Problem med Granite Devices VSD-E servo driver eller Mach3

[Agwan]

Jag har problem med mina servodrivers på min fräs. Problemet är att jag borde kunna köra motorerna i 2600 RPM men det går bara i 2200 på två av axlarna och ännu lägre på en axel. (2600 kommer från att motorns max varvtal är 3000 RPM, jag kör på 75V isf 85V som motorn är specad. Sedan har jag en 10:1 växel och skruvar med 10mm stigning vilket ger 2647mm/min max matningshastighet och samma RPM.)

Ställer jag in max hastighet på 2200 på min mest krångliga axel så kan jag köra det åt ena hållet, men åt andra så sätter något drivern i felläge. Kopplar jag upp mig mot drivern så kan jag inte se att någon felflagga är satt, men den röda LED:en blinkar. Mach3 slår även till nödstoppet.

Jag förstår inte om det är Mach3 som slår av eller om det är drivern. Varför skulle Mach3 slå av och varför skulle drivern slår av utan att få någon felflagga satt? Jag tror mig ha ändrat på alla begränsningar som går att ställa in i drivern så att den skall tillåta höga hastigheter så att det skall vara Mach3 som sätter gränsen.

Om jag trimmar lite på motorparametrarna kan jag möjligen få lite högre maxhastighet vilket borde tyda på att det är drivern som slår av, men varför får jag ingen felflagga från drivern? Eller skickar den en felflagga till Mach3 som clearar den innan jag hinner se och sedan slår Mach3 av enable till drivern?

Någon som kör med Mach3 och Granite Devices som har lite mer erfarenhet än jag som kan komma med några tips?

[H.O]

Jag kör Mach3 och de äldre VSD-A på en maskin så inte exakt samma men i alla fall....
Jag känner inte igen det du skriver och förstår inte heller varför det skulle fungera åt ena hållet men inte åt det andra eller varför du inte får någon felflagga.

Men, om det är så att motorn är specificerad 3000rpm vid 85V och du kör på 75V kan du INTE räkna med att kunna köra 3000/85*75=2647rpm eftersom:
A) VSD-E kan bara modulera till 88%, dvs max spänning du kan få ut är 88% av vad du matar in, alltså 66V i det här fallet = 2329rpm
B) Du har resistiva förluster i drivsteg, kablage och såklart motorn i sig. Om den totala resistansen genom kontaktdon, kablage och motor är 1ohm och motorn drar 4A tappar du ytterligare 4V och då är du nere på en effektiv spänning till motorn på 62V = 2188rpm

Om du försöker köra 2000rpm istället för 2600rpm, fungerar det åt bägge hållen då?

EDIT: Är det borstad DC, eller borstlös AC/DC?

[Agwan]

Det är en BLDC.

Den går inte stabilt på 2000 varv heller. Snarare 1000 som behövs. Men det ändras som sagt med trimningen. Kollade upp i databladet för drivern, och eftersom de två icke röda dioderna är släckta och den röda blinkar så skall det vara trackingerror. Väldigt dåligt att inte även indikatorerna i mjukvaran visar det.

Så det är drivern som orsakar felet, jag får ta och kolla igen med upplinjeringen av X-axeln så att jag inte fått in spänningar där. Det skall räcka att lossa fästplattan för muttern när jag står med muttern närmast motorn så skall den automatiskt åka till det läge där den är upplinjerad.

[säter]

jag får ta och kolla igen med upplinjeringen av X-axeln så att jag inte fått in spänningar där

Kan du demontera och köra motorerna löst?

[Agwan]

Ja, det kan jag ju ta och prova när jag ändå lossar på kopplingen till X-rörelsen. Kan prova lossa muttern först och se om det släpper några spänningar. Och så när den är loss så går det ju att köra löst som du säger, det ger ju en del information.

[Agwan]

Nu så fick jag till det. Behövde aldrig skruva loss axeln. Jag fick ett fel så att det såg ut om att encodern var åt fel håll, men när jag bytte håll på den så blev det ännu värre, så jag började misstänka encoder-kabeln, försökte hitta en annan som jag skulle kunna köra med, men hade ingen som passade direkt. Tog och beepade den jag hade och det verkade inte var någon kortslutning eller något avbrott som inte skulle vara där.

