Choppat eller linjärt?

Robot, CNC, Pneumatik, Hydraulik, mm
Användarvisningsbild
AndersG
EF Sponsor
Inlägg: 9089
Blev medlem: 25 februari 2008, 17:10:58
Ort: Mariehamn
Kontakt:

Choppat eller linjärt?

Inlägg av AndersG »

Typ:
http://www.piclist.com/techref/io/stepp ... /index.htm

Enligt den finns det fördelar med att bränna effekt transistoerna, i stället för att choppa. Vad anser ni?
Användarvisningsbild
tecno
Inlägg: 27248
Blev medlem: 6 september 2004, 17:34:45
Skype: tecnobs
Ort: Sparreholm, Södermanland N 59° 4.134', E 16° 49.743'
Kontakt:

Re: Choppat eller linjärt?

Inlägg av tecno »

Linistepper har funnits bra länge med i 'matchen' och är ett alternativ till *gamla* unipolära snurror. Lite surt att elda så mycket effekt och att kylflänsarna blir stora. Men dessa fungerar helt klart och har utvecklats med åren. Detta var den första drivern jag kollade på för nåt århundrade sedan :mrgreen:
bearing
Inlägg: 11675
Blev medlem: 2 mars 2006, 01:01:45
Ort: Ängelholm

Re: Choppat eller linjärt?

Inlägg av bearing »

Kommer väl bli flera hundra watt värme?
Användarvisningsbild
tecno
Inlägg: 27248
Blev medlem: 6 september 2004, 17:34:45
Skype: tecnobs
Ort: Sparreholm, Södermanland N 59° 4.134', E 16° 49.743'
Kontakt:

Re: Choppat eller linjärt?

Inlägg av tecno »

Jajjamen, varmt blir det men om det nu fungerar så
bearing
Inlägg: 11675
Blev medlem: 2 mars 2006, 01:01:45
Ort: Ängelholm

Re: Choppat eller linjärt?

Inlägg av bearing »

Ja, kanske skönt med extra element i verkstan.
blueint
Inlägg: 23238
Blev medlem: 4 juli 2006, 19:26:11
Kontakt:

Re: Choppat eller linjärt?

Inlägg av blueint »

Det här sammanfattar väl fördelarna:
"Supported modes include: Full, Half, High-Torque Half, as well as 6th, 18th and infinite, analog-linear microstepping! A low power hold mode is also available for CNC programs which provide the signal.

Linear drive reduces eddy current losses and heating in the motor typical of chopper type drivers so your motors run cool with no loss of power from the demagnitizing effect of heat! The heat is dissipated at the driver instead through a LARGE heat sink or a heat sink with a fan which you must supply (al/alloy with fins and perhaps even a small fan; not steel). Active current regulation combats the traditional slowness of older Linear designs, and the smooth stepping reduces ringing and missed steps giving you a faster top speed from the same old motors.

Unlike old style linear drivers or chopper drivers, the Linistepper doesn't need a power supply that is 2 or 3 times the rated voltage of the motor. You can use a supply with 5 to 10 volts over the motors maximum, and our active current regulation will still give very good performance."

I huvudsak:
* Analog-linjär microstegning.
* Mindre Eddy strömmar => Kallare motor => Mindre demagnitiserings effekt av värme (curie punkten).
* Snabbare respons än tidigare linjära reglersystem (varför? ;) ).
* Minskat ring.
* Behöver inte dimensioneras så kraftigt.

Funderar på om det är genialt eller någon "snake oil" ;)
bearing
Inlägg: 11675
Blev medlem: 2 mars 2006, 01:01:45
Ort: Ängelholm

Re: Choppat eller linjärt?

Inlägg av bearing »

Om inspänningen varieras beroende på stegfrekvens borde ju ett linjärt steg kunna gå relativt kallt.

Likriktarbrygga - kondensator1 - stegfrekvensstyrd buckregulator - kondensator2 - linjärt drivsteg - stegmotor

Gäller att buckregulatorn orkar ladda kondensator2 lika snabbt som stegfrekvensen ökar.
Användarvisningsbild
AndersG
EF Sponsor
Inlägg: 9089
Blev medlem: 25 februari 2008, 17:10:58
Ort: Mariehamn
Kontakt:

Re: Choppat eller linjärt?

Inlägg av AndersG »

Det här sammanfattar väl fördelarna:
Jo, men alla talar väl för sin sjuka mor... Jag tycker att Linistep verkar helt utmärkt, men postade frågan för att ngn som kan mera än jag kan granska utsagorna.
bearing
Inlägg: 11675
Blev medlem: 2 mars 2006, 01:01:45
Ort: Ängelholm

Re: Choppat eller linjärt?

