتورهایی که در دستگاه های CNC بکار می روند

                    سلام استاد
                    اگه میشه لطفا فرق L298 و L6203 را برای درایو استپر موتور بفرمایید. آیا آی سی های بهتر از ایندو هم در بازار موجود هست؟
                    با عرض پوزش خدمت دایی های عزیزم تا اطلاع ثانوی به اینترنت دسترسی ندارم.

                    دیدگاه


                      #11
                      پاسخ : موتورهایی که در دستگاه های CNC بکار می روند

                      نوشته اصلی توسط ahmadmn
                      اگه میشه لطفا فرق L298 و L6203 را برای درایو استپر موتور بفرمایید. آیا آی سی های بهتر از ایندو هم در بازار موجود هست؟
                      L298 شامل دو پل ترانزیستوری است که به موازات سوئیچ های آن دیود داخلی وجود ندارند و باید بصورت خارجی قرار داده شوند. جریان دائمی این IC حداکثر 2 آمپر است و با یک عدد از آن به همراه دیودهای خارجی می توان یک استپر موتور دو فاز را راه اندازی کرد.
                      L6203 شامل یک پل ماسفت است که به موازات هر ماسفت یک دیود داخلی وجود دارد.جریان دائمی این IC حداکثر 3 تا 4 آمپر است و برای درایو یک استپر موتور دو فاز به دو عدد از آن نیاز است.
                      در بازار tle5206 با 5 آمپر جریان یکی از مواردی است که از این دو IC جریان قابل تحمل بالاتری دارد.
                      مراجعه به Datasheet هر یک از این IC ها، اطلاعات بیشتری را در اختیار شما می گذارد.
                      اوژن: به معنای افکننده و شکست دهنده است
                      دانایی، توانایی است-Knowledge is POWER
                      برای حرفه ای شدن در الکترونیک باید با آن زندگی کرد
                      وضعمان بهتر می شود، اگر همه نسبت به جامعه و اطراف خود مسوول باشیم و نگوئیم به ما چه
                      قوی شدن و خوب ماندن - خوبی کردن به دیگران یک لذت ماندگار است
                      اگر قرار باشد نفت و منابع خام را بدهیم و چرخ بگیریم، بهتر است چرخ را از نو اختراع کنیم
                      ساعت کار بدن اکثر انسان ها کمتر از 800000 ساعت است و بعد از آن از کار می افتد

                      دیدگاه


                        #12
                        پاسخ : موتورهایی که در دستگاه های CNC بکار می روند

                        -استپر موتور(فسمت چهارم):

                        برای افزایش سرعت استپر موتورها معمولا دو روش مورد استفاده قرار می گیرد. در روش اول برای کاهش ثابت زمانی شارژ جریان موتور، یک مقاومت با هر سیم پیچ موتور سری می شود. بنابراین در ثابت زمانی L/R به دلیل افزایش مخرج کسر، کاهشی با نسبت عکس نسبت مقدار مقاومت ایجاد می شود. در این روش باید تغذیه درایور هم به مقدار مناسب افزایش یابد تا ولتاژ موتور تامین شود. اگر مقاومت سری موتور R در نظر گرفته شود و مقاومت NR با آن سری شود، ثابت زمانی به میزانN+1 مرتبه کاهش می یابد و تغذیه اعمال شده به کل مجموع موتور و مقاومت هم باید N+1 برابر شود تا جریان موتور حفظ شود.اشکال اصلی این روش، ایجاد تلفات حرارتی روی مقاومت سری و نیاز به تغذیه با ولتاژهای به مراتب بزرگتر از ولتاژ نامی استپر موتور است.
                        در روش دوم که به chopping معروف است، تغذیه ای به مراتب بزرگتر از مقدار نامی به سیم پیچ موتور اعمال می شود. بنابراین جریان موتور با شیب بزرگتری نسبت به وضعیتی که با ولتاژ نامی خود درایو شود، رشد می کند. به محض رسیدن جریان موتور به مقدار مورد نظر، وضعیت ولتاژ اعمال شده به آن تغییر می کند و بنابراین جریان مجددا کاهش می یابد. این سیکل نوسانی منجر به تثبیت جریان موتور در حوالی جریان مورد نظر می شود و همان عملکرد منبع جریان را شبیه سازی می کند. در شکل زیر نمایی از هر سه روش نمایش داده شده است ( منبع SGS-THOMSON)


                        اوژن: به معنای افکننده و شکست دهنده است
                        دانایی، توانایی است-Knowledge is POWER
                        برای حرفه ای شدن در الکترونیک باید با آن زندگی کرد
                        وضعمان بهتر می شود، اگر همه نسبت به جامعه و اطراف خود مسوول باشیم و نگوئیم به ما چه
                        قوی شدن و خوب ماندن - خوبی کردن به دیگران یک لذت ماندگار است
                        اگر قرار باشد نفت و منابع خام را بدهیم و چرخ بگیریم، بهتر است چرخ را از نو اختراع کنیم
                        ساعت کار بدن اکثر انسان ها کمتر از 800000 ساعت است و بعد از آن از کار می افتد