Jag hade nu hamnat i läget att det inte gick att köra X alls, inte ens på väldigt låg hastighet. Så jag gick tillbaka och försökte förstå trimningen bättre. Jag försökte trimma X-axeln, men det funkade inte. Så då tog jag och trimmade in de andra axlarna lite mer för att förstå bättre, och då märkte jag att problemet var lite skit bakom några av spakarna. Jag tog bort den skiten och då funkade det efter en ny trimning av X. Skiten var att jag försökt ändra max acceleration och hastighet samt skalningen i drivern. Tydligen så ändrar alla de parametrarna var och en för sig allt när det gäller trimningen. Tog alla settings och trimning från Y och matade in i X och då gick det hyfsat. Trimmade om med lite hårdare drivning och fick till det rätt bra. Det funkade även att köra i Mach3 utan att tappa regleringen och utan att låta för mycket till slut.

Det sitter väl lite skit kvar skulle jag tro, men nu funkar det iaf. Jag får ungefär 100 encodersteg i maximalt fel när jag kör ordentligt knyckigt. Det motsvarar en hundradel på rörelsen om jag inte räknar med eventuella glapp. På Y och Z fick jag runt 5 tusendelar. Jag tror att det är jäkligt bra och att det snabbt kommer bli ännu bättre om jag inte maxar accelerationen när jag väl kör.

[Agwan]

Jag har ett problem till märkte jag nu när jag körde. Bromsarna fungerar inte som de skall. Jag antar att det kan bli svårare att få svar på här eftersom det som jag (kanske felaktigt) förstått det sällan är bromsar på servomotorerna.

I vilket fall som helst, min Z-axels broms fungerar fint, den står till och släpper med Mach3. Men de andra två bromsarna är släppta hela tiden så länge maskinen har kraft. Jag har kvadruppelkollat och alla tre skall vara lika dant kopplade. Finns det någon setting i driven som avgör hur bromsen skall fungera, eller går drivarna till bromsen sönder lätt eller vad kan det vara?

Jag har också symptomet att om jag drar ur bromskabeln på en motor så slår två-tre av drivarna av för over current.

Någon som har bromsar till sina Granite Devices?

[H.O]

Broms på Z kan ju vara bra så den inte trillar ner när den blir strömlös men varför ska du ha broms på X och Y och varför kopplar du de inte bara via kontaktorn till servonas drivspänning? Jag ser ingen anledning att servodrivaren skall "styra" bromsen....

> Jag har också symptomet att om jag drar ur bromskabeln på en motor så slår två-tre av drivarna av för over current.
När du drar ur kabeln till en spänningsatt broms får du, som med alla induktiva laster, en rätt kraftig "spänningspik" som kan leta sig in känsliga delar av systemet på flera sätt. Och om du HAR gjort det så kan du möjligtvis slagit sönder bromsens drivsteg i VSD-E. Nu tror jag iofs att de är konstruerade för att tåla det men risken finns alltid.

Byt plats på VSD-E för X och Z och se om bromsen på Z-motorn fortfarande funkar OK, om inte så vet du att det är drivaren eller dess inställningar. Jag kollade som hastigast i manualen och ser ingen inställning för hur utgången för bromsen skall fungera. Antar att det är [Enable signal till] [OCH] [Inga interna fel] = Bromutgång till.

[tecno]

Jag har extern broms på Z och det fungerar klanderfritt som styrs från drivern.

[Agwan]

Anledningen för bromsar på X och Y är om motorn rusar iväg och jag smackar i nödstopp, då skall bromsarna klara av att stanna motorn. Men det händer ju som du säger om man släpper kontaktorn med, och så fungerar det nu också. Sedan vore det väldigt jobbigt att ta bort bromsarna från X och Y eftersom de redan sitter mellan motorn och encodern levererad från fabrik.

Flyttar jag kabeln till bromsen från Z till X och tvärt om så är det X-bromsen som styrs rätt.

