Autor Tópico: Interferencia Spindle X Motor de passo  (Lida 51635 vezes)

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lolata

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Interferencia Spindle X Motor de passo
« Online: 07 de Setembro de 2008, 22:38 »
Caros amigos;
A um tempo atraz vi aqui no forum um colega nosso que teve um problema de interferencia do Spindle nos Drives/motor de passo, fazendo com que sua maquina perdesse passo.
Nessa semana um amigo me mandou uma MP relatando um problema parecido.
Estou abrindo esse tópico p/ gente discutir esse assunto e tentar achar uma solução.
Na minha maquina, eu uso aquele cabo PP entre o inversor e o Spindle, os fios dos motores de passo e do Spndle passam junto pela esteira porta cabo, será que pode ocorret essa interferencia ? o que pode ser feito ? isso pode ser problema do Inversor, Spindle ou Drives ?

Offline F.Gilii

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Re: Interferencia Spindle X Motor de passo
« Resposta #1 Online: 08 de Setembro de 2008, 09:06 »
Lolata,

Muitas vezes pode haver interferência no funcionamento dos motores de passo  causado por (por exemplo) faiscamento das escovas do motor de "spindle" casio este for um motor universal, ou mesmo pela proximidade do inversor com os drivers, no caso de um motor de indução como o seu...

Já ví também acontecer interferências causadas por metais se tocando ou vibrando por causa das vibrações inerentes do funcionamento da máquina...

Naquela "Mechmate" que eu fiz e você viu, apanhei para resolver um problema de interferência.

O painel de controle da máquina estava preso na estrutura dela - em baixo da mesa - e só acabei com o problema quando tirei o painel de lá e o fixei na parede, longe da máquina...

Offline Artur

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Re: Interferencia Spindle X Motor de passo
« Resposta #2 Online: 08 de Setembro de 2008, 09:10 »
Grande Lolata eu tive esse problema quando eu acionava o spindle os motores de passo giravam ai eu tirei o inversor que estava junto com a eletronica e resolveu,
pelo que me disseram a interferencia vem do inversor e nao do cabo que alimenta o spindle.
mesmo assim quando ligo  o spindle escuto um chiado diferente nos motores de passo.

Offline F.Gilii

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Re: Interferencia Spindle X Motor de passo
« Resposta #3 Online: 08 de Setembro de 2008, 09:14 »
Lolata,

Ainda no campo das opiniões, eu usei cabo blindado para alimentar um spindle de alta velocidade daquela Mechmate que foi aterrado só do lado do inversor (não no lado do motor).

O Inversor estava dentro do mesmo painel que os drivers foram montados, e não tive problemas.

Já ví acontecer algo parecido como reportado pelo Artur, onde houve a necessidade de afastar o inversor dos drivers, ou por para fora do gabinete, que inclusive teve de ser aterrado para evirar problemas (aterramento no gabinete e porta! )

Offline Rudy Egon Piassetta

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Re: Interferencia Spindle X Motor de passo
« Resposta #4 Online: 31 de Agosto de 2009, 01:06 »
Preciso de mais ajuda,
O problema continua, após muitos testes resolvi trocar todos os cabso da minha Mechmate por cabos blindados como sugerido. Fiz um aterramento super jóia e mesmo com os cabos blindados não obtive bons resultados. O que melhorou o problema foi o isolamento do motor spindle (weg) da maquina e fazer um aterramento em separado pro inversor. Melhorou muito, mas os motores de passo ainda perdem torque e consequentemente passos quando ligo o spindle. Já estou muito desanimado esse problema porque meu negocio é mecanica e já não sei mais o que fazer. Preciso que me ajudem inclusive com perguntas porque é tanta coisa que nem sei o que interessa escrever.