Inlägg av bearing »

Jag kan det jag lärt mig på högskolan samt upptäckt då jag på fritiden testkört stegmotorer med chopperdrivning och kollat signalerna med oscilloskop.

Ju högre spänning, ju snabbare stiger strömmen genom lindningen. Detta ger högre moment vid höga stegfrekvenser, vilket är anledningen till att chopperdrivning drivs med betydligt högre spänning än lindningsresistans*ström.

Chopperdrivning har ofta möjlighet till mikrosteg, vilket som sagt ger mjukare gång, utan resonanser. Om stegfrekvensen rampas från 0 till max kommer stegmotorn flera gånger hamna på varvtal där den går ojämnt och saknar moment, vid helstegsdrivning.

Jag har aldrig tänkt på att motorn kan värmas av chopperdrivning, men det är ju klart att den gör på grund av skineffekten, eddyströmmar och hysteresförluster.

För att minska motorförlusterna med chopperstyrning måste rippelströmmen vara låg, vilket kräver hög switchfrekvens. Högre switchfrekvens ger högre eddyströmmar. Jag vet inte om kombinationen låg rippelström/hög switchfrekvens ger mindre motorvärme än hög rippelström och låg switchfrekvens.

Linjär styrning med hög spänning och hög ström ger mycket värme. Jag har för mig att spänningen över din motor var 1.3V vid 20A. Med 10V drivspäning (som ju är låg spänning och sannolikt ger lågt moment vid höga varvtal), bränns 174 W bort i styrningen, vid låga varv. 174W är svårt för en transistor att hantera, samt kräver kraftiga flänsar. Vid högre varv finns sannolikt en EMK som minskar andelen som bränns bort.

Chopperdrivers från Gecko klarar 80V inspänning, vilket gör att motorn vid 8 gånger 10-V hastigheten har samma moment som i 10V-hastigheten. Dock klarar inte gecko 20A.

Jag har inte någon erfarenhet av att köra stegmotorer med lägre ström än angiven, men jag antar att resultet blir att momentet är linjärt lägre.

Snabb googling visar att det finns 10A-chopperdrivers, en sån kanske duger.
http://www.easy-cnc.com/products.html
Användarvisningsbild
AndersG
EF Sponsor
Inlägg: 9089
Blev medlem: 25 februari 2008, 17:10:58
Ort: Mariehamn
Kontakt:

Re: Choppat eller linjärt?

Inlägg av AndersG »

Ju högre spänning, ju snabbare stiger strömmen genom lindningen.
Japp.
Chopperdrivning har ofta möjlighet till mikrosteg
Men chopperdrivning är inte en förutsättning för mikrosteg. Man kan variera strömmen med en linjär regulator oxå.
Linjär styrning med hög spänning och hög ström ger mycket värme.
Japp, det är ett argument för chopper. Orginalstyrningen, men 2N3055 har fläktkylda flänsar stora som en fotbollsplan.
Snabb googling visar att det finns 10A-chopperdrivers, en sån kanske duger.
http://www.easy-cnc.com/products.html
Japp, billig var den oxå, men jag fortsätter pula med det jag har på gång i källaren så ser vi sedan hur vi gör ;)
Användarvisningsbild
kimmen
Inlägg: 2042
Blev medlem: 25 augusti 2007, 16:53:51
Ort: Stockholm (Kista)

Re: Choppat eller linjärt?

Inlägg av kimmen »

bearing skrev: Jag har aldrig tänkt på att motorn kan värmas av chopperdrivning, men det är ju klart att den gör på grund av skineffekten, eddyströmmar och hysteresförluster.

För att minska motorförlusterna med chopperstyrning måste rippelströmmen vara låg, vilket kräver hög switchfrekvens. Högre switchfrekvens ger högre eddyströmmar. Jag vet inte om kombinationen låg rippelström/hög switchfrekvens ger mindre motorvärme än hög rippelström och låg switchfrekvens.
Med bibehållen spänning så är virvelströmsförlusterna i princip oförändrade när frekvensen höjs (eller sänks). Om flödessvinget hålls konstant så ökar de däremot med frekvens. I transformatorer där spänning per varv optimeras efter frekvensen blir virvelströmsförlusterna det största bidraget till kärnförluster vid höga frekvenser.

Hysteresförlusterna sjunker något när frekvensen höjs med oförändrad drivspänning. Jag har inte räknat på skin/proximity-effekt men det är nog ganska så obetydligt om rippelströmmen är låg.
Skriv svar