Jag förstår inte hur du menar med att jag får en spänningsspik när jag drar ur kabeln till bromsen, den induktiva delen av systemet är ju den jag kopplar bort så det kan inte leta sig vidare in i något annat i fräsen. Möjligen stiger spänningen över bromsen något.

Det kan inte vara så att driverserna eller Mach3 vet om att det finns en X, Y och Z-axel och antar att bromsen på Z skall arbeta hela tiden medan X och Y kan vara fria. Så att någon där är smart och gör som du säger H.O.

[H.O]

Nej, drivstegen har ingen aning om hurvida de är X, Y, Z eller något annat och Mach3 skickar ingen specifik signal om broms till eller från.
Om du tittar på sidan 28 i manualen så ser du i vilka lägen utgången för bromsen är till, dvs bromsen är släppt. I princip alltid när drivern är i "enabled state". Det står också att utgången för bromsen inaktiveras 1/3 sekund efter det att disable-signal ges eller fel inträffar så att drivern kan bromsa motorn elektriskt först.

> Jag förstår inte hur du menar med att jag får en spänningsspik när jag drar ur kabeln till bromsen, den induktiva delen av systemet är ju den jag kopplar bort så det kan inte leta sig vidare in i något annat i fräsen. Möjligen stiger spänningen över bromsen något.
Men i det ögonblick du kopplar isär kontakten kommer du få en spik, sannolikt på flera hundratals volt, i ett försök att hålla strömmen genom bromsen flytande. Testa med ett labb-aggregat så får du se att du säkert får en gnista/ljusbåge när du kopplar isär trådarna.

Eftersom bromsen på motorn uppenbarligen fungerar så lutar det åt att utgångsteget för bromsen är trasigt på VSD-E.

EDIT: Jag tog en NEMA23 broms, ett labbagg inställt på 24V och ett oscilloskop med x10 prob. Proben är ansluten på "labb-agg-sidan". Så här ser det ut när jag koppar isär kopplar isär trådarna, skalan är alltså 20V/div:

DSC_0240.jpg

Setup'en är inte den optimala men den tjänar sitt syfte.

[H.O]

Såg att GD nu släppt en ny firmware (v.211 beta) till VSD-E som gör att du kan få ut högre varvtal (+16%) med samma matningspänning som tidigare.

[Agwan]

Den skall helt klart laddas ner innan jag färdigställer maskinen.

Jag startade maskinen för att dema för min far häromdagen, och då var delvis problemen tillbaka runt X-axeln. Den bryter för att den tappar regleringen. Man kan lura sig med GD-drivarna om man trimmar och sedan inte väljer att spara den nya datan i drivern. Jag tycker att jag gjorde det, men kan ha missat. Jag har iaf sparat den på disk.

Men jag lossade X-axeln-muttern och det verkar som att den inte riktigt är upplinjerad i höjdled så att den spänner en del. Dvs den försöker böja skruven, och eftersom mina skruvar är 32mm grova så går det åt en del kraft. Jag behöver lossa hela x-axeln och bearbeta om lite så att det går att ställa rakt. Det skall inte behöva vara så mycket jobb.

[Agwan]

Jag kan verifiera att det går att köra snabbare med senaste mjukvaran. Bara att flasha och öka hastigheten. Jag körde 2200mm/min tidigare och borde då kunnat köra 2552mm/min nu, men det kunde jag inte. 2450mm/min funkade. Men då är det på min något struliga X-axel.

Jag plockade loss min X och insåg att den satt snett så att jag inte kunde justera den som den var. Jag fick fräsa lite avlånga hål i motorhållaren för att kunna justera in den. Efter det ser jag inga upplinjeringsfel på den axeln.

Men jag är inte helt nöjd med hur regleringen fungerar. Mest kanske att jag inte förstår exakt alla parametrar och vad de gör så att jag känner att de är rätt inställda. Det är inte så att det är någon i Stockholmsområdet som är mer eller mindre expert på VSD-drivarna från granite devices som skulle kunna hjälpa mig trimma in dem? Mot lämplig rimlig ersättning.

Annars kanske någon kan hjälpa mig med de rättframma inställningarna som beror på databladet från motortillverkaren och annat som inte har direkt med intrimning av regulatorerna att göra.