MECCANICA e DINTORNI

Ciao.
Mi chiedevo se era possibile fare un alimentatore per cnc mosse da motori passopasso sfruttando una saldatrice ad inverter che a vuoto ha una tensione di 60/70V stabilizzandola utilizzando uno schemino basato su LM317 + transistor di potenza, ad esempio come quello qui riportato:
http://www.grix.it/viewer.php?page=1459&bakto
Qualcuno per caso ha già provato o visto qualcosa di simile?

Diciamo che con un LM317 ci fai più o meno di tutto.... a parte il caffè....
Per rispondere alla tua domanda però dovrei sapere che tensione/corrente hai bisogno sull'uscita.

Altro problema non di secondaria importanza è rappresentato dal fatto che il secondario di una saldatrice inverter è regolato in corrente, quindi probabilmente senza nessun controllo (o quasi) sulla tensione. Il rischio potrebbe essere che non riuscendo mai a raggiungere la corrente che imposti il dutycycle continui a salire aumentando al tensione sul povero LM317 a dismisura.....
Qui dipende un po da come è fatta la saldatrice: se ha un controllo ulteriore in tensione dovrebbe andare in auto-limitazione permettendoti di avere i 60/70V che menzioni; altrimenti la tensione se ne va alle stelle e il tuo LM317 si grema miseramente.

Dammi più specifiche e qualche idea te la tiro fuori.

Ciao,
Max

L'inverter è vecchiotto (anni 90).
Una steel da 160A.
La tensione mi servirebbe da 36 a 50v (a seconda degli azionamenti) ed una corrente max di 30A.
Ho un azionamento da 3.5A di picco per fase per 4 motori.
Cosa potrei attaccarci come carico per vedere come si comporta la macchina?

La saldatrice è questa.
Domani posto la foto della targa con le caratteristiche.
Provo ad attaccargli un paio di faretti alogeni da 500W in parallelo e vedo dove arriva la tensione.
Comunque (come hai detto te) dovrebbe essere limitata a 70V altrimenti diventerebbe troppo pericolosa per la salute.

Devo scusarmi per i dati errati. 70V è la tensione a vuoto della saldatrice che uso al lavoro.
La mia ha 51V (misurati 55). Applicando un carico di pchi A la tensione non cala, dovrei provare qualcosa di più sostanzioso.
Ne ho vista una controllata da processore che dichiara una tensione a vuoto di 90V... ma non comincia ad essere una tensione un pò pericolosa oltretutto in continua?

le saldatrici inverter regolano la corrente, non la tensione. La tensione a vuoto in genere è limitata per stare a norma con la EN60950 sulla sicurezza elettrica in cui è considerata SELV (Safety Extra Low Voltage) una tensione inferiore ai 60Vdc. Tra l'altro la tua saldatrice dimostra di essere ben fatta in quanto dichiara 51V a vuoto con rete a 220Vac; ma la rete da noi orami è 230Vac quindi è normale che tu misuri 55V.
Come ho detto però non è la tensione ad essere regolata, ma la corrente. Ne consegue che qualsiasi carico tu possa mettere, a patto che superi la soglia minima entro cui il sensore di corrente in uscita sia in grado di fornire una misura apprezzabile, farà variare la tensione.
L'altro problema è rappresentato dal fatto che solitamente non vi è un livellamento con capacità della tensione di uscita ma soltanto un filtro LC che limita si il ripple, ma lo lascia comunque nel'ordine di parecchi volts.

La soluzione con LM317 + transistor boost può funzionare, però prima di dirlo con certezza dovresti fare qualche misura:
1 - attacca un carico resistivo massiccio sull'uscita, ad esempio potresti usare una barra tonda in ferro che so, da 1m di lunghezza. Il diametro non è importantissimo, ma nemmeno che sia tonda.... anche un ferro a T o H va bene.
2 - accendi il tutto (occhio a non toccare il ferro perchè si arroventerà entro breve) e misura tensione ai capi dell'uscita. Mentre fai la misura alza e abbassa la corrente e vedi cosa succede.... la tensione dovrebbe scendere in modo più o meno proporzionale.
3 - ti serve un oscilloscopio per misurare il ripple. Accoppialo in AC e misura il ripple sull'uscita...... Questa è la parte più importante in quanto se il ripple è troppo elevato il rischio è che la tensione sul LM317 sia troppo variabile con conseguente varibilità anche sull'uscita del regolatore.

Tutti i regolatori lineari riescono a garantire una certa tensione di uscita a patto che la tensione di ingresso sia maggiore di un tot rispetto all'uscita voluta. Questo "tot" si chiama "dropout voltage" ed è la minima tensione che puoi avere come differenza tra ingresso e uscita. Se la tensione di ingresso scende sotto a questa soglia la tensione di uscita scenderà in modo proporzionale in modo da mantenere il dropout specificato. Oltre a ciò devi stare attento anche alla massima tensione di ingresso; con LM317 usato in modo standard la CDT massima tra ingresso ed uscita è di ca. 40V; oltre questa soglia hai ancora qualche volts di aria (absolute maximum ratings) dopo di che sfondi la giunzione e gremi il regolatore.... e magari a catena anche il controllo CNC.

Fai le misure e dimmi cosa leggi... poi vediamo il da farsi.

