Chế biến tần tạo gia tốc cho động cơ DC (Spindle DC)
2017-05-21 15:41
Chào các bạn!
Hôm nay mình sẽ hướng dẫn chế 1 cái biến tần cho động cơ DC, để giảm thiểu sự cố ngắn mạch khi tăng tốc đột ngột, và giảm hao mòn chổi than khi tốc độ đột ngột tăng sinh ra tia lửa điện.
I/ Nguyên lý hoạt động của lệnh M3, M5, Sxxxx trong CNC
Khi ta chọn dao sẽ có tùy chọn tốc độ spindle, thường thì ta bỏ qua để mặc định do dùng relay để bật tắt.
Nhưng khi ta dùng driver hoặc dimmer có ngõ điều khiển TTL để điều tốc cho động cơ thì sẽ khác hoàn toàn.
M3 dùng để bật spindle - M5 dùng để tắt spindle, giá trị tốc độ phụ thuộc vào chỉ số Sxxxx. S này chạy từ 0000-1000 tức từ 0-5V.
Khi tùy chọn tốc độ spindle trong chọn dao ta thay đổi nó từ 0-1000 để có tốc độ hợp lý cho dao khắc - dao phay - khoan.
Tuy nhiên khi xuất ra ta sẽ có dòng lệnh SxxxxM3 tức là đưa giá trị tốc độ và bật spindle. Và 1 điều nữa khi lệnh này thực hiện board điều khiển sẽ không điều xung từ từ lên mà đặt 1 giá trị điện áp bằng với giá trị chỉ sô Sxxxx mà ta xuất.
II/. Sử dụng lệnh.
Ta tạo gia tốc bằng những lệnh S, M3, G4 Px
Lệnh G4 Px là thời gian chờ, tạm gọi là delay cho dễ hiểu.
Tập lệnh tăng tốc như sau:
S100
M3
G4 P0.01
S150
G4 P0.01
S200
G4 P0.01
S250
G4 P0.01
S300
G4 P0.01
S350
G4 P0.01
S400
G4 P0.01
S450
G4 P0.01
S500
G4 P0.01
S550
G4 P0.01
S600
G4 P0.01
S650
G4 P0.01
S700
G4 P0.01
S750
G4 P0.01
S800
G4 P0.01
S850
G4 P0.01
S900
G4 P0.01
S950
G4 P0.01
S1000
Lệnh tắt ta viết ngược lại.
Nhược điểm: khi muốn chạy ta phải chạy lệnh này trước để tăng tốc spindle sau đó mới chạy file. (Quên chạy lệnh này cũng rất dễ gặp phải).
III/. Sử dụng mạch.
Trên mạch driver điều khiển spindle ta thường thấy dùng 1 biến trở để điều khiển tốc độ, nhưng thực chất nó điều chỉnh điện áp ra spindle.
Như hình ta thấy sẽ có 3 chân GND, 0-5V, 5V. Ta chỉ cần sử dụng 2 chân GND và chân 0-5V.
Mạch nguyên lý nạp xả tụ điện như hình sau:
Tác dụng linh kiên trong hình:
Biến trở VR1 1k điều chỉnh thời gian nạp xả tụ.
Tụ C2 104 chống nhiễu.
Tụ C1 1000uF để tích điện.
Mạch khá đơn giản đúng không? :D
Nguyên lý thì đại khái là khi điện áp từ chân Z+ hoặc Z- cấp ra sẽ được nạp vào tụ C1, khi tụ chưa đầy thì điện áp chưa ở mức bão hòa, nên điện áp qua tụ sẽ nhỏ hơn điện áp cấp từ chân Z+ hoặc Z-. Khi tụ đầy điện áp bão hòa thì Vin sẽ bằng Vout. -> tốc độ tăng từ từ.
Khi ta ngắt điện chân Z+ hoặc Z-, tụ sẽ xả điện áp ra chứ không bằng 0V ngay. -> lúc này tốc độ giảm từ từ.
Điều chỉnh biến trở để có thời gian tăng tốc hợp lý.
IV/. Test