Достаточно ли 12В и 15A, чтобы заставить работать RAMPS 1.6 Plus и два шаговых двигателя?

Question

Достаточно ли 12В и 15A, чтобы заставить работать RAMPS 1.6 Plus и два шаговых двигателя?

stepper arduino-mega-2650 power-supply ramps-1.6 tmc2130

Я хочу сделать заказ с такой конфигурацией

Arduino MEGA 2650 R3
RAMPS 1.6 Plus
2 TMC2130
2 Шаговых двигателя 17hs3401
1 Вентилятор

stepper_motor

Но я не уверен, какого напряжения и тока будет достаточно, чтобы заставить его работать. Плата Ramps 1.6+ имеет вход 12 В, как вы можете видеть на рисунке, но я читал, что другим людям приходилось увеличивать напряжение с помощью преобразователя постоянного тока.

ramps_voltage

Итак, будет ли 12 В и 15 А достаточно, чтобы эта конфигурация работала?

@ChesuCR, 👍1

Обсуждение

Вы тоже собираетесь питать обогреваемый стол от того же блока питания? А может быть, нагретая насадка?, @Andrew Morton

@AndrewMorton Спасибо за ваш инстерест. На самом деле я не собираюсь монтировать 3D-принтер. Я собираюсь использовать эти детали принтера для другой цели. Я соединю только те несколько компонентов, которые я перечислил в своем вопросе, @ChesuCR

15А 12В-это 300 Вт... это очень МНОГО энергии., @Joel Coehoorn

2 ответа

Лучший ответ:

▲ 0

Да, источник питания, который может выдавать 12 вольт и до 15 Ампер, будет работать. Поскольку на этой плате написано 12 В, это означает, что она рассчитана на работу при 12 В. Компоненты на плате могут не выдержать 24 В. Указанные драйверы шаговых двигателей TMC могут выдерживать максимум 2,5 ампера. Этот потребляемый ток зависит от импеданса обмотки на фазу используемых двигателей. при фазовом сопротивлении 2,4 Ом эти 12 вольт могут генерировать максимум 5 ампер (больше, чем может выдержать Тринамик). Поэтому, если вы настроите шаговые драйверы на работу более чем на 50% мощности, они перегреются и отключатся.

26 мар 20, @user77232

Вы хотите сказать, что я не могу использовать TMC2130 с шаговым двигателем в своем вопросе, потому что он перегреется?, @ChesuCR

@ChesuCR, я говорю, что если при создании своих конфигураций в Marlin вы установите уровень мощности TCM2130 более чем на 50%, то он перегреется. Однако это может быть сделано только при движении на низкой скорости. Я сомневаюсь, что он перегреется, если будет работать на высокой скорости., @user77232

Спасибо. В любом случае, у меня все еще есть некоторые сомнения. Я написал другой question, @ChesuCR

@*FarO* · Accepted Answer · 2020-03-26 17:05-00:00

Самый простой способ узнать, насколько мощным должен быть блок питания, - это загрузить его с https://github.com/rcarlyle/StepperSim книга Excel, которая имитирует мощность, поглощаемую шаговым двигателем. Введите технические характеристики двигателя, проверьте на графике максимальную скорость, с которой вы планируете его запускать, проверьте поглощенную мощность, добавьте 20% для различных потерь. Как только вы знаете поглощенную мощность, вы можете умножить на количество шаговых двигателей и получить необходимый ток, добавьте 20%, чтобы не слишком сильно напрягать блок питания.

В вашем случае это и есть результат

Ваш двигатель никогда не будет поглощать более 7 Вт, 14 Вт для двух двигателей, около 20 Вт с учетом потерь в двигателях и избыточной мощности блока питания. Это означает, что около 2 А блока питания будет идеально подходить для вашей установки.

Предыдущий ответ, который может быть не совсем правильным, но все же дает полезные фоновые знания:

Драйверы TMC ограничивают ток установленным вами значением, которое в большинстве случаев ниже, чем указано в таблице. Ни в коем случае вам не понадобится больше 1,3 А * sqrt(2) * 2 двигателя = 3,6 А. На самом деле вам тоже не понадобится так много.

Когда в катушке нет поля, драйвер подает полное напряжение, но ток низкий (изначально нулевой), так что вы не попадаете в 1,3 А на катушку.

Ток увеличивается (чем выше максимальное напряжение, доступное драйверу, тем быстрее оно увеличивается), и драйвер (вероятно) сохраняет полное напряжение до тех пор, пока не будет достигнут заданный ток. Всего за мгновение до этого ток почти отсутствует, но у вас все еще есть полное напряжение от источника питания. Это теоретически наихудший вариант, но он применим только в течение очень короткого промежутка времени.

Как только ток достигает заданного значения, драйвер "отключает напряжение", чтобы сохранить 2,4 Ом * 1,3 А = 3,2 В (потому что V = R * I). Это означает, что источник питания видит 3,2 А/12 В*1,3 А = 0,35 А.

При работе двигатели почти никогда не запускаются от нуля до максимального тока: обе катушки питаются, а когда одна увеличивается, другая уменьшается.

На самом деле, микропереходы заставляют степперы действовать более или менее как двигатели переменного тока с двумя фазами. Это означает, что общий ток является максимальным током на фазу, умноженным на sqrt(2). Также при использовании микрошагов одна фаза (катушка) не полностью отключается, но две из них работают одновременно (с разными уровнями тока). Это означает, что в общей сложности одно компенсирует другое, и источник питания обеспечивает только, более или менее, 0,35 * 1,4 = 0,5 А на шаг. У вас есть два, так что это 1 В общей сложности, поэтому 2 блока питания с учетом неэффективности.

Здесь дается очень простое и полное объяснение :

Управляя рабочим циклом измельчителя, создается среднее напряжение и средний ток, равные номинальному напряжению и току двигателя .

...

При увеличении тока на чувствительном резисторе возникает напряжение, которое подается обратно на компаратор. При заданном уровне, определяемом напряжением на опорном входе, компаратор сбрасывает триггер, который выключает выходной транзистор. Ток уменьшается до тех пор пока не сработает тактовый генератор срабатывает триггер, который снова включает выходной транзистор, и цикл повторяется

Таким образом, вы никогда не выходите из блока питания больше заданного тока.

Ток питания - это не то же самое, что ток двигателя в медном приводе. Это ток двигателя, умноженный на рабочий цикл, в состоянии покоя обычно Isupply = IM · ( VM Vsupply).

...

В зависимости от того, как Н-мост переключается в период отключения, ток будет либо циркулировать через один транзистор и один диод (путь 2), давая медленный спад тока, либо рециркулировать обратно через источник питания (путь 3). Преимуществом обратной подачи энергии в источник питания является быстрое затухание тока и возможность его быстрого снижения до более низкого уровня тока.