aanpassen motorregeling

[Michel Uphoff]

Ik heb een freesbank die prima werkt, op de toerenregeling van de hoofdspindel na.

Met een potmeter kan ik het toerental voor het freeswerk instellen van 180 tot 4400 rpm. Maar de uitvoering hiervan is klunzig gedaan. Allereerst zit er een potmetertje in dat de eerste en laatste 10% van de rotatie niet van weerstandswaarde verandert, zodat samen met de pakweg 15% die je dat ding niet kan roteren vanwege het ontwerp ik binnen 2/3 omwenteling van 0 naar 4400 rpm ga. Maar dat zou nog wel te doen zijn. Hier bovenop komt nog een fors stuk dode weg door de elektronica. Zie deze grafiek:

Bij 0,23 volt spanning over de loper van de potmeter begint de motor te draaien en al bij 2,3 volt bereikt hij zijn maximale toerental. Samen met de beperkingen van de goedkope potmeter leidt dit dus tot een bruikbare slag van de potmeter die zich beperkt tot zo'n 90 graden, erg vervelend want het instellen van het correcte toerental is binnen dat kleine bereik zo een heel precies werkje.

Ik wil als het even kan een slag van 0-360 graden hebben voor het volledige toerenbereik. Als er al dubbelslagen potmeters zouden zijn (geen 10 slagen, dat is veel te veel) zou ik die nemen.

Hoe zouden jullie dit praktisch oplossen? Aan de driverelektronica kan niets gewijzigd worden.

[CoenCo]

Ik ga er even vanuit dat de driver spanningsgestuurd is. Ik zou dan denk ik een 10k weerstand in serie met de potmeter zetten (in de 5V lijn).
Dan zal de spanning op de loper bij maximale slag ongeveer van 0 tot 2.5V varieren. En heb je dus je precisie al verdubbeld.
Kost een kwartje...

[Michel Uphoff]

Ja, dacht ik ook.

Maar dan houd ik nog de mechanische beperkingen van die potmeter en die 0,23 volt 'dode' slag over. Hoe werk ik die weg? Gezien de geringe stroom is het denk ik wel mogelijk om de regelpotmeter over een weerstandencombi te zetten zodat de laagste uitslag al op zeg eens 0,22 volt staat.

Zijn er speciale potmeters met een grotere effectieve slag?

[CoenCo]

ik ben daar geen expert in.. Maar wat ik zo snel kan vinden is of 300graden, of 10-slagen.

Moet je het toerental langzaam opvoeren? Of kan je hem ook aanzetten terwijl hij op een hoog toerental staat?

Anders zou je nog een schakelaartje kunnen toevoegen dat verschillende serie/parallel weerstanden inschakeld. Dan heb j bijvoorbeeld de bereiken: A= 0-2500 rpm / B= 2000-4500 rpm

[Michel Uphoff]

300 graden *effectieve* slag, daar zou ik wel mee uit de voeten kunnen, maar dat moet nog wel blijken. Ik ga zoeken. Samen met een serieweerstand kom ik dan in de buurt van de 260 graden effectieve slag. Daar kan nog zo'n 10% bijkomen als ik die 0,23 volt dode slag wegwerk, dus met een paar weerstandjes en een betere potmeter zou ik dan aan zo'n 290 graden effectieve slag kunnen komen, dat is al 3 keer meer dan nu. Liever had ik 360 tot 720 graden gehad.

Zo'n high/low schakelaartje is ook wel een idee.

[CoenCo]

Even op een bierviltje voor je gerekend...
Dit levert op bereik a:
0.09V ... 1.42V

en op bereik b:
1.19V .. 2.38V

[HansH]

je gebruikt maar een klein stukje van je potmeter. om dat op te lossen kun je 2 weerstanden opnemen aan beide kanten. een deel van die weerstanden zou je nog kunnen vervangen door 2 extra instelpotmetertjes. Met die instelpotmetertjes kun je dan het precieze 0 en 100% nivo instellen. maar blijkbaar is het einddoel om stroom te trekken tussen 2.3 en 22.5uA ? dan kun je dus ook iets maken wat met een potmeter en wat elektronica die stroom levert tussen 2.3 en 22.5uA en je misschien nog kunt voeden uit die 5% die je hebt. evt kan dat zelfs nog met een digitaal bordje zoals arduino. dan kun je ook nog allerlei lineariteitscorrecties toevoegen als je wilt.

