Electrónica CNC/impresora 3D (driver, shields y placa)

Aquí os dejo cómo ha quedado la "vinciDuino CNC cube", espero que os guste. El diseño de la caja es de Terraguea que amablemente me ha mandado las piezas cortadas.

Especificaciones del cubo: - control de 3 motores paso a paso con capacidad de conmutar hasta 2.5A por fase. - interfaz nativa USB - LCD - control de temperatura

En el video podéis ver cómo está controlando 1 motor NEMA 23 a 2A por fase y mantiene el tipo bien.

http://www.youtube.com/watch?v=6k7BMxl8ZdI&feature=plcp

Gran trabajo, la verdad es que eso de que no necesiten disipador, es un gran paso

Para conseguir los 2A-2.5A necesitan disipador y ventilador. Con 1A-1.5A todo funciona sin disipadores y no se calienta gran cosa.

En la Rev B que estoy diseñando, creo que voy a conseguir una mejor disipación térmica en el PCB, pero aún así, van a necesitar disipador y ventilador para conseguir los 2.5A máximos.

Si con los Nema 17 que son 1,65A por fase van bien, y pra los Nema 23 necesita de un disipador, es muy grande el que hay que poner? Aun asi, queda todo perfecto.

Si te fijas en el video, los disipadores están montados en el driver. Tienen el mismo tamaño que el ASIC y 6mm de altura.

No me habia dao cuenta, es la parte que se ve en "blanquito"??? 6mm no es nada XD

Genial, estos driver van como la seda, de hecho me encanta como está todo integrado, no me canso de mirar como trabaja. Enhorabuena FM¡¡¡¡¡¡¡ Ahora un vídeo:

http://www.youtube.com/watch?v=YCcCXsIjC10&feature=youtu.be

....y una fotografía, por si pueden aportar algina idea. Un saludo

CAJA CNC ACABADA + CABLE BUS.JPG|1936x1296

CAJA M4.JPG|1936x1296

Gracias, gracias! Esta estupendo.

@grafisoft - fijate en las fotos que ha publicado Terraguea, el disipador es negro y esta sobre el propio ASIC. Es muy pequeño y discreto y se ve bien en su foto. Con todos los drivers montados sobre el shield, cabe perfectamente.

Enhorabuena fm, todo tiene buena pinta. Entonces si queremos uno como esos ¿qué tenemos que hacer? je,je ya nos cuentas.

Salu2

De momento nada, en cuanto termine de hacer pruebas los publicaré como open source y pondre alguno en mi web. De todas formas en breve tendre todas las pruebas hechas (este finde), para ver que el conjunto funciona tal y como esta especificado y que todo se comporta bien.

Si todo va bien, incluyendo las pruebas de Terraguea, pedire un lote de PCB con algunas mejoras: poder hacer micro stepping, controlar los modos de descarga de las fases del motor, mejores desacoplos, mejoras en los planos de tierra, mejor disipacion termica...

Vamos que seguramente en 2-3 semanas ya habra algo disponible.

Me disculpen los que crean me pongo pesao con tanto vídeo y fotografías, pero he colgado funcionando con el lcd controlando la temperatura, vale la pena: http://www.youtube.com/watch?v=IQlFHYbR7aM&feature=youtu.be Un saludo

driver con ventilador.JPG|1296x1936

driver cnc sin ventilador.JPG|1296x1936

Creo que ya podemos ir sacando algunas conclusiones del rendimiento de los drivers dentro de el cubo.

Pruebas con ventilación forzada y sin ella. Corriente por fase 2A, los tres drivers trabajando continuamente.

La prueba la he hecho durante 20min, en ambos casos esperando hasta que la temperatura interior se estabilizase. Es decir que dejaba de variar.

Todas las medidas están hechas con el sensor de temperatura interno.

En la tabla podéis ver los resultados:

| | *temp amb * | *max * | *delta * | | - | - | - | - | | *sin ventilación * | 26.6ºC | 45.9ºC | 19.3ºC | | *con ventilación * | 26.6ºC | 30.6ºC | 4ºC |

Conclusiones:

  • Sin ventilación forzada dentro del recinto, los drivers con su disipador no cortan por sobre calentamiento y están trabajando dentro de sus parámetros operativos. El circuito de corte por sobre calentamiento no está saltando.
  • El incremento de temperatura dentro de la caja se mantiene estable a +20ºC de la temperatura ambiente por lo que el calor generado por los drivers se puede disipar bien y está dentro de los rangos de trabajo del driver.
  • Con ventilación forzada, el incremento de temperatura es de 4ºC en el interior de la caja y por tanto se está disipando muy bien el calor.

Todo está funcionando como la seda y cumple expectativas.

Aquí os dejo con unas fotos de los resultados.

Motores trabajando a 2A por fase, los 3 motores. Temperaturas con ventilador: media 30.1ºC máxima: 31.7ºC Temperaturas sin ventilador: media 45.7ºC máxima 45.9ºC

fanControl.jpg|720x960

noFanControl.jpg|720x960

@Fm: Ok, en las fotos lo he visto bien.

Yo estoy terminando el chasis de mi fresadora, asi que si necesitas alguien mas para testear, me ofrezco. Mientras usare los drivers que tengo que hacerme de Txapu, tengo ya todos los componentes y la pcb diseñada, me falta fabricarlas.

Muy buen trabajo, es una pasada.

@grafisoft - muchas gracias por tus comentarios.

Con respecto a los drivers L298 simplemente ten la precaución de no sobrepasar la corriente máxima de las bobinas o su tensión máxima.

Hay alguna forma de limitarla? Pensaba alimentar los motores a 12v, usando una FA de pc

Antes de alimentar los motores, con la fuente de PC, comprueba las especificaciones de tus motores. Para limitar la corriente o la tensión, la forma más sencilla es, poner un regulador de tensión, pero este va a disipar y se va a calentar lo que no está escrito.

La otra alternativa es montar en el chisme un L297, el hermano del L298 que es el que tiene toda la lógica de control para limitar la corriente que le entra a las fases del motor.

Mide con un polímetro la resistencia de tus bobinas y mira a ver a 12V lo que disiparía: P = 12V*12V/R. También puedes calcular la corriente que fluiría por el motor, si ves que sale más de 2A, pues ...

Me sale que 1,8ohm por bobina, asi que el 298 le dara todo lo que pueda. Me va a tocar ponerle un 297 no? Me voy al otro post, no quiero manchar este.

Ufff, aquí sale una corriente importante: dudo que tu motor aguante 6.67A por fase. Estamos hablando de casi 80W por fase! Como se lo enchufes al L298, supongo que cortará por exceso de corriente, aunque no lo tengo claro.