Dobór silników krokowych
: 11 lis 2018, 21:12
Hej,
Od dawna zabierałem się za napisanie tego a wiedza już jest rozrzucona po paru wątkach.
Wielu z nas dobierając silniki krokowe do drukarki patrzy głównie na moment obrotowy albo cenę. Ale nie wszyscy zdają sobie z tego sprawę że zachodzi tam o wiele więcej bardziej skomplikowanych zależności. Głównym wrogiem są zjawiska EMF a co za tym idzie prędkość przy której spada moment silnika i gubione są kroki. O ile w przypadku rozwiązań na paskach przełożenie jest znikome to każdy tego nie zauważa, o tyle rozwiązania z większymi przełożeniami.
Ale może po kolei. Założeniem dywagacji jest porównanie silników przy takim samym napięciu i prądzie w piku. Dla porównania przyjmujemy prąd 1000mA oraz dwa najpopularniejsze napięcia zasilania, czyli 12V i 24V.
1. Paski GT2 i zębatka 20 z mikro-krokiem 1/16
Jak widzimy na załączonym obrazku nie ma żadnych problemów. Większość silników osiąga prędkości powyżej 200 mm/s więc z tym nie powinno być problemów dla nikogo. 2. Ekstruder z MK7 i mikro-krokiem 1/16
Tutaj jest już nieco gorzej, widać że większość silników ma powyżej 100mm/s. To również nie powinno sprawiać problemów, z tego co widziałem, to zazwyczaj prędkości używane w extruderach stanowią do około 50mm/s 3. Śruba trapezowa mikro-krokiem 1/16
Tu się pojawiają pierwsze problemy. Prędkości silników spadły momentalnie do 10 mm/s. W rzeczywistości jednak nie wiele osób zdaje sobie z tego sprawę dlaczego tak jest. Najczęściej śruby w osi Z poruszają się o bardzo niewielkie odległości w trakcie druku więc i to jest nie do końca zauważalne. Najczęściej irytuje robienie home osi Z po wysokim wydruku, to zazwyczaj długo trwa. 4. Extruder z przełożeniem i mikro-krokiem 1/16
Porównajmy dwa ostatnimi czasy najpopularniejsze na forum: Tytan extruder (3:1) oraz Veron Mobius 2 (4:1). I w tych wypadkach jest najgorzej, zwłaszcza jeżeli używa się extrudera typu bowden. Jak widać w tabelach dla Tytana większość wartości dość mocno spada nawet do przedziału 15-20 mm/s. Z własnych doświadczeń wiem że retrakcja z większą prędkością działa lepiej, zwłaszcza na bowden, gdzie zwykle jest to kilka mm a dodatkowo rurki PTFE pracują. Dla mobiusa jest jeszcze tragiczniej, brak silnika przekraczającego prędkość 40 mm/s. Co więcej należy zauważyć iż są to obliczenia czysto teoretyczne. W praktyce te prędkości są zawsze mniejsze ze względu na dodatkowe czynniki jak np. rezystancja przewodów do silnika. Podsumowanie.
Nie do końca może widać z załączonych tabelek, ale momentem silnika można sterować poprzez prąd lub napięcie. Jednak zwiększając prąd silnika zwiększamy moment a tym samym zmniejszamy prędkość przy której on spada. Znacznie lepiej jest zwiększać napięcie i do tego najwięcej osób zachęca na forum. Zachęcam do dyskusji
Materiały dodatkowe
- kalkulator EMF https://reprapfirmware.org/
- dobór silnika https://duet3d.dozuki.com/Wiki/Choosing ... per_motors
- mój arkusz https://docs.google.com/spreadsheets/d/ ... sp=sharing
Od dawna zabierałem się za napisanie tego a wiedza już jest rozrzucona po paru wątkach.
Wielu z nas dobierając silniki krokowe do drukarki patrzy głównie na moment obrotowy albo cenę. Ale nie wszyscy zdają sobie z tego sprawę że zachodzi tam o wiele więcej bardziej skomplikowanych zależności. Głównym wrogiem są zjawiska EMF a co za tym idzie prędkość przy której spada moment silnika i gubione są kroki. O ile w przypadku rozwiązań na paskach przełożenie jest znikome to każdy tego nie zauważa, o tyle rozwiązania z większymi przełożeniami.
Ale może po kolei. Założeniem dywagacji jest porównanie silników przy takim samym napięciu i prądzie w piku. Dla porównania przyjmujemy prąd 1000mA oraz dwa najpopularniejsze napięcia zasilania, czyli 12V i 24V.
1. Paski GT2 i zębatka 20 z mikro-krokiem 1/16
Jak widzimy na załączonym obrazku nie ma żadnych problemów. Większość silników osiąga prędkości powyżej 200 mm/s więc z tym nie powinno być problemów dla nikogo. 2. Ekstruder z MK7 i mikro-krokiem 1/16
Tutaj jest już nieco gorzej, widać że większość silników ma powyżej 100mm/s. To również nie powinno sprawiać problemów, z tego co widziałem, to zazwyczaj prędkości używane w extruderach stanowią do około 50mm/s 3. Śruba trapezowa mikro-krokiem 1/16
Tu się pojawiają pierwsze problemy. Prędkości silników spadły momentalnie do 10 mm/s. W rzeczywistości jednak nie wiele osób zdaje sobie z tego sprawę dlaczego tak jest. Najczęściej śruby w osi Z poruszają się o bardzo niewielkie odległości w trakcie druku więc i to jest nie do końca zauważalne. Najczęściej irytuje robienie home osi Z po wysokim wydruku, to zazwyczaj długo trwa. 4. Extruder z przełożeniem i mikro-krokiem 1/16
Porównajmy dwa ostatnimi czasy najpopularniejsze na forum: Tytan extruder (3:1) oraz Veron Mobius 2 (4:1). I w tych wypadkach jest najgorzej, zwłaszcza jeżeli używa się extrudera typu bowden. Jak widać w tabelach dla Tytana większość wartości dość mocno spada nawet do przedziału 15-20 mm/s. Z własnych doświadczeń wiem że retrakcja z większą prędkością działa lepiej, zwłaszcza na bowden, gdzie zwykle jest to kilka mm a dodatkowo rurki PTFE pracują. Dla mobiusa jest jeszcze tragiczniej, brak silnika przekraczającego prędkość 40 mm/s. Co więcej należy zauważyć iż są to obliczenia czysto teoretyczne. W praktyce te prędkości są zawsze mniejsze ze względu na dodatkowe czynniki jak np. rezystancja przewodów do silnika. Podsumowanie.
Nie do końca może widać z załączonych tabelek, ale momentem silnika można sterować poprzez prąd lub napięcie. Jednak zwiększając prąd silnika zwiększamy moment a tym samym zmniejszamy prędkość przy której on spada. Znacznie lepiej jest zwiększać napięcie i do tego najwięcej osób zachęca na forum. Zachęcam do dyskusji
Materiały dodatkowe
- kalkulator EMF https://reprapfirmware.org/
- dobór silnika https://duet3d.dozuki.com/Wiki/Choosing ... per_motors
- mój arkusz https://docs.google.com/spreadsheets/d/ ... sp=sharing