[HansH]

De vraag is dus even: moet je de regelaar met een spanning of met een stroom sturen voor de beste nauwkeurigheid. als je via een potmeter een stroom maakt en je ingangsspanning is een diode zoals je zegt dan krijg je daardoor niet lineariteit, dus kun je beter stroom sturen.

[CoenCo]

De vraag is dus even: moet je de regelaar met een spanning of met een stroom sturen voor de beste nauwkeurigheid. als je via een potmeter een stroom maakt en je ingangsspanning is een diode zoals je zegt dan krijg je daardoor niet lineariteit, dus kun je beter stroom sturen.

Gezien de stroom van 46 uA bij 5V en ca 23uA bij 2.5V ga ik er vanuit dat er een lineair verband tussen spanning en stroom is. De ingang van de regelaar lijkt een interne weerstand van zo'n 110kOhm te hebben.

Ik heb die overigens niet meegenomen bij mijn eerdere biervieltje berekening..

[HansH]

ja lijkt erop dat het vervangingsschema van de regelaar een weerstand is van 110kohm met een inwendige thevenin spanning van 0V. Maar misschien goed om die karakteristiek een keer op te meten.

[Michel Uphoff]

Ik heb het vooralsnog verbeterd door een instelpotmetertje ("R-SV") van de driver volgens de specificaties op "1" te zetten. Die brushless motordriver komt uit China, en kennelijk werd die nergens afgedrukte "1 positie" door de Duitse fabrikant genegeerd, want niet begrepen?
Hoe dan ook, die instelling aangepast en nu gaat de motor pas op volle toeren bij 4,95 volt op de loper van de externe potmeter. Ik vermoed dat dat ook bedoeld werd door de fabrikant; zo afstellen dat bij volledig open externe potmeter het maximum toerental is bereikt:

>> When using external potentiometer to adjust speed: adjust R-SV to 1 position <<

Dat liet nog die "dode slag" van 0,23 volt (die nu ook verdubbelde naar 0,46 volt) over. Daarvoor heb ik eenvoudigweg een weerstandje van 1 k tussen de potmeter en min gesoldeerd.

Zo is het al een stuk beter en wordt van deze vrij gammele potmeter tenminste het hele effectieve draaibereik van pakweg 240 graden benut. Inmiddels heb ik gezien dat er ook 3 slagen (1080 graden) potentiometers te koop zijn. Dat is nèt wat veel van het goede, maar als nu de precisie nog te laag is, ga ik er een kopen (tenzij er ook 720 graden potmeters zijn).

[CoenCo]

Mooi opgelost zo! Verbazingwekkend hoe knullig fabrikanten/kwaliteitscontrole soms zijn.

[Michel Uphoff]

>> Verbazingwekkend hoe knullig <<
(off-topic, mea culpa)

Hear hear!

Ik heb mij daar al vaker over verbaasd bij mijn machines. Ik heb beide 'vlaggeschepen' van Proxxon (de FF 500/BL freesmachine en de PD 400 draaibank). Duits merk, gaat prat op haar kwaliteit.

De onderdelen zijn bijna allemaal goed ontworpen, nauwkeurig en van hoge kwaliteit (en láng niet allemaal van Duitse origine..) maar de assemblage is gewoon ondermaats. Losse bouten, slechte afstelling, slordigheden (en een ondermaats potmetertje..). Als er een kundig en kritisch persoon op de eindcontrole had gezeten, dan waren beide machines niet zo de fabriek uit gegaan.

Gelukkig heb ik er dan wel weer lol in zo'n machine helemaal tip-top af te stellen, dat scheelt.