Difference driver servomoteur et PAP ?.

[greg60greg]

Bonjour à tous,
voila j'ai une idée un peu farfelu mais j'aimerais brancher sur mon imprimante 3D des servomoteur en lieu et place de moteur PAP.

Seul soucis les EN, DIR, PUL/STEP sont bien différent et donc j'ignore même si c'est possible de brancher ce genre de driver a ma carte (je parle bien entendu juste de récupéré les signaux et de les renvoyer sur le driver). J'ai comme beaucoup une carte Mega 2560 et Ramps 1.4.

Y a t'il des drivers de servomoteur "compatible" avec les cartes a moteur PAP ?.

Mon but serait d'atteindre de véritable vitesse de fonctionnement.

Merci d'avance pour votre aide.

Grégoire.

 

[arba]

Seul soucis les EN, DIR, PUL/STEP sont bien différent

Qu'est-ce qu'il y a de différent?

Des servos avec driver intégré qui prennent du step/dir en entrée, il y a les Clearpath SDSK de chez Teknic qui sont biens et pas trop cher (pour des servos).

 

[vres]

Les pas à pas sur une imprimante 3D sont imbattables. Ils tournent à basse vitesse avec de très fortes accélérations.

 

[arba]

C'est vrai qu'ils sont pratiquement imbattables sur une imprimante 3D, sauf sur un point: le bruit.
Certains drivers permettent de le réduire considérablement, au détriment de l'accélération.

 

[vince_007]

C'est vrai qu'ils sont pratiquement imbattables sur une imprimante 3D, sauf sur un point: le bruit.
Certains drivers permettent de le réduire considérablement, au détriment de l'accélération.

C'est faux, les drivers de pas à pas numérique à base de DSP moderne n'ont aucun impact sur l'accélération. L'ajout de microstep n'a pour effet qu'une perte de couple à haute vitesse, et encore, ce n'est plus très vrai. Le bruit est effectivement nettement plus bas avec de bon driver et un autotune.

Ce sont les drivers lowcost microstep qui génère des problèmes d'accélérations, de couple ou autre.

Il suffit de comparer l'électronique dans un driver Leadshine numérique et sur une carte Pololu pour comprendre qu'il y a forcément une différence quelque part. Même si les performances sur le papier semble équivalente, la réalité est tout autre.

 

[greg60greg]

Merci a tous, je n'avais pas vue les réponses.

Sinon j'ai trouver cette carte : https://www.twovolt.com/2017/10/21/...converter-cnc-motion-control-ac-servo-driver/

Donc des PAP sont plus performant que des brushless ?. Cela me parrait bizarre au niveau des vitesse maximum vite atteinte avec les PAP.

Et je suis d'accord pour la différence de driver mais je pense que des moteurs brushless permettrais une vitesse plus importante sur l'ensemble de l'impression que des PAP donc un temps plus court (sans risque de perdre des pas).

Dite moi si jamais il y a quelque chose de totalement stupide dans ce que je dis.


Edit : Par contre pour moi les Clearpath SDSK sont des PAP avec un codeur en boucle fermé donc rien a voir avec technologie servomoteur. Et la différence est que les driver de servo ne possède par DIR EN ect mais CW, CWW enfin des nuances assez importante pour ne plus savoir comment le brancher lol.

 

[vres]

Donc des PAP sont plus performant que des brushless ?. Cela me parrait bizarre au niveau des vitesse maximum vite atteinte avec les PAP.

A basse vitesse oui, sur une imprimante 3D un moteur tourne rarement à plus de 200tr/min. C'est ce qui permet de ne pas être très rigoureux au niveau des accélérations. A cette vitesse le moteur encaisse (presque) tout.
Si sur ton imprimante 3D tu fais l'entrainement avec une VàB au pas de 5mm, il faudrait que le moteur tourne à 1200tr/min pour atteindre 100mm/s. Là ce n'est plus pareil !

 

[osiver]

des moteurs brushless permettrais une vitesse plus importante sur l'ensemble de l'impression que des PAP donc un temps plus court (sans risque de perdre des pas).

La vitesse de déplacement n'est pas tellement critique en matière d'impression 3D (FDM), c'est l'extrusion et le refroidissement de la couche précédente ainsi que l'épaisseur de couche qui limitent

 

[arba]

Edit : Par contre pour moi les Clearpath SDSK sont des PAP avec un codeur en boucle fermé donc rien a voir avec technologie servomoteur. Et la différence est que les driver de servo ne possède par DIR EN ect mais CW, CWW enfin des nuances assez importante pour ne plus savoir comment le brancher lol.