Abraço,
Rudy

Offline minilathe

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Re: Interferencia Spindle X Motor de passo
« Resposta #5 Online: 31 de Agosto de 2009, 02:06 »

A saída do inversor para o motor é em frequência relativamente alta (Khz), além disso, de um modo geral o sinal é rico em harmônicas de alta frequência. Em meu trabalho, em motores de potência mais alta (> 5HP), é conhecido o faiscamento entre o enrolamento do motor e carcaça devido às tensões de alta frequência, o que algumas vezes leva a perda de isolamento e posterior curto circuito do motor. Esse faiscamento quando não danifica, provoca ruídos de amplo espectro de frequência. Alguém lembra dos antigos transmissores de rádio à centelhas?  :)

De um modo geral, as conexões entre inversor e motor devem ser as mais curtas possíveis e o ideal é que esses cabos não estejam na mesma calha (ou duto) dos outros cabos, mais sensíveis a interferência. A interferência no motor de passo pode ocorrer não diretamente sobre o motor, o que requer um sinal interferente de potência mais alta, porém, pode estar ocorrendo algum retorno ao circuito eletrônico (driver), que é mais susceptível a ruídos.

A interferência também pode ocorrer através da alimentação pela rede elétrica do inversor e outros circuito eletrônicos mais sensíveis (ex.: driver de motor de passo, computadores, ...), principalmente se a alimentação for tirada no mesmo ponto (caixa de conexões).

Avaliar a instalação de filtros de modo comum (ferites), entre o inversor e motor ou na alimentação do inversor (ver imagem do trecho do manual da Fuji Electric, fabricante de inversores).



Um osciloscópio dotado de uma bobina (captadora), pode auxiliar na avaliação de sinais induzidos (próximos a cabos do motor, cabo da rede, no motor, etc).



lolata

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Re: Interferencia Spindle X Motor de passo
« Resposta #6 Online: 31 de Agosto de 2009, 07:08 »
Esse problema é bem complicado
Não é esse caso, mas com um outro produto já tive muitos problemas com "Ruidos".
Posso até estar falando besteira, mas se eu colocasse um Capacitor ceramico entre o fio terra do motor e a estrutura da maquina não melhoraria esse ruido ?

Offline minilathe

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Re: Interferencia Spindle X Motor de passo
« Resposta #7 Online: 31 de Agosto de 2009, 08:38 »

Depende, não existe uma regra para afirmar exatamente por onde vai o ruído e se uma ação pontual, como um capacitor, vai resolver. Sabemos que o ruído é gerado no inversor e que influencia os motores de passo. 

Colocar um capacitor pode ou não melhorar o problema. Ao colocar um capacitor (de boa qualidade, baixas perdas), voce pode equalizar as tensões AC entre o motor e a máquina, mas a máquina está aterrada? Considere também que a máquinas possui várias partes, e nem sempre o contato elétrico entre elas é o ideal.

Mas existem boas práticas construtivas que devem ser aplicadas, nas conexões, na construção e no aterramento, do tipo, não misturar cabos que podem gerar ruído com outros que podem captar o ruído (cabos de sinal) ou levar o ruído a um circuito mais sensível. Usar técnicas para desacoplamento entre os alimentadores em 120 ou 220 VCA do motor e dos outros circuito, exemplo: filtros de linha de boa qualidade. Os cabos de terra devem ser curtos e o aterramento também deve ser feito de maneira correta. Como é feito o aterramento, apenas um ponto ou vários? A utilização de blindagem (caixas metálicos e cabos blindados) de maneira correta, também ajuda. Uma máquina deveria ter um projeto sistêmico para minizar ruídos e interferências eletromagnéticas.

Voce poderia postar um esboço das principais conexões elétricas da tua máquina? Como um diagrama em blocos.

Offline F.Gilii

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Re: Interferencia Spindle X Motor de passo
« Resposta #8 Online: 31 de Agosto de 2009, 09:19 »
Se estiver usando cabo com blindagem, ligue a blindagem apenas no lado do inversor - do lado do motor não ligue a blindagem.

