Test LiChuan LC86H280 mit LCDA86H

Motioncontroller, Endstufen, mechanische/induktive Endschalter etc.
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django013
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Test LiChuan LC86H280 mit LCDA86H

Beitrag von django013 » 20.09.2020, 16:42

Moin moin,

ich hatte mir seinerzeit (aus Versehen / mangels besseren Wissens) das 2-phasige Stepperset besorgt. Laut Hersteller macht der Motor 1200 Umdrehungen pro Minute. Die Angabe hatte ich vor dem Kauf nicht gefunden. Vielleicht hätte ich sonst nicht gekauft, denn das ist ziemlich wenig im Vergleich zu Leadshine Motoren.

Durch ein Video von m5 wurde ich angefixt, mal die Grenzen des Motors auszuloten. Laut Heyder muss man die Beschleunigung reduzieren um höhere Geschwindigkeiten zu erreichen.

Jetzt gibt es bei linuxcnc ein nettes Tuhl, mit dem man Stepper einstellen/testen/ausreizen kann. Das habe ich verwendet. Ich habe dann bei gemütlichen 300mm/s² die max. Geschwindigkeit ermittelt, bei der der Motor den Teilapparat mit Drehfutter drehen kann.
Den Teilapparat habe ich deshalb verwendet, weil der bei Fehlern keinen Crash fahren kann. Zudem hat der Motor die gleichen Parameter, wie meine Linearachsen, ich kann also mm/min und °/min gleichsetzen.

Ich habe den Motor mit 4000 Schritten pro Umdrehung im Closedloop (mit der Stepperendstufe) betrieben. Netzteil liefert 90V Gleichstrom. Linuxcnc ist (noch) nicht in den closed loop eingebunden.
Empirisch ermittelt habe ich eine max. Geschwindigkeit von 10.500 mm/min die der Motor stabil in allen möglichen Variationen fährt.
Bei Überschreitung der Geschwindigkeit ging der Treiber in Fehler und meinte, dass das Schrittsignal zu schnell wäre.

Das passt nicht zu den 200kHz, die laut Hersteller möglich sein sollen. Also habe ich mal eine Endstufe aufgemacht und mir angeschaut, was denn so verwendet wird.
Aufgefallen sind mir die Optokoppler TL185 von Toshiba. Laut deren Datenblatt braucht der Optokoppler 2us für den High-Puls und 3us für den Low-Puls.
Glücklicherweise kann linuxcnc auch ein asymmetrisches Schrittsignal liefern. Also flux die Werte angepasst und erneut die Grenze getestet. Jetzt kommt bei Geschwindigkeitsüberschreitung die Fehlermeldung: Schrittverlust

Scheinbar sind weder Treiber noch Motor für 200kHz geeignet.
Ok, aber die 10.500mm/s wären schon deutlich mehr (nämlich 2.625 U/min), als die 1200U/min, die laut Hersteller möglich sein sollen.

Jetzt wollte ich wissen, welchen Einfluss die Beschleunigung auf die Höchstgeschwindigkeit hat. Dazu habe ich die Beschleunigung sukzessive erhöht bis 5000mm/s²
Dabei machte ich die Beobachtung, dass ab 1000mm/s² keine optische/akustische Veränderung mehr eintritt. Nach Anfrage im linuxcnc-Forum gibt es seitens linuxcnc keine Begrenzung der Beschleunigung. Vielleicht ist ja mit Treiber was programmiert?
Wie auch immer - die Beschleunigung hatte keinerlei Auswirkung auf die mögliche Höchstgeschwindigkeit.
Erst war ich enttäuscht, dass ich die 5000mm/s² nicht ausreizen konnte, aber dann habe ich mir das delta-t mal ausgerechnet: 0.1s ist der Unterschied zwischen 1000mm/s² und 5000mm/s² - ja, da lohnt sich kein weiterer Test :D

Zuletzt wollte ich noch wissen, ob eine reduzierte Mikroschritt-Einstellung eine größere Geschwindigkeit erlauben würde ...
Also mal auf 2000 Schritte pro Umdrehung umgestellt und alle Tests erneut durchfahren - keine Änderung. Auch hier wieder bei 10.500mm/s Ende der Fahnenstange.

Damit der Test nicht nur ein Roman wird, habe ich kleine Filmchen von den Tests gemacht. Laut Berechnung ist eine Rampe mit 1000mm/s² zur Erreichung von 10.500mm/s gute 15mm lang. Deshalb habe ich einen Test mit 40° als Amplitude gefahren. Hier wollte ich sehen, ob die Höchstgeschwindigkeit erreicht wird. Das ist der Fall.
TuneStepper01.jpg
Das zugehörige Video

Dann wollte ich wissen, ob die Geschwindigkeit auch bei längeren Strecken gehalten werden kann. Also mal 180° in beide Richtungen eingestellt. Das entspricht 360° Amplitude und auch dies wird stabil eingehalten.
TuneStepper02.jpg
Das zugehörige Video

Etwas ratlos war ich ob der Frage, warum meine Linearachsen nicht die Geschwindigkeit des Teilapparates erreichen. Dann bin ich zufällig über das PDF von LiChuan zu dem Motor gestolpert. Dort fand ich den Hinweis, dass der Motor mit max. 450g radial belastet werden darf.
Puh, das habe ich haushoch überschritten, denn die KGS werden über Zahnriemen-Getriebe angesteuert und die Riemenspannung ...

Naja - da muss ich wohl die Ansteuerung neu entwerfen. Mal sehen, wie sich dann ein entspannter Motor verhält ;)

Ich hatte schon mit LiChuan Kontakt aufgenommen (sehr freundlich und schnelle Antworten - einfach nur perfekt!), um neue Motoren anzuschaffen, aber ehe ich die Möglichkeiten der bestehenden Motoren nicht hinreichend ermittelt habe, ist eine Neuanschaffung einfach zu früh.

Gruß Reinhard

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