Pas du tout, c'est des vrais servomoteurs.
Le type de signal de commande n'a rien à voir avec le type de moteur. La plupart des drivers de servos peuvent être commandés par du step/dir.

L'avantage des Clearpath c'est que le driver est intégré au moteur. Pas besoin d'un gros driver séparé.

 

[greg60greg]

A basse vitesse oui, sur une imprimante 3D un moteur tourne rarement à plus de 200tr/min. C'est ce qui permet de ne pas être très rigoureux au niveau des accélérations. A cette vitesse le moteur encaisse (presque) tout.
Si sur ton imprimante 3D tu fais l'entrainement avec une VàB au pas de 5mm, il faudrait que le moteur tourne à 1200tr/min pour atteindre 100mm/s. Là ce n'est plus pareil !

Je ne suis pas vraiment sur de ça justement car j'ai par exemple axe Y et X courroie T2.5 pour atteindre 100mm/sc -> 100/2.5 = 40 tours/sc soit 2400 tours/mn ... On arrive vite au limite surtout qu'a 2400 trs/mn sur un PAP on perds enormement de couple.

Je me demande si on y gagne quand même avec des servo par rapport a des PAP. Ca me met de plus en plus le doute lol.

La vitesse de déplacement n'est pas tellement critique en matière d'impression 3D (FDM), c'est l'extrusion et le refroidissement de la couche précédente ainsi que l'épaisseur de couche qui limitent

Regarde les delta ont atteint des vitesse qui sont la vitesse de l'extrudeur mais en système cartésien on est loin d'être aux limites je trouve.

Pas du tout, c'est des vrais servomoteurs.
Le type de signal de commande n'a rien à voir avec le type de moteur. La plupart des drivers de servos peuvent être commandés par du step/dir.

L'avantage des Clearpath c'est que le driver est intégré au moteur. Pas besoin d'un gros driver séparé.

Ah oui en effet. Je vais continuer a regarde un peu de ce coter. Merci pour le tuyau.

Edit : je pense que ce sont des PAP en boucles fermé : https://www.teknic.com/model-info/CPM-SDHP-2310S-ELN/

On vois sur le graphique perte de couple avec la vitesse ce qui est dans les moteurs PAP. Et
Specifications

Motor Frame Size

NEMA 23 - 2.33 in (59.18 mm) sq.

Donc pour ma part pas de doute ce sont des PAP et non des servo (je me disais aussi vue leur forme).
Donc pas spécialement moins cher pour des PAP même avec drivers intégré... Juste des moteurs hybride ou je ne sais quoi.

 

[osiver]

T2.5 pour atteindre 100mm/sc -> 100/2.5 = 40 tours/sc

???
Plutôt 40 dents par seconde. Tout dépend du nombre de dents par tour. Avec 20 dents on est à 2T/s, 2,5T/s pour 16 dents

 

[vres]

Allons @osiver tu ne vas pas me dire que tu n'as jamais vu de poulie à une dent

 

[osiver]

@osiver tu ne vas pas me dire que tu n'as jamais vu de poulie à une dent

Si mais elle avait connu des jours meilleurs !!

 

[arba]

Edit : je pense que ce sont des PAP en boucles fermé : https://www.teknic.com/model-info/CPM-SDHP-2310S-ELN/

On vois sur le graphique perte de couple avec la vitesse ce qui est dans les moteurs PAP. Et
Specifications

Motor Frame Size

NEMA 23 - 2.33 in (59.18 mm) sq.

Donc pour ma part pas de doute ce sont des PAP et non des servo (je me disais aussi vue leur forme).
Donc pas spécialement moins cher pour des PAP même avec drivers intégré... Juste des moteurs hybride ou je ne sais quoi.

Je sais pas comment tu fais pour tirer des conclusions pareilles. La forme a rien à voir là dedans.
C'est clairement écrit que ce sont des servos brushless. En plus j'en ai et je peux te le confirmer.

 

[vres]

Donc pour ma part pas de doute ce sont des PAP et non des servo (je me disais aussi vue leur forme).
Donc pas spécialement moins cher pour des PAP même avec drivers intégré... Juste des moteurs hybride ou je ne sais quoi

Un Pas à Pas qui a encore 1/3 de son couple à 4000tr/min il faut le trouver. L'habit ne fait pas le moine.

