• Fuentes para sistema CNC.

La fuente en un sistema cnc es muy importante. una mala fuente puede hacernos perder pasos en nuestra maquina y arruinar un trabajo o bajar el torque de los motores sin que nos demos cuenta de ello.
No debe ser directamente lo mas poderosa y abundante. pero si hay que tener varias cosas en cuenta y no siempre
"Cuanto mas es mejor ".

Esta fuente nos proporciona lo elemental para nuestro sistema.. sin embargo. los valores de sus componentes van a variar dependiendo de las especificaciones de nuestros Motores / Drivers.

La tensión de alimentación de los drivers suele ser para la mayoria entre 12 Vcd y 80 Vdc.
Más allá de eso, la elección de la tensión depende de la aplicación y el motor a utilizar.

La tensión de alimentación debe ser entre 3 a 25 veces el voltaje nominal del motor.
Debe ser estabilizada y regulada. o variara el desempeño del motor, luego,
un gran capacitor debe ser utilziado a la salida normalmente de 2.000 a 20.000 uF.

Si la elección es hacer nuestra propia fuente de alimentación, debemos tener en cuenta la corriente que podra entregar el transformador y lo que podra rectificar y establizar la fuente.

En una fuente tres componentes son vitales:
Un transformador, un puente rectificador y un capacitor para filtro.

El transformador debe poder entregar una corriente suficiente para alimentar al motor.
Los transformadores normalmente se venden con la especificacion de:

• V: este es el valor en corriente alterna VCA. al rectificarlo el valor sera multiplicado por la raiz de dos.
• VA: es la potencia en Watts, VA = Volt x Amper.

Ley de ohm: V x I = W

Factor de transformacion:

Esto debemos tenerlo en cuenta siempre, ya sea en un convertidor CC-CA o un transformador como en este caso.

Siempre a la entrada o salida tendremos la misma potencia, por lo que puede elevarse o disminuir el voltaje o corriente pero siempre tendremos la misma potencia. esta relacion se rige por la raiz de dos.

Entonces el voltaje de entrada en la fuente se multiplicara por 1,4 veces.

Por ej.: 24 vca x 1.4142 = 33.94vcc

para que se mantenga esta relacion y siempre la misma potencia en la entrada / salida, la corriente se reducira.

La corriente de entrada del rectificador debemos dividirla por 1.4 veces, se reducira la corriente, ya que aumento la tension.

Por ej.: Un transformador entrega en alterna 6 Ampers, para saber cuanta corriente podra entregar en continua

6 amp. / 1.4142 = 4.24 Amp.

ahora tenemos nuestra alterna rectificada.

Luego debemos calcular el capacitor de filtro:

Se recomienda utilizar la siguiente ecuación para hacer esto:

C= I / ( 2 x F x Vr )

.I es la intensidad que consume la carga,
F es la frecuencia de la señal que sale del puente de diodos, siempre sera el doble de la frecuencia de la red
Vr es la calidad de onda, es decir la oscilacion que tendra el voltage. Hay que tener en cuenta que con un filtro C no se puede obtener una oscilacion inferior al 5%.

Si para 24Vca 6A se pretende un ripple cercano a 5%
Vr = ( 5 x 24 ) / 100 = 1.2V y la rectificacion es onda completa osea F=100Hz

Nos quedara: C = 6 / ( 2 * 100 * 1.2 ) = 0.012F = 25.000 uF

 

Algo elevado si ya hemos experimentado en la practica este paso de filtrado.

Aunque hay muchas formas. de la cual esta ultima rapida pero no por eso precisa.

Para realizar un calculo apropiado del Capacitor de filtro deberiamos averiguar la resistencia de entrada del driver, la resistencia interna del bobinado de nuestro transformador y otros parametros.
Dado que no es malicioso colocar valores de capacidad grandes en nuestro caso podemos calcularlo de la anterior forma:

Para nuestro caso utilizaresmos un trafo de 24 Vca 6 Amp.y nos dara 25.000uF.

Poniendo 4 capacitores en paraelo de 4700uF obtendremos 18.000uF algo bastante generoso.

Aqui se puede apreciar como funciona el filtrado de la senoidal.

 

 

 

Aqui vemos el esquema electrico de una fuente, lo cual es bastante simple:

Fotos:


                 
              

 

Descargas:

Esquematico, PCBs y serigrafia de Fuente para driver.18800uF

PCBs y serigrafia de Fuente para driver 14100uF.

PCB y serigrafia de fuente para driver con diodos.

Esquematico, PCBs y serigrafia de Fuente para interfaz.