Ferrites nos fios de alimentação do motor também ajudam

Offline Rudy Egon Piassetta

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Re: Interferencia Spindle X Motor de passo
« Resposta #9 Online: 31 de Agosto de 2009, 14:52 »
Fiz alguns testes considerando o que me disseram, coloquei o inversor em uma caixa e envolvi com papel aluminio e aterrei tudo separadamente do aterramento da máquina. Não percebi nenhuma mudança.
Então como sugerido encurtei e separei o fio do inversor ao motor, bem curto (50cm) e o problema quase sumiu.
O aterramento da máquina que não surtia efeito antes em outros testes agora diminui o problema, o que me deixa feliz por não ter sido um trabalho inútil.
O ferrite na alimentação ainda não consegui pra colocar, mas creio que tenha ruído passando pelo na parte elétrica de alimentação 127 e 220v.
Vou acabar tendo que deixar o inversor em cima do eixo da máquina ou bem próximo. Isso não é muito legal.
Valeu aí minilathe, pela aula. Sem esquecer do Lolata pelas perguntas sempre convenientes e a pratica técnica do Gilii. Assim que acertar meus problemas aqui darei minha contribuição relatando a experiencia a todos.

Offline gimbabf

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Re: Interferencia Spindle X Motor de passo
« Resposta #10 Online: 31 de Agosto de 2009, 19:02 »

    nas minhas máquinas não tive problemas de interferencia apesar de usar inversor, sempre tive o cuidado de separar os fios do inversor dos  drives, outra coisa minhas cncs são com estrutura de MDF,
o motor fica eletricamente isolado do dos motores de passo (na verdade todos ficam isolados), talvez isolar o motor do spindle, da estrutura da máquina ajude.

Offline Rudy Egon Piassetta

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Re: Interferencia Spindle X Motor de passo
« Resposta #11 Online: 31 de Agosto de 2009, 22:05 »
Isolar os motores com certeza ajudaria, mas no meu caso a máquina é inteira de metal, sendo complicado isolar. Aparentemente consegui resolver o problema:
Isolando o motor spindle, que verifiquei ter vazamento pra carcaça, sendo assim o principal vilão.
Aterrando a malha de todos os cabos dos motores de passo apenas pelo lado do drive, mas estarei testando aterrar o outro lado no motor também.
Encurtar o comprimento do fio inversor motor deu bons resultados quando havia contato do motor spindle com a maquina, após isolar, o comprimento do fio não teve impacto ou foi pouco percebido, pois em um dos testes percebi alguma diferença mas não posso afirmar que foi por causa do cabo.
Muito importante não deixar o inversor aterrado no mesmo aterramento da maquina, assim aterrei o inversor no neutro da rede elétrica, que aqui no paraná é interligada e assim relativamente confiável. Liguei também junto, a malha do cabo do inversor-motor sem ligar a malha do lado do motor spindle.
O aterramento da máquina quando tinha fulga do motor spindle potencializava o problema e acaba sendo também um problema, após o isolamento do motor spindle o aterramento passou a diminuir o problema virando assim solução.
Ainda não coloquei o ferrite nos cabos de alimentação, mas pretendo colocar, também farei testes para aterrar o PC e a caixa dos drives.

Agradeço a todos espero que essa experiência seja útil,
Rudy
« Última modificação: 31 de Agosto de 2009, 22:12 por Rudy Egon Piassetta »

Offline minilathe

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Re: Interferencia Spindle X Motor de passo
« Resposta #12 Online: 31 de Agosto de 2009, 23:53 »
Prezados,

Seguem alguns artigos básicos sobre supressão de ruídos, blindagem e filtragem. Um bom filtro de linha entre o inversor e a rede elétrica ajuda muito a reduzir o ruído que o inversor injeta na rede e vai parar num PC, na fonte dos drivers. O filtro de linha na entrada de cada fonte também ajuda a desacoplar as cargas conectadas no mesmo alimentador (rede elétrica). A transmissão de ruído via rede elétrica também depende de uma boa instalação elétrica (fios de bitola adequada, nenhuma gambiarra, aterramento, ...).