 

[vres]

C'est clairement écrit que ce sont des servos brushless

Les Pas à Pas sont des bruhless à 50 paires de pôles

 

[greg60greg]

Mdr je viens d'y penser et de me dire c'est totalement stupide ma poulie a une dent... Lol idée ridicule lol. Donc avec 20 dents on arrive a 2tr/s soit 120tr/mn. Désoler j'avais fais ça à l'arrache lol.

J'essaie de voir si mettre un moteur brushless aurait un avantage ou non. La je commence a me dire qu'il n'y a pas grand interet mais ça me parait étrange quand même.

Je sais pas comment tu fais pour tirer des conclusions pareilles. La forme a rien à voir là dedans.
C'est clairement écrit que ce sont des servos brushless. En plus j'en ai et je peux te le confirmer.

Pour moi la forme y fait quand même au niveau des bobines. Après je peux largement me tromper mais j'ai l'impression qu'il y a beaucoup de PAP mis en boucle fermé qu'on appel servo motor en anglais. Et de ce que j'ai lu un servo moteur est censé perdre sa puissance a tel rotation/mn et pas au fur et a mesure comme un PAP. Pour ça la courbe me parait étrange et l'annotation Nema 23 aussi.

Un Pas à Pas qui a encore 1/3 de son couple à 4000tr/min il faut le trouver. L'habit ne fait pas le moine.

Peak Torque (@75 VDC)	223 oz-in (1.6 N-m)
Cont. (RMS) Torque (@75 VDC)	45 oz-in (0.3 N-m)

223/45 = 4.95555 soit un rapport de 1/5 alors qu'un servo moteur est censé tout perdre sur un décrochage non ?.

Après ça fais un moment que j'ai pas trop fait de motorisation pour ça j'ai penser au servo moteur a la place de PAP et les avantages que cela pourrait dégagez.
Donc désoler y a moyen que je ressorte des absurdité (comme la poulie a une dent ><).

 

[greg60greg]

Quand je vois ce genre de vidéo je me dis que les accélérations et ralentissements avec un servomoteur serait bien meilleur pour l'impression 3D. Avec les bonnes valeurs d'accel et de décéllération bien entendu.

Et arba tu as raison il y a des petits servomoteur avec driver intégré comme ceux que tu as mis qui sont pas mal. J'aimerais avoir un moyen de voir la différence entre un PAP avec codeur et un servomoteur ... lol.

Je vais continuer a voir de mon côté. Merci a tous pour vos renseignement.

 

[vres]

C'est une vidéo commercialle, elle prouve ce qu'elle veut prouver. J'ai une vidéo avec des petits NEMA17 et des drivers type "polulu" a 800mm/s et 8000mm.s-2 en accélérations. Tu veux quoi de mieux avec des servo ?
Ne confonds pas couple de maintien, couple Peak et couple de nominal.

 

[greg60greg]

En fait j'imagine les servo plus performants a cause du lissage de fonctionnement, contrairement au moteur PAP tout ou rien en quelques sorte. Mais comme tu dis la vidéo est commercial et prouve ce qu'elle veut prouver...
J'aimerais bien comparé les deux solutions sur ma machines mais au vue du prix des servomoteurs/driver.

J'ai une imprimante 3D lourde (70 kg) avec un plateau de quelques kilos envoyer a des vitesse pas si élévé du a l'accélération (https://www.usinages.com/threads/creation-dune-mendelmax-bati-aluminium.89080/page-2 ). J'aimerais faire une version au dessus en corrigeant au maximum l'ensemble.

Les moteurs servomoteur vs PAP sont vraiment la dernier echellon de la construction. On va dire que évidemment si j'ai les mêmes perf je saute sur les PAP mais j'en doute au vue du poids de ma machine et des vitesse/accel que j'ai actuellement.

 

[vres]

En fait j'imagine les servo plus performants a cause du lissage de fonctionnement, contrairement au moteur PAP tout ou rien en quelques sorte. Mais comme tu dis la vidéo est commercial et prouve ce qu'elle veut prouver...

Ca fait longtemps que les Pas à pas ne fonctionnent plus en tout ou rien. Les servomoteurs travaillent a des fréquences 50 fois moins élevée ce qui leur permet de tourner beaucoup plus vite qu'un moteur Pas à Pas mais ne peuvent pas assurer un positionnement précis sans asservissement.

