BATTERFLAY POWER CONTROL
Cosa è il modulo POWER CONTROL?
Tutti
sappiamo che i motori a passo sé alimentati alla massima corrente di
picco indicata dai costruttori come Ampers fase DC dissipano tantissimo calore
e se utilizzati in tali condizioni per un uso continuo possono facilmente
danneggiarsi e danneggiare anche il driver pilota, dato che normalmente la
temperatura massima di lavoro non deve mai superare gli 80 – 90 gradi
C°.
Le
schede di controllo CNC della serie BEE PLUS - BEE HOBBY – BEE QUAD,
hanno un efficiente sistema di regolazione corrente delle fasi motore tramite
controllo PWM , impostabile però in maniera fissa tramite trimmer di
precisione, quindi quando il motore è fermo le fasi comunque restano
alimentate alla massima corrente impostata .
Ma
cosa succederebbe sé vi fosse un sistema di gestione corrente capace
di fare quanto segue:
-
rilevare
quando il motore è fermo, quindi senza necessita di essere alimentato
al massimo della corrente che può sostenere
-
abbassare
la corrente delle fasi motore al livello che noi vogliamo impostare regolando
semplicemente un trimmer
-
riportare
la corrente in maniera (istantanea) al valore ottimale quando il motore
deve riprendere a lavorare ?
Semplice
! Avremmo questi vantaggi:
-
Il
motore può lavorare con minore consumo di corrente (come media nel
tempo di lavorazione)
-
Il motore nei momenti in cui non lavora dissipa il calore accumulato internamente
-
volendo
sarebbe possibile alimentare il motore con una corrente leggermente più
alta di quella che normalmente potrebbe sopportare, ottenendo un incremento
di coppia
-
Il
motore dura di più
-
lo
stepper driver dissipa meno calore
- il gruppo di
alimentazione ringrazia anche lui :-)
-
la
meccanica subisce minori influenze termiche da parte dei motori , quindi
minori dilatazioni degli assi, quindi maggiore precisione di lavorazione
Come lavora.
Il modulo controlla costantemente
i segnali di step sulle linee provenienti dalla porta parallela , subito dopo
l'interfaccia integrata sulle schede.
Una volta collegato
ad una delle schede suportate , il modulo prende il controllo della gestione
corrente dei driver collegati.
Volendo non tutti
i drivers integrati sulle schede vengono controllati , ma solo quelli che lo
necessitano, come motori assi Z di pantografi fresa che spesso restano fermi
per lunghi periodi e dissipano inutilmente calore .
Dopo 1/2 secondo
che il motore é fermo e quindi nessuna attività sui segnali di
pilotaggio, il circuito di controllo relativo al motore fermo abbassa la corrente
al valore che voi vorrete impostare a priori tramite il trimmers apposito .
Quando viene rilevato
un segnale di passo, il circuito in perfetto sincronismo riporta la corrente
delle fasi motore al valore massimo impostato.
Nell'immagine
;
Sopra segnale di clock a 18000 Hz
Sotto
la risposta del circuito di controllo corrente rilevato sulla linea del V-ref
con regolazione della corrente minima pressochè a 0V di V-ref quindi
motore con fasi praticamente non alimentate (caso limite! )
Come potete vedere
dall'immagine dell'oscilloscopio, la sincronizazione e cosi perfetta che non
vi sono pericoli di perdite di passi dovuti a ritardi nel circuito di riduzione
corrente nel riportare la corrente al livello di lavoro motore.
Come tanti sanno
questo succede nei famosi Driver di produzione tedesca venduti in precedenza
da noi e ancora in commercio su altri siti , driver con circuito di riduzione
corrente basato su micro PIC, che riporta la corrente a livello normale solo
dopo che é stato rilevato un segnale di step, e questo quasi sempre comporta
perdite di passi dato che oltretutto la corrente minima non é regolabile.
Qui siamo rasenti
la perfezione in quanto a velocita di risposta del circuito , e avremmo benissimo
potuto progettare un circuito che non attende 1/2 secondo prima di abbassare
la corrente, ma gestisce la corrente per singolo passo anche a frequenza elevata,
sarebbe stato inutile in quanto lo scopo del circuito e quello di far riposare
il motore quando rimane per un po di tempo fermo, del resto il vantaggio di
un simile sistema di controllo rende il massimo quando si regola la corrente
di riposo motore non sotto il 50% di quella lavoro , altrimenti il motore senza
coppia creerebbe problemi di mantenimento della posizione sopratutto se accoppiato
a viti a passo lungo e con accoppiamento diretto sulla vite.....
e a 80 KHz ? nessun
motore credo lavorera mai a tale frequenza di passo he he !!...
immagine allungata per fare vedere meglio ;-)
Il circuito con
qualche connessione volante o adattamento é utilizzabile con tutti i
driver per motori a passo sprovvisti di controllo corrente a riposo (riduzione
corrente) purchè il segnale di regolazione corrente sia basato su una
tensione di riferimento V-ref compresa tra 0 e 12V (0- 3V max per i driver basati
su chipset ST stile L297 ecc..) e segnali di controllo passo/direzione o CW/CCW
o step/dir, che sono la stessa cosa ....
La scheda controlla
fino a 4 drivers / azionamenti .
TWH
!