Hallo, ich besitze eine CNC 3040 Z-DQ, die selbst jedoch nicht das Thema wäre, sondern das Driver Board für die Spindel. Befasst habe ich mich erst damit, als ich - durch Eigenverschulden (falsche Referenzhöhe) die Spindel zum Stillstand gebracht habe (deutsches Wort für "stall"?). Auf alle Fälle stank es aus dem Driver Board, somit war klar, dass etwas durchgebrannt war. Lange Rede, kurzer Sinn (und Forensuche), es waren zwei 2 Ohm Widerstände (eigentlich "Hochleistungswiderstände" parallel geschaltet, vermute 1W-5W, was die Chinesen halt so übrig haben), die sind durchgeschmort. In der Skizze sind das R3 und R4. Frage #1: Welchen Sinn ergeben diese beiden Widerstände in der Schaltung, außer als Sollbruchstelle zu funktionieren? Die "Schutzschaltung" (rechts über R5 geleitet) ergibt insofern keinen Sinn, da sie nicht angeschlossen ist. (Wäre ein E-Stop, wenn die Spindle "steht" wird dieser ausgelöst und kann dann z.B. zu Mach3 (CNC Programm) weiter verarbeitet werden - Notstopp oder so). Wenn R3/R4 durch sind, werden gut 50V über den R5 (100 Ohm 1/4W Widerstand) geleitet - der der ist dann der Geruchsindikator bei Fehlverhalten. (Über den Wert 100 Ohm für einen Opto brauchen wir auch nicht zu sprechen). (Falls es jemanden interessiert, die komplette Board Schematik ist hier zu finden: https://maher-ramblings.blogspot.com/2014/08/cnc-engraver-schematics-yoocnc-nt65-3x.html) Frage #2: Verkauft wurde meine Maschine mit einer 500W Spindel. Ob die jetzt exakt 500W verträgt, mag dahin gestellt sein - es gibt wesentlich kleinere, die dann als 300W verkauft werden. ABER: Lt. der Skizze wird die Spindel über einen einzigen IRF740 gesteuert. Lt. Datenblatt: Maximum Power Dissipation TC = 25 °C PD 125 W Äh, ich bin ja jetzt nicht der Elektroniker, aber wird die ~500W Spindel somit mit einem Power Mosfet betrieben, der max. 125W verträgt? Danke u. LG Matthias
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Nee die 125 Watt sind die max. Verlustleistung die der Ic über sein Gehäuse abführen kann.
Matthias D. schrieb: > Frage #1: Welchen Sinn ergeben diese beiden Widerstände in der > Schaltung, außer als Sollbruchstelle zu funktionieren? Shunt Stromsensor. Matthias D. schrieb: > Die "Schutzschaltung" (rechts über R5 geleitet) ergibt insofern keinen > Sinn, da sie nicht angeschlossen ist Tja, nun, ihre Auswertung hätte dann wohl das Durchbrennen verhindert. Aber es sollte wieder billig werden. Matthias D. schrieb: > Frage #2: > Verkauft wurde meine Maschine mit einer 500W Spindel. Ob die jetzt exakt > 500W verträgt, mag dahin gestellt sein - es gibt wesentlich kleinere, > die dann als 300W verkauft werden. ABER: > Lt. der Skizze wird die Spindel über einen einzigen IRF740 gesteuert. > Lt. Datenblatt: > Maximum Power Dissipation TC = 25 °C PD 125 W > Äh, ich bin ja jetzt nicht der Elektroniker, aber wird die ~500W Spindel > somit mit einem Power Mosfet betrieben, der max. 125W verträgt? Kein Problem, der MOSFET ist entweder aus (0 Watt) oder ein (14A an 0.55 OHm macht 107 Watt), das sind weniger als 125. Aber damit er die 105 aushält, muss er schon verdammt gut gekühlt werden., und im Anlaufmoment ziehen Motoren gerne mehr als ihre Nennleistung. So schlechte MOSFETs gibt es heute eigentlich nicht mehr und 400V sind für 36V~ etwas übertrieben. Ich würde einen aktuellen 100V MOSFET nehmen, die über 100A aushalten bei weniger als 0.055 Ohm (also 1/10 des IRF740). Dann brennt auch der MOSFET nicht durch, und der Widerstand bleibt heile.
