ПроводаЛучше всего, конечно, не забивать себе голову и использовать провода, которые поставляются с драйвером или мотором, если поставляются.
Толщина проводовДля моторных проводов лучше всего толщина не меньше, чем у проводов, которые торчат из мотора (обычно 26 AWG из NEMA 17, 22 AWG из NEMA 23).
Вот допустимый ток в зависимости от толщины медного провода:
AWG gauge : Maximum amps for chassis wiring : Maximum amps for
power transmission
18 : 16 : 2.3
19 : 14 : 1.8
20 : 11 : 1.5
21 : 9 : 1.2
22 : 7 : 0.92
23 : 4.7 : 0.729
24 : 3.5 : 0.577
25 : 2.7 : 0.457
26 : 2.2 : 0.361
Chassis wiring – это когда идёт одиночный провод, т.е. ничто его не теплоизолирует.
Power transmission – это когда провод идёт внутри тостого пучка, т.е. теплопередача только в соседние провода.
Вышеприведенные цифры – очень с запасом.
Провод внутри кабеля – это где-то между chassis wiring и power transmission, сильно ближе к chassis wiring.
Площадь сечения провода:
AWG gauge : mm2
18 : 0.823
19 : 0.653
20 : 0.518
21 : 0.410
22 : 0.326
23 : 0.258
24 : 0.205
25 : 0.162
26 : 0.129
Обычно если говорится, например, что драйвер на 7A, то 7A – это пиковый ток, соответственно среднеквадратичный (RMS) будет 5A (Для микрошагового режима пиковый=RMS*sqrt(2). Для полного шага пиковый=RMS). Нужно проверить в руководстве, о каком токе речь. Толщину провода достаточно выбрать исходя из среднеквадратичного тока.
В голове может появиться мысль, что т.к. источник питания на 24 V, а мотор на 5V, то ток между источником питания и драйвером (24 V) раз в 5 меньше, чем ток между драйвером и моторм (5 V). Гоните эту мысль, он неправильная. Как мы помним, во время роста тока на мотор подаётся всё напряжение источника питания, т.е. понижения напряжения в драйвере не происходит, так что ток между источником питания и драйвером тот же, что и между драйвером и моторм (даже чуть больше из-за потерь на преобразование в драйвере). Когда ток установился и напряжение на мотор урезано, тогда да, ток по проводам питания в разы меньше, чем по моторным. Как соотносится время полного напряжения и урезанного – сказать трудно.
Кроме того, ток, указанный на драйвере – это ток на одну фазу. А по проводам питания идёт ток на все фазы. Так что провода питания ну никак не следует делать тоньше моторных.
ПомехиОсновное назначание защиты моторных проводов – не защитить эти провода и моторы от всего остального, а наоборот – защитить всё остальное от этих проводов и моторов.
Между контроллером и драйверами идут миллиамперы, по ту сторону драйверов (провода питания и моторные) – амперы, т.е. амплитуда изменения тока несравнима. С той же стороны находятся электромагниты (в моторах). Т.е. все помехи прут с моторной стороны.
Между контроллером и драйверами идут миллиамперы, по ту сторону драйверов (провода питания и моторные) – амперы, т.е. влияние помех на провода контроллер-драйвер несравнимо выше, чем на провода моторной стороны. Такой же вывод будет, если сравнить напряжение по обе стороны драйверов.
Хорошо, когда проводов контроллер-драйвер нет. Если есть, то они – самое чувствительное место станка. Если они пару дюймов длиной, то их ещё как бы и нет. Если 10 сантиметров – то уже определённо есть.
Что касается проводов питания, то с одной стороны колебания тока на каждую фазу в них выше, чем в соответствующей фазе в моторном проводе. С другой стороны, т.к. фазы работают не в фазе, а со сдвигом, то это сглаживает суммарный ток в проводах питания. Чтобы не нагружать голову попытками разобраться, как что работает в конкретном драйвере, проще считать, что провода питания ничуть не лучше в плане помех, чем моторные.
Отсюда вывод:
ни в коем случае не вести провода питания и моторные рядом с проводами контроллер-драйвер. Хоть они все экранированные, хоть витые, хоть какие – НЕТ. Нет лучше изолятора, чем расстояние.
Классический пример установки проводов для передачи данных – провода компьютерной сети. Провести провода планируется, конечно, наилучшим путём – вдали от помех. Однако иногда хорошего пути нет. Куда ни дёрнись – нет другого пути, кроме как рядом с люминесцентной лампой или вдоль металлической трубы и т.п. Несмотря на вынужденные нарушения стандарта, сеть однако хорошо работает, если такие нарушения единичные, потому что в технологию заложен запас помехоустойчивости. Такой же должна быть и философия прокладки проводов в станке. Нужно стремиться провести провода правильно. А если где-то это не возможно – то не переживать и провести как можно лучше. Если нарушения единичные – всё будет работать. А если с самого начала не стремиться и вести провода как попало, стягивать разнородные провода в один жгут, вести разнородные провода рядом параллельно, ломать их – ничего хорошего не выйдет.
Правил прокладки проводов совсем не много:
по возможности не располагать разнородные провода близко и/или параллельно,
по возможности не делать провода длиннее необходимого,
по возможности не приближаться к AC проводам,
не располагать параллельно AC проводам.
Для проводов контроллер-драйвер фразу «по возможности» заменить на «никогда».
И как писалось выше, по возможности не делать радиус изгиба витой пары и экранированного кабеля меньше минимально допустимого радиуса.
Провода, втыкаемые в драйверы, имеет смысл сделать с таким запасом длины, чтобы можно было их переткнуть в соседний драйвер – может оказаться полезным при тестировании или поиске неисправностей.
