Samogradnja lakih CNC mašina kod nas postaje sve popularnija. Kod nas na tržištu je dosta teško naći DC servo motore.
Na ovoj stranici je opisano kako klasičan DC motor sa permanentnim magnetom prepraviti u DC servo motor. To je moguće izvršiti dodavanjem inkrementalnog enkodera na postojeći DC motor. Inkrementalni enkoder možete sami da napravite.
|
DC motor |
DC motor na kome je rađena rekonstrukcija je prečnika 80mm, dužine oko 155mm (mereno bez izlaznog vratila) i nazivnog napona 24VDC. Maksimalni broj obrtaja neopterećenog DC motora je oko 2200 min-1. Izled rasklopljenog motora prikazan je na fotografiji. |
|
Rotor |
Da bi se na DC motor postavio enkoder, potrebno je prudužiti vratilo rotora motora sa strane na kojoj se nalazi komutator (desna strana fotografije). Pre toga je bilo potrebno zabušiti rupu na vratilu rotora DC motora sa te strane. Na univerzalnom strugu je zabušena rupa prečnika 5mm i dubine oko 15mm. Pri tome treba voditi računa o centriranju rotora kako osa zabušene rupe ne bi odstupala od ose rotora.
Zatim je u izbušenu rupu nabijena osovinica prečnika 5mm i dužine oko 60mm (vidi se na desnoj strani fotografije). Naravno voditi računa o tolerancijama. Prečnik osovinice treba da bude oko 0,01mm veći od prečnika zabušene rupe. |
|
Poklopac motora |
Na poklopcu motora sa strane komutatora je potrebno izbušiti rupu kako bi osovinica mogla da prođe kroz nju. Na fotografiji je prikazan poklopac sa izbušenom rupom prečnika 6mm.
Nakon toga sklopiti DC motor. |
|
Enkoderski točak |
Sada je potrebno na dodatu osovinicu postaviti inkrementalni enkoder. Ovde će biti opisan postupak kako napraviti inkrementalni enkoder.
Enkoder se sastoji iz enkoderskog točka i elektronike za uobličavanje signala. Na slici levo prikazan je jedan mogući oblik enkoderskog točka inkrementalnog enkodera.
|
|
Enkoderski točkovi |
Enkoderski točak je napravljen od filma koji se koristi za pripremu za štampu. Na fotografiji su prikazana dva isečena enkoderska točka. |
|
Postavljane enkoderskog točka na nosač |
Enkoderski točak se postavlja na nosač kao što je to prikazano na fotografiji. |
|
Optokapleri TCST2103 |
Osnovu elektronike za uobličavanje signala čine dva optokaplera sa vazdušnim procepom. Za tu shvrhu upotrebljeni su optokapleri TCST2103 sa vazdušnim procepom od 3mm proizvođača Vishay-Telefunken. |
|
Elektricna shema |
 Preuzmite električni šemu elektronike za enkoder u pdf formatu. |
|
Encoder PCB |
Preuzmite pripremu za PCB i raspored delova za elektroniku za enkoder u pdf formatu. |
|
Zalemljena PCB za enkoder |
Zalemljena štampana pločica sa elektronikom za enkoder spremna za ugradnju. |
|
Ugranja enkodera |
Elektronika za enkoder se postavlja na ugaoni nosač. Potrebno je još samo postaviti enkoderski točak na osovinicu. |
|
Sklopljen enkoder |
Skopljen enkoder spreman za testiranje. |
|
Testiranje enkodera |
Enkoder je testiran sa DC servo drajverom DCS-140 i proradio je "iz prve". Vršene su probe sa enkoderskim točkovima sa većim brojem impulsa po obrtaju (PPR). Maksimalna rezolucija enkoderskog točka sa kojom je predložena elektronika korektno radila je 150PPR. Na DC servo drajveru DCS-140 je izabrana multiplikacija rezolucije enkodera x4, čime je dobijena rezolucija od 600PPR.
Da bi se dobila veća rezolucija enkodera potrebno je povećati prečnik enkoderskog točka ili izabrati optokapler sa većom rezolucijom. |
|
Snimanje signala osciloskopom |
Izgled signala sa enkodera je snimljen osciloskopom. Sa fotografije se vidi da odnos signal/pauza nije 50-50%. Taj odnos se može podesiti promenom odnosa providnog i neprovidnog polja na pripremi za enkoderski točak. Fazni pomak između dva kanala inkrementalnog enkodera je moguće promeniti međusobnim razmicanjem optokaplera. Potrebno je da fazni pomak između dve faze inkrementalnog enkodera bude blizak 90stepeni što takođe može da se proveri pomoću osciloskopa. |
Nadamo se da će Vam predloženi postupak prepravke DC motora u DC servo motor i eksperimentisanje sa inkrementalnim enkoderom doneti puno zadovoljstva koje samo samogradnja može da pruži.