Se voce colocar um osciloscópio da rede elétrica, poderá se surpreender com a quantidade de ruídos presentes na rede.

Fazer um filtro de linha não é difícil. Por exemplo, na loja Transformadores Lider (SP - Centro), podem ser encontrados nucleos toroidais de ferrite. Enrole um par de fios, num enrolamento bifilar e conecte as entradas e saídas conforme a figura. Também pode ser usado núcleo E+E de ferrite de tamanho suficiente para enrolar 10 a 20 espiras (quanto mais espiras, melhor a rejeição do filtro). Esse tipo de ligação de transformador é chamado de "tranformador de modo comum", sendo mais eficiente do que dois indutores de mesmo tamanho na reduçãpo de ruídos (ver texto).
« Última modificação: 01 de Setembro de 2009, 00:00 por minilathe »

Offline Rudy Egon Piassetta

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Re: Interferencia Spindle X Motor de passo
« Resposta #13 Online: 03 de Setembro de 2009, 10:59 »
Então pessoal, resolvi meu problema de intereferência pelo menos a parte mais grosseira. Agora estou enfrentando uma perda de passos.Com ou sem o spindle e inversor ligados, ao mandar a máquina realizar alguma tarefa muitas vezes ela perde posição, pouca coisa mas já significativo sendo de 5 a dezenas de vezes a resolução. Percebi que os capacitores de minha placa cncax estão esquentando. Asseguro que tenho capacitores de sobra na placa fonte. Os capacitores da placa cncax são de 1000uf por 100v e a tensão que está sendo injetada neles é pela medição que fiz de 50v. Será que está aí o problema? Devo encurtar os fios, pois consigo encurtar 1/4 da medida que tenho mesmo comprometendo o meu layout? Colocar mais capacitores em paralelo na saída ou perto do motor resolveria? Perto do motor o capacitor não iria ficar trocando carga com o outro pelo fio causando algum outro tipo de problema? Essa máquina está dificil de funcionar, tenho que me benzer! Ontem passei o dia inteiro fazendo testes e pensei que pode ser configuração do sotware. Uso o emc2 e segui o topico do fgilii pra configurar mas não entendi muito bem. O meu teste de latencia com o micro carregado de tarefas deu 10450us aí não sei o que preencher nos campos step time step .... direction hold direction setup. Como meu driver opera com l297 tentei colocar pré programado l297 e não deu certo, mas muitas outras configurações funcionam. Se colocar os parametros do l297 como no datasheet o ultimo campo "direction setup" altera pra um valor bem mais alto acho que 20000, assim resolvi aumentar os valores todos proporcinais a esse que aparece. Mas já fiz testes com varias configurações e parece que a perda de passo não muda e acho que tem algum outra coisa errada difícil de identificar.

Abraço,
Rudy

Offline gimbabf

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Re: Interferencia Spindle X Motor de passo
« Resposta #14 Online: 03 de Setembro de 2009, 18:20 »
   já tive esse problema, e solução encontrei por acaso, o problema são justamente os tres capacitores 1000uF x 50V, como eles são eletrolíticos de valor mais baixo, a indutância deles é menor filtrando algumas frequências mais altas e com isso atrapalham o chopper que é o controle de corrente.
   aqui a solução foi levar a alimentação dos diretamente da fonte para os motores, cortando o +V dos motores da placa cnc3ax, voce vai notar que os motores vão esquentar menos, talvez vai precisar aumentar um pouco a corrente em um dos eixos, mas as perdas aleatórias de passo acabam
   e outra coisa nunca coloque capacitores cerâmicos ou de poliéster para desacoplar as altas frequências na fonte dos motores, pelo mesmo motivo
   tenho a minha cnc funcionando perfeitamente há mais de um ano depois da mudança, quando fiz a segunda cnc tive o mesmo problema e só resolví cortando o +V dos motores, da placa cnc3ax
« Última modificação: 03 de Setembro de 2009, 18:24 por gimbabf »

 

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