Leadshine пишет и говорит, что провода длинее 1' (1 фут = 304.8 мм) должны быть экранированной витой парой. Я бы сказал, что начиная сантиметров с 20 уже следует ставить такие провода, если не с 15. Ну с 25 точно. Более короткие тоже не повредит делать такими, хотя наверно не сильно что-то изменит.
Витая пара появилась году в 1880: в телеграфных линиях, идущих под линиями электропередач и рядом с трамвайными линиями, два провода менялись местами через каждые несколько столбов:
Вложение:
twisted-pair.png [ 13.38 КБ | Просмотров: 10758 ]
Такая витая пара была не только устойчива к трамвайным помехам, но и значительно увеличивала расстояние связи. Её шаг получался 1/6 мили. Современная витая пара шагнула далеко вперёд, её шаг – порядка сантиметров.
Прямые провода никак не эволюционировали и являются пережитком XIX века.
Сам Mariss Freimanis (Mr. Gecko) одобряет (не смог найти ссылку) использование Ethernet витой пары, т.е. Cat5e, Cat6, etc. где целесообразно. Преимущество таких проводов – высокое качество завивки и дешевизна как следствие очень массового производства. Недостаток – тонкие.
<трудно читаемый кусок> Shielded solid легко найти и 23 AWG, но shielded stranded – обычно 26 AWG. К тому же экранированная витая пара, которая продаётся везде – это STP (конкретнее – FTP, ещё конкретнее – F/UTP), т.е. каждая пара индивидуально не экранирована, а экранирован весь кабель. Кабель, в котором каждая пара индивидуально экранирована – U/FTP, F/FTP, S/FTP, etc. – встречается редко. Найти F/FTP 25 AWG может быть трудно, и стоит он на порядок дороже, чем F/UTP – типа $1.5/фут, т.е. уже близко к не компьютерным кабелям. К тому же если покупать patch cord, т.е. кабель с готовыми 8P8C разъёмами на концах, то там может не быть drain wire, т.е. трудно будет заземлить экран на корпус.
</трудно читаемый кусок>Решить проблему тонкости проводов Ethernet витой пары можно использованием двух или больше пар для одного сигнала (например, два 25 AWG провода равны по площади одному 22 AWG). Т.е. берём, например, оранжевую и синюю пары, спаиваем вместе провода сплошного цвета и пускаем по ним A+, спаиваем вместе провода полосатого цвета и пускаем по ним A-. По оставшимя двум парам – B+ и B-. Пары должны оставаться парами, т.е. по двум проводам внутри каждой пары ток должен идти в противоположных направлениях. Для каждой пары пар лучше, наверно, брать рядом лежащие пары, а не диаметрально противоположные, но наверно большой разницы нет. Ethernet провода не предназначены для пайки, и изоляция жил очень легкоплавкая. Поэтому паять нужно аккуратно и быстро.
В порядке ухудшения:
Экранированная витая пара с индивидуальным экраном каждой пары
Экранированная витая пара с общим экраном, без индивидуального экрана для каждой пары
Неэкранированная витая пара (UTP) или экранированный прямой кабель
Здесь лежит граница между нормально (список выше) и плохо (список ниже)
Неэкранированная прямая пара
Одиночные провода – по возможности забудьте об этом пережитке XIX века. В электричестве всегда есть место паре. Не бывает, чтобы электроны куда-то приходили, но оттуда не уходили.
Если есть какие-то короткие провода, где витую пару или экранированный кабель нет смысла ставить (например, контроллер-драйвер или питание драйвера), там одиночные провода тоже ни к чему. Можно поставить прямую пару – два провода в одной оболочке или провод как на рисунке:
Вложение:
straight-pair.jpg [ 10.46 КБ | Просмотров: 10758 ]
Если такой провод одноцветный, то одна его сторона ребристая, так что легко не спутать плюс и минус. Прямая пара хоть и прямая, но пара. А два отдельных провода не лягут так параллельно, соответственно каждый провод не будет компенсировать помехи, получаемые или излучаемые другим проводом.
Экранированные провода имеют смысл только если экран заземлён на корпус. Каждый провод следует заземлить только с одного конца. Все заземления лучше сделать примерно в одном месте. Если, например, вся электроника стоит на какой-то металлической пластине, то к этой пластине можно и присоединить все экраны. Как отмечалось раньше, незаземлённый экранированный провод может защитить только себя от внешних помех, но не окружающую среду от своих помех. Так что он может иметь смысл наверно только для проводов контроллер-драйвер, а для моторных проводов он бесполезен.
Когда говорят, что pigtail недопустимо использовать для заземления экрана, то говорят о частотах от 10 MHz. Это не наш случай, так что нет смысла избегать pigtail’а.
С Leadshine драйверами никаких конденсаторов возле моторов и chokes не нужно, потому что примочки с такой фунуциональностью уже есть внутри драйвера.
И в заключение – несколько примеров. Провода контроллер-драйвер – зелёные, питания – красные, моторные – синие:
Провода контроллер-драйвер и питания идут рядом – недопустимо:
Вложение:
wiring-no-way.png [ 4.11 КБ | Просмотров: 10758 ]
Провода питания: не отдельный провод для каждого драйвера, а один провод от источника питания и затем от драйвера к драйверу. Хорошего мало:
Вложение:
wiring-bad.png [ 3.98 КБ | Просмотров: 10758 ]
Нормально: провода контроллер-драйвер не приближаются к другим:
Вложение:
wiring-good.png [ 4.21 КБ | Просмотров: 10758 ]
Ещё лучше: провода контроллер-драйвер и питания можно сделать короткими:
Вложение:
wiring-best.png [ 4.79 КБ | Просмотров: 10758 ]
Вход
Регистрация
FAQ
Поиск
Добавлено: 14 окт 2014, 08:03 