                        دیدگاه


                          #13
                          پاسخ : موتورهایی که در دستگاه های CNC بکار می روند

                          -استپر موتور(فسمت پنجم):

                          برای بکار بردن استپر موتور و درایور آن در یک دستگاه CNC باید به چه مواردی توجه شود؟ مسائلی نظیر دقت موتور، مشخصه گشتاور خروجی، ولتاژ و جریان نامی، تعداد سیم پیچ ها و ابعاد فیزیکی از جمله موارد تعیین کننده هستند. در مورد دقت موتور و امکان بکارگیری هر یک از درایورهای Full/Half و یا میکرواستپ در بخش های قبل توضیح داده شد. از نظر مشخصه گشتاور برای یک استپر موتور یک پارامتر Holding Torque برحسب kgf.cm یا N.cm یا N.m تعریف می شود ( هر 1N.m تقریبا 10kgf.cm است). سوالی که برای بسیاری از استفاده کننده ها از استپر موتورها مطرح می شود این است که این اعداد را باید چطور تعبیر کرد تا به قدرت موتور پی برد؟ مثلا موتوری با گشتاور 18kgf.cm در عمل چقدر قدرت دارد؟ پاسخ این سوال در تعریف کمیت گشتاور نهفته است. چنین موتوری می تواند در فاصله یک سانتیمتری از مرکز محور خود، 18kgf نیرو بصورت مماس بر دایره چرخش وارد کند. به صورت دیگر در فاصله 10 سانتی متری از مرکز محور خود می تواند 1.8kgf نیرو وارد کند. البته مقدار گشتاور با شروع چرخش موتور به تدریج کاهش می یابد و حداکثر آن در وضعیت قفل موتور اعمال می شود.
                          پس با توجه به این گشتاور و نسبت تبدیل هایی که در سیستم مکانیکی وجود دارد می توان استپر موتور را از نظر گشتاور خروجی آن انتخاب کرد.
                          اوژن: به معنای افکننده و شکست دهنده است
                          دانایی، توانایی است-Knowledge is POWER
                          برای حرفه ای شدن در الکترونیک باید با آن زندگی کرد
                          وضعمان بهتر می شود، اگر همه نسبت به جامعه و اطراف خود مسوول باشیم و نگوئیم به ما چه
                          قوی شدن و خوب ماندن - خوبی کردن به دیگران یک لذت ماندگار است
                          اگر قرار باشد نفت و منابع خام را بدهیم و چرخ بگیریم، بهتر است چرخ را از نو اختراع کنیم
                          ساعت کار بدن اکثر انسان ها کمتر از 800000 ساعت است و بعد از آن از کار می افتد

                          دیدگاه


                            #14
                            پاسخ : موتورهایی که در دستگاه های CNC بکار می روند

                            سلام طراح.
                            من می خواهم یک CNC با X = 1.5meter و Y=80cm و Z = 20cm بسازم. می خواهم از درایور بی پولار و استپ موتور 6 سیمه درست کنم. برای کار روی چوب می خواهم. از چه وسایلی و موتوری استفاده شود.
                            ممنون

                            دیدگاه


                              #15
                              پاسخ : موتورهایی که در دستگاه های CNC بکار می روند

                              برای انتخاب موتور و درایور باید بسته به سیستم مکانیکی خود بسنجید که چه گشتاوری لازم است و گشتاور خروجی موتور را بر آن اساس انتخاب کنید. از روی ابعاد هم نمی توان در این مورد اظهار نظر کرد و این امر به نوع مکانیزم و وزن سیستم و گام پیچ و موارد فراوان دیگری وابسته است. برای درایور هم بستگی به دقت حرکت شما دارد که مطابق آن می توانید از درایورهای Full/Half یا میکرواستپ استفاده کنید.
                              اوژن: به معنای افکننده و شکست دهنده است
                              دانایی، توانایی است-Knowledge is POWER
                              برای حرفه ای شدن در الکترونیک باید با آن زندگی کرد
                              وضعمان بهتر می شود، اگر همه نسبت به جامعه و اطراف خود مسوول باشیم و نگوئیم به ما چه
                              قوی شدن و خوب ماندن - خوبی کردن به دیگران یک لذت ماندگار است
                              اگر قرار باشد نفت و منابع خام را بدهیم و چرخ بگیریم، بهتر است چرخ را از نو اختراع کنیم
                              ساعت کار بدن اکثر انسان ها کمتر از 800000 ساعت است و بعد از آن از کار می افتد

                              دیدگاه

                              لطفا صبر کنید...
                              X