Matthias D. schrieb: > Frage #1: Welchen Sinn ergeben diese beiden Widerstände in der > Schaltung, Dort wird der Motorstrom "gemessen". Überschreitet die Spannung über den Widerständen die Spannung, die zum Betreib der LED (mit Vorwiderstand) des Optokopplers nötig ist, schaltet dieser durch. Das dürften so 3,2 V sein. Damit 3,2V über dem Shunt (deine Sollbruchstelle) abfallen, muss dort ein Strom von 3,2A fließen. Dann würde das Stopsignal ausgelöst werden. Matthias D. schrieb: > der max. 125W verträgt? Das ist die Verlustleistung, die maximal über ihn in Wärme umgesetzt werden. Das sollte aber nut passieren, wenn er nicht voll durchgeschaltet ist. Im geschlossenen Zustand fließt kein Strom, weswegen auch keine Leistung an ihm abfällt. Im offen Zustand fällt eine gewisse Leistung über dem Rdson ab (im Datenblatt für verschiedene UGS angegeben).
R3 + R4 sind zur Überstromdetektion. Da sie durchgebrannt sind, ist der komplette Spindelstrom über R5 + Optokoppler geflossen. Da die PWM am Gate noch zu messen ist, ist der fet zumindest nicht voll durchlegiert und hat den LM555 mit in den Tod gerissen. Tausche R3 -R5 + den OC und schau Dir an ob der fet noch lebt.
Also zuerst herzlichen Dank für eure sachlichen Antworten - hat mir weiter geholfen! (Mit der max. Belastung des Mosfets bin ich wohl echt auf der Leiter gestanden, immerhin wieder etwas dazu gelernt). Also die Grundschaltung funktioniert wieder - da ich die 2W Widerstände ersetzt habe. Der LM555 hat auch überlebt, da ich die Spindel über PWM ansteuern kann. Ich bin am überlegen, ob ich mir nicht selbst eine Schutzschaltung mache: Auf dem anderen Board (Stepperboard) gibt es ja die E-Stop Schaltung (verbunden mit dem großen roten Resetknopf auf der Maschine). Je nachdem, ob der "normally closed" oder "normally open" ist, kann ich diese Leitung mit dem Ausgang des EL817 Optokopplers (den ich sicherlich ersetzen müsste) kombinieren. Somit würde beim Stillstand der Spindel ein Notreset ausgeführt werden. Ob die Latenzzeit kurz genug ist ohne dass wieder etwas durchbrennt, das muss eruiert werden, v.a. ob nicht, gerade beim Anfahren der Spindel, nicht false positives getriggert werden - das müsste man halt per Schaltung (oder einem Nano Clone, der noch andere Aufgaben übernehmen könnte) optimieren. Ich denke, dass zu diesem Zweck die Hysterese durch den massigen C9 (1000uf) gesteuert wird. (Warum der in der Schaltung verkehrt gepolt ist, weiß auch nur der Entwickler). Letzte Frage: Wäre es nicht zweckmäßiger beide R3/R4 durch einen "echten" 1 Ohm Hochlastwiderstand wie z.b. https://www.conrad.at/de/p/vitrohm-kh208-810b1r-hochlast-widerstand-1-axial-bedrahtet-5-w-10-1-st-428090.html zu ersetzen? Oder würde das die Shuntschaltung beeinflussen? LG Matthias
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Matthias D. schrieb: > durch einen "echten" 1 Ohm Hochlastwiderstand wie z.b. > https://www.conrad.at/de/p/vitrohm-kh208-810b1r-hochlast-widerstand-1-axial-bedrahtet-5-w-10-1-st-428090.html > zu ersetzen? Nein, der Müll von Conrad ist hochinduktiv, eher eine Spule als ein Widerstand. Die verbauten Metalloxid sind für PWM besser.
Matthias D. schrieb: > Auf dem anderen Board (Stepperboard) gibt es ja die E-Stop Schaltung Wenn der schnell genug ist, um den Kurzschlussstrom einer blockierten Spindel abzuschalten, bevor die Elektronik Rauchzeichen wirft. Ich würde die PWM direkt am Gate blockieren und die Störung zusätzlich an den E-Stopp melden. Sonst fährt die Kiste ja fröhlich mit stehender Spindel ins Material.
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