 

[Jmr06]

Sur la vidéo, ce sont des "stepservo" soit des moteurs pas à pas asservis, à mon avis. Pas des servomoteurs.
La comparaison sur la vitesse m'a fait bien rire, c'est bien une vidéo vide de sens. Aucune explication.
Quand le markting arrive, la raison s'en va ...

 

[greg60greg]

C'est bien ce que je me disais mdr.
Pour ça je me méfie des PAP avec un codeur les font se transformer en servomoteur... alors qu'il n'ya que le fait qu'on passe de boucle ouverte à fermé.

J'ai trouver deux servomoteur Omron de ref SGMAH-04AAF41D de 400w à 50€ unité. J'aimerais bien en acheter un pour faire un test mais y a t'il des drivers style universelle pour les servomoteur ?.

Au moins quitte a dépenser 200/300e sur un axe je pourrais réaliser une véritable comparaison ....

Edit : Bon seul soucis un driver sur aliexpress = environs 170/180€ et driver + servomoteur environs 230€. Donc bon j'hésite a acheter un kit complet driver/moteur mais j'ignore la qualité de leur moteur/driver. Si quelqu'un arrive a m'aiguiller sur les drivers ce serait top.

 

[erolhc]

Bonjour

alors qu'il n'ya que le fait qu'on passe de boucle ouverte à fermé.

Ben, c'est une différence de taille quand même : la boucle fermée va faire que le moteur+driver va tout faire, dans les limite de ses capacités, à assurer la position demandée et s'il n'y arrive pas il va se mettre en alarme ( suivant les consignes qu'on lui a indiquées) et de là toute la machine (si c'est prévu pour)
Un PaP en boucle ouverte il va bêtement continuer à perdre des pas sans que l'on le sache.

400W pour une imprimante 3D c'est largement trop fort, même 100w à mon avis

 

[vres]

Aucun métissage possible avec du yaskawa (Omron)
Tu vas mettre quoi comme poulie sur un arbre de 14?

 

[greg60greg]

Oui il y a une différence entre boucle ouverte et boucle fermé mais je pense que c'est comme en usinage ... des servomoteurs doivent avoir des accélérations/déccélération plus lissé. Donc un état d'usinage plus constant et plus propre (sans compté les vitesse de déplacements qui sont donc supérieur).

Et quand a la puissance, je ne vais pas mettre des servo moteur a 300€ unité pour avoir un bati en plastique donc la puissance de 200/400w me semble cohérente.

De plus si le servo n'a pas besoin de toute la puissance il ne consomme que ce dont il a besoin. Inversement du PAP. En sachant que je suis sur du 500W en continu je me dis que sur la durée de me impression a 0,145€ le kW.
Soit si je consomne 50% de moins j'aurais rentabiliser mon investissement de 900€ en électricité au bout de 500 jours en usage intensif.

Ca peut paraitre rien mais plus de sécurité de position, moins de consomation des fois on cherche a faire au moins cher alors qu'on peut aussi s'y retrouver avec ce genre de matériel. Et puis bon ma machine c'est mon bébé donc bon quand on aime on ne compte pas ^^".

Arf c'est ce que j'avais l'impression, c'est bien dommage pour les drivers.

J'ai trouver sur Aliexp des servo + driver a 250€ FDPI en 200 ou 400w. Je pense dans le futur en acheter un et faire une comparaison (quitte a jeter mon argent par la fenetre et réutilliser tout cela sur une CNC).

Pour la poulie justement la est toute la question. Je pense passer sur une VAB pour amélioré la précision et justement utilisé la vitesse jusqu'a son maximum (mais augmenté les frottements pour le coup aussi). Donc la je laisse un peu en stand bye en continuant de chercher des éléments de comparaison mais bon... C'est mission impossible lol.

 

[vres]

des servomoteurs doivent avoir des accélérations/déccélération plus lissé.

Par quel phénomène ???? Si l'asservissement est mal réglé tu peux avoir beaucoup plus de dérive sur un servomoteur.

De plus si le servo n'a pas besoin de toute la puissance il ne consomme que ce dont il a besoin. Inversement du PAP. En sachant que je suis sur du 500W en continu je me dis que sur la durée de me impression a 0,145€ le kW.

