Про стол, его нагрев и прочие пляски с напряжением.
Так получилось что собираясь строить агрегат я озаботился БП с запасом по мощности и напряжению. Купил 36V 360W. Тогда это казалось с запасом и проблем не планировал, да и в нужном формате это был максимальный вариант. Однако практика как водится подкорректировала теорию. В БП стоит защита по току которая срабатывает слегка выше 10А (это важно). Так-же мне несказанно повезло что регулировка напряжения у китайца оказалась широкой, он умеет от 28 до 40 примерно вольт. К этому делу был прикуплен стол 200*300 с номиналом 4,8ом, 120ватт, нагреватель в 60ватт. Я наивно думал что смогу накрутить сколько хочется вольт на блоке и жить счастливо.
Однако, первые включения вольтах на 32 вводили БП в защиту и только на 28 удалось запуститься и поелозить движками вдосталь. Тут то и открылись бездны.
На 28 вольтах стол (4,8ом+0,1ом потерь на проводах), нагреватель (9,6ом) и движки (по 1А на обмотку) выжирают почти полностью 10А у блока питания и он на грани сваливания в защиту. Ну правда, стол 5,7А, нагреватель 2,9А в сумме жрут 8,6А. Не так много остаётся на механику и прочий экран. Да, тут ещё забавно что БП на 360ватт при 28вольтах превращается в блок на 280ватт, чего я конечно не учёл в теориях. Так как у меня движки 0,9 т.е. априори точные но в два раза тихоходнее обычных, драйвера TMC2100 тихие но маломощные на 1А в плевке, а мотору надо бы 1,5А. То желание как можно выше задрать напряжение и этим скомпенсировать хилый ток и тихоходность, привело к тому что мириться с 28 вольтами и 280 ваттами БП я не хотел. И задумал немыслимое. Но тут надо сделать отступление про стол.
Стол с медным нагревателем.
Как известно, одна из проблем ради которой я задумал задирать напряжение - печальный нагрев стола десятки минут. Стандартно мой стол на 24 вольта рассчитан на 120 ватт и для такого большого стола этого явно мало для быстрого нагрева. Практика показывает что столы с такой удельной мощностью быстро стартуют, но на рубеже градусов 80 или вообще останавливаются или печально за пол часа догреваются до соточки. А почему так? да потому что когда у тебя в комнате 25 градусов, то стол стартует бодро, всё таки 100ватт, но чем дальше, тем больше обдув комнатным воздухом и разница температур с окружающей требуют на каждый лишний градус всё больше и больше энергии.
Так-же, часто не учитывают, но самым важным фактором является то, что нагреватель из меди не даёт расслабиться, и на каждый градус нагрева увеличивает своё сопротивление на 0,4%. И при нагреве стола до 115 градусов (это чтоб на стекле было примерно 110) получается, что сопротивление возрастает на 36%. Т.е. в самый ответственный момент, когда требуется больше всего тепла стол снижает мощность на 26%. Вот это и есть основная причина того, что столы или вообще не могут выдать 110 или набирают их по полчаса.
Например для моего стола на 24 вольтах получается всего 87 ватт. без сомнения он с трудом будет набирать градусы вокруг сотни.
На 28 печальных вольтах стол в холодном состоянии у меня жрёт 5,7А и 160ватт (неплохо), и в горячем 4,2А и 118 ватт (медленно и печально). Падение на 26%.
Конец отступления про стол.
Подумал чтобы такое замутить, чтоб и мощщ блока поднять и мощщ горячего стола. И понял - РЕЗИСТОР!
В результате вкрячил составной резистор на 1,5ом в цепь стола и поднял напряжение до 38 вольт. Так как резистор не медный (и не катушечный, что важно по индуктивности для бросков напруги при ШИМе и постоянном подогреве стола, всё таки 38 вольт, а ключи уже вольтах при 45-50 могут и крякнуть), то его сопротивление примерно стабильно. Это даёт ещё один бонус. с нагревом стола, напряжение на нём будет повышаться автоматически.
Итак, стол 4,8ом, потери в проводах 0,1ом, резистор 1,5ом, 38 вольт. на холодную 5,9А, 28,5В на столе и 169ватт. Неплохо! на горячую 4,7А, 30,5В, 142,7ватт. падение уже не на 26% а всего на 15, мощность на горячем столе выше аж на 21%, токи остались примерно те-же.
Итого. 1. Напряжение на движках безболезненно поднято на 10 вольт или 36%
2. мощность горячего стола поднята на 21% (и на 70% по сравнению с номинальными 24вольтами)
3. мощность отбираемую у блока с 280 ватт безболезненно подняли до 380ватт
4. напряжением теперь можно как угодно рулить при желании, а не утыкаться в минимум который можно добыть с БП и остаться без регулировки.
есть и два минуса. 1. при нагретом столе 33 ватта бесполезно расходуются на резисторах. Это печально, но мощность блока то я поднял на 100 ватт, не велика жертва. К тