Hur sätta Imax vid choppning?

[tecno]

Det är väl ingen dum idé att ha hängslen och svångrem. Om du nu kommer att kontrollera Vref så är det väl knappast 'nödvändigt' att sänka strömmen i rörelse om nu inte motorerna blir okristligt heta.

Intressant tråd att följa

[AndersG]

Men jag tänkte ej sänka i rörelse. Så länge den kör så är det den högre strömmen, men då pulserna uteblir, dvs motorn står så sänks strömmen efter 10s.

Edit:
Tillstår bredvilligt att jag inte kan så mycket om Mach3 ännu, men det underlättar att ha det igång och en axel aktiv

[tecno]

Mitt åt... skriver 'luddigt'

Vad jag försökte kommentera var

..... så troligtvis kan vi klara oss med 10 eller 15A i drift.

[AndersG]

OK. Då fattar jag. Jo det är ju bättre att dimensionera för 20A, även om vi sedan bara kör 10 eller 15A.

[AndersG]

OK. Har nu testat med en motor monterad på fräsen och med Mach3. Med 12V så kunde vi i princip bara köra G1, vid G0 så ville den tappa positionen, nästan oberoende av vad vi satte för maxhastighet. Sedan testade vi med 24V och 15A. Kalibreringen i Mach är 200 steg för en mm och då kunde vi köra 2000mm/min och med en acceleration på 100. Körde fram och tillbaka 100 gånger och den hittade hem alla gångerna. Temperaturen på kylflänsen stabiliserades vid 50 grader efter en stund. Har ännu ingen ordentlig fläns, bara en plåt, men dock fläktkylning.

Hade inte kretesn som halverar strömmen efter 10 sek aktiv, så det var 15A konstant.

Vi stoppade vid 2000mm/min pga tidsbrist, men troligtvis klarar den mera. Det borde dock räcka till.

Vi körde med två blyackumulatorer för att få 24V så nästa steg blir arr skrämma igång den 24V laddare vi hittat och använda den som nätdel.

[AndersG]

Börjar likna något nu:



Projektsida:
http://www.dalton.ax/stepper

Kommentarer mottages tacksamt.

[AndersG]

Jag är egentligen inte särskilt orolig för kylflänsens kylförmåga, det är transistorn och isolerbrickan som blir flaskhalsen. Med din nuvarande montering (om du använder isolerskiva) så borde Rth(j-s) ligga på runt 2-2,5 grader per watt. Det ger dig ju iofs en budget på 50W i transistorn vid 45 grader på kylflänsen så jag kanske var lite för pessimistisk ändå Med den större kapseln går det att kyla bort 75W eller vad det nu blev bara kylflänsen hålls tillräckligt kall. Den större kapseln borde kunna ge ca 1 grad/watt från chip till kylfläns.

Återgår till detta resonemang litet. För IRFP4410 anger tillverkaren:
RπJC Junction-to-Case ––– 0.65
RπCS Case-to-Sink, Flat Greased Surface 0.24 ––– °C/W

Så det betyder 0,89 °C/W från chip till fläns, sedan skall vi över från AL-blocket till flänsen, men det är en ganska stor yta, planad och med kiselfett mellan. Plus att jag använder elfas silikonduk som har 0,75 °C/W, så typ 1,64 °C/W. Om jag vill hålla transistorerna under 125C och har 25C omgivning så får jag 100/1,64= 61W? Har jag räknat rätt?

Edit: Om jag i stället accepterar 150°C så har jag 75W. 75W/20kHz = 3.75mJ. Om jag har 2,4mJ vid 10A så kan jag räkna roten ur 3,75/2,4 gånger 10A vilket blir 12,5A, eller hur?

Å andra sidan så är ju fettarna inte på hela tiden.

Edit: Spånar vidare, om man i stället för glimmer eller silikonduk använder mellanlägg av aluminiumoxid (0,3 °C/W), så får jag enl beräkningen ovan 1,19 °C/W, 100/1,19 = 84W

[bearing]

Själva kylflänsen blir har ju en termisk resistans också; den kommer inte ligga på samma temperatur som omgivningen.

[AndersG]

Ja, det är givet, men i detta fall är flaskhalsen inte där, typ om flänsen har 0,1C/W.

[bearing]

Är den så bra?
En typisk enkel CPU-fläns har runt 0,6°C/W med forcerad kylning.

[AndersG]

Det var nu ett antagande, men säg 0,2..0,4 då? Vi pratar om en 480x210x45 stor fläns.

[AndersG]

Återgår litet till vad Kimmen sade:

I så fall stämmer det, strömmen går ner som en triangel under den där mikrosekunden så den totala energin blir som du räknat ut.

Se:


Då är väl energin 1,2us * 120V * 12A /2, dvs hälften av ström * spänning * tid, eftersom strömmen sjunker?

[kimmen]

Det stämmer om nu tiden är 1,2µs vid 12A och den matningsspänning du vill köra med.

Det luriga är att tiden är proportionell mot strömmen då di/dt är oberoende av denna och i stället bestäms av läckinduktansen mellan lindningarna och skillnaden mellan mosfetens genombrottsspänning och dubbla matningsspänningen. Ökad matningsspänning ger även det en längre tid.

Den ser snygg ut konstruktionen Det låter ju som att du har en rejäl kylfläns så du kan nog komma ned till 0,1 C/W med fläktkylning om inte annat, tänk bara på att alla fyra transistorer måste samsas om den. Är inte bottenplattan tillräckligt tjock på kylflänsen kan du nog få problem med stor längsgående termisk resistans så montering nära mitten är att föredra Går fenorna längs med kortsidan eller långsidan?

[AndersG]

Jo, jag hade vissa svårigheter att mäta induktansen i lindningen. Min mätare gav ett negativt värde, så jag testade i LTSpice, med vad jag visste och såg när jag hamnade lika

Set uppmätta är här:


Har en bild av hur det ser ut, men den är i kameran. Tanken är att den stora flänsen (210x480) är stående, dvs med fenorna vertikalt. Korten skruvas fast i denna, likaså stående vertikalt. Kommer att ha fläkt inne i skåpet och ute, men för min kompis fräs räcker det med 10-12A och 24-30V, men jag vill ju veta var gränserna ligger.

Tänkte annars testa skriva fast en FET i en aluminiumbit, med en LM35 bredvid och testa några olika scenarion, dvs silikonduk, Keratherm röd, AlO2... Om jag får tid.

Edit:
Anyway, det är litet enklare och mindre nervigt att labba med LTSpice och sedan kontrollera mot verkligheten

Edit2:


Skall sitta mera i mitten på flänsen, men jag återanvände hål då jag testade

[AndersG]

Har nu provkört X-axeln på fräsen, se:
http://www.dalton.ax/stepper/
(längst nere på sidan)