Ciao,
Max

Scusate il megaritardo!!!
Oggi ho fatto la prova sotto carico. Prima attaccando un filo di spranghina dentro un secchio d'acqua, resistenza 2.2ohm.
La corrente passante era di 22A. Ruotando il potenziometro della saldatrice non succede niente (a livello elettrico) finchè non scendo sotto i 22A dove cala drasticamente la tensione per tenere la corrente impostata sulla scala.
La seconda prova l'ho fatta dimezzando la lunghezza della spranga (e la resistenza) ottenendo una corrente di 45A (misurata con pinza amperometrica).
Ecco le foto dell'andamento della tensione sotto i vari carichi.
P.S. Ho usato l'oscilloscopio in DC, spero si veda ugualmente bene l'andamento.

e bravo Zorki !
Allora dai tracciati si evince che tanto più è alta la corrente, tanto meglio regola la saldatrice... e finora tutto ok.
Altra cosa è che, tanto più è alta la corrente, quanto più è bassa la tensione; ed anche qui, tutto ok.
Quindi abbiamo:
tracciato 1 - carico 22A; tensione rms 47,5V con ripple a 30Khz di ca. 25Vpp (low line 37V; high line 62V)
tracciato 2 - carico 45A; tensione rms 44,7V con ripple a 30Khz di ca. 18Vpp (low line 38V; high line 56V)

Attaccaci un paio di condensatori elettrolitici da 1000uf 100V in parallelo e rifai le misure... e se riesci falle anche con correnti da 10 e 5A. Con le capacità la cosa dovrebbe migliorare parecchio. Meglio 2 condensatori in parallelo che uno solo più grosso per via della ESR (equivalent series resistance) che in parallelo si dimezza.
Considera sempre la formula
Vripple=I/f*C
dove:
Vripple è il valore del ripple che ottieni
I è al corrente assorbita in A
f è la frequenza in Hz (qui siamo a 30Khz)
C è la capacità in farad

Se tutto va come credo potrai attaccarci il tuo LM317 + boost e farti l'alimentatore..... anche se ti scordi di tirare fuori i 50V... solo i 36V.

Fammi sapere l'esito delle prove.
Ciao
Max

Scusa, dimenticavo, con che pinza amperometrica le hai fatte le misure di corrente ?

La pinza usata è questa:
http://it.rs-online.com/web/search/sear ... &R=6974067

Ho a disposizione questo condensatore.
Pensi sia esagerato per fare una prova?

Ho visto in rete i condensatori panasonic 1000uF 100V (per avere un'idea di prezzo e dimensioni) che nelle caratteristiche riporta "ripple freq. 120Hz"

bella. Però la stai usando fuori specifica. La frequenza massima entro cui la linearità della misura viene garantita è 4Khz.. il tuo PWM + a 30Khz percui la misura potrebbe essere imprecisa..... ma è una questione di lana caprina visto che il conto più o meno torna con resistenza tensione e corrente.




No, macchè esagerato.... io di solito per le zanzare uso il cannello ossiacetilenico !!!
Zorki, quello non è un condensatore, è un candelotto di dinamite !!! Non ha senso usare quell'affare ! Il ripple è relativamente contenuto e la frequenza elevata; con 2000uF ne hai d'avanzo. Se poi per fare una prova ci vuoi attaccare il trombone da 61000uF fai pure, ma stai veramente sparando alle quaglie col bazooka !!

p.s. servirebbe a me per la saldatrice TIG quel condensatore !!!


Ciao,
Max

Se ti serve per il progetto della super-saldatrice che state realizzando dimmi dove te lo devo spedire.
Secondo te, con la mia saldatrice come alimentatore, vorrei utilizzare questi driver per motorizzare la mia fresa, che ne pensi? Sono al limite con la tensione per questi azionamenti... magari applicando un carico iniziale per portare la tensione alla soglia dei 50V quando sono a vuoto.
http://shop.twintec.it/index.php?main_p ... cts_id=191

P.S. la cosa del cannello sulle zanzare l'ho fatto più di una volta.

Allora il DS1048 è dato con tensione di alimentazione compresa tra 20 e 50Vdc, e corrente di fase tra 3 e 8A.
In genere le specifiche sui range di ingresso sono molto conservative; per cui mi aspetto che possa funzionare sia sotto i 20 che sopra i 50V.... però sei sempre a rischio. Potendo evitare di andare fuori specifica è meglio.
Detto ciò resta da capire come si comporta la saldatrice con quei carichi ed il condensatore (mettici qualcosa di umano però, i due tromboni lasciali nel cassetto che ti torneranno utili per altre cose).
Hai 2 strade:
1 - provi la saldatrice con quei 2 carichi (lavora sulla lunghezza delle barre ed eventualmente mettile in serie....). Se stai a specifica attacchi il DS1048 direttamente alla saldatrice (ricordati il condensatore mi raccomando...)
2 - regoli con LM317 come da idea originale, ad una tensione di 30/35V...... il condensatore ce lo devi mettere comunque

Ciao,
Max

Grazie 1000x2 dell'aiuto.
Direi che ci siamo.
Ora faccio lo stabilizzatore e provo il tutto.
Ho fatto le prove con e senza i condensatori, con carichi da 2/4/8ohm.
(ho settato lo strumento per misurare direttamente il valore del ripple)