Tu es serieux ?
La consommation d'un Pas à Pas est aussi proportionnelle a la puissance restituée, regarde ma vidéo !

Et quand a la puissance, je ne vais pas mettre des servo moteur a 300€ unité pour avoir un bati en plastique donc la puissance de 200/400w me semble cohérente.

Si tu as un 400W à 3000 tr/min tu n'as plus qu'un 20W à 150tr/min. Le couple nominal d'un 400W c'est 1.25 Nm. (moins pour un 4000tr/min)

Ca peut paraitre rien mais plus de sécurité de position,

Un Pas à Pas a toujours moins d'un pas d'erreur de positionnement, le servomoteur c'est moins certain. Le servomoteur est plus prècis mais a vitesse stabilisée, c'est rare en impression 3D.

Pour la poulie justement la est toute la question. Je pense passer sur une VAB pour amélioré la précision et justement utilisé la vitesse jusqu'a son maximum

Si tu mets une multiplication, tu diminues la vitesse et les accélérations.

 

[greg60greg]

Bah au vue des codeurs des servomoteur j'imaginais l'ensemble bien plus précis. Entre 1,8° pour un PAP (les microstep n'ajoute pas de précision) alors que le codeur lui a environs 2000 pts pour un tour soit 0,18° de précision.

Je dis ça aussi car je n'ai jamais vue de centre d'usinage avec des PAP donc j'imagine que l'asservissement est plus compliqué à régler mais au final une fois réglé les mouvements sont plus fluide j'aurais imaginer (que des accoups constant pour des PAP).

Et aussi vue qu'un PAP est une succession de bobines alimenté les unes après les autres. J'imaginais que le moteur était vibrant donc plus de vibration dans le bati de la machine qu'avec des servomoteur.

Un Pas à Pas a toujours moins d'un pas d'erreur de positionnement, le servomoteur c'est moins certain. Le servomoteur est plus prècis mais a vitesse stabilisée, c'est rare en impression 3D.

En effet mais bon c'est pareil pour un CU selon l'outil les passages ect mais en effet ça reste plus stable sur de l'usinage que de l'impression.


En tout cas vous êtes en train d'achever la super vision des servomoteur que j'avais >< lol.

 

[vres]

Et aussi vue qu'un PAP est une succession de bobines alimenté les unes après les autres. J'imaginais que le moteur était vibrant donc plus de vibration dans le bati de la machine qu'avec des servomoteur.

Bienvenu au micropas, les bobinages des moteurs Pas à Pas ne sont plus alimenté en tout ou rien comme au bon vieux temps mais en Sinus/Cosinus, le couple est quasi identique quelque soit la position du moteur, donc très peu de vibration.

Je dis ça aussi car je n'ai jamais vue de centre d'usinage avec des PAP donc j'imagine que l'asservissement est plus compliqué à régler mais au final une fois réglé les mouvements sont plus fluide j'aurais imaginer (que des accoups constant pour des PAP).

C'est surtout que les moteurs Pas à Pas sont limités en puissance, et contrairement a l'imprimante 3D on à besoin de moteurs qui tournent vite.

Bah au vue des codeurs des servomoteur j'imaginais l'ensemble bien plus précis. Entre 1,8° pour un PAP (les microstep n'ajoute pas de précision) alors que le codeur lui a environs 2000 pts pour un tour soit 0,18° de précision.

Comme je le disais, oui les servomoteurs sont plus précis sur des vitesses quasi stables mais sur des trajectoires comme de l'impression 3D, l'erreur de positionnement peut être de plusieurs points, l'asservissement peut même s'affoler si il n'est pas bien réglé.
Le micropas ajoute de la précision jusqu'à un certain point, sur une imprimante 3D comme sur toutes machines à courroie le micropas améliore forcément la précision. En revanche le micropas ne change pas le décalage généré par le couple résistant.

 

[dh42]

Salut,

Et puis bon ma machine c'est mon bébé donc bon quand on aime on ne compte pas ^^".

Des "vrais" servos et drivers ici (enfin, je pense ...) en LeadShine ; mais ça pique !

Servo Systems

Servo systems by Sorotec

www.sorotec.de

Je suppose que le meilleur asservissement, ce sont des règles directement montées sur les axes, comme les règles d'une visu, mais la aussi, ça doit piquer ! .... pas sûr qu'une imprimante 3D, même haut de gamme ai besoin d'une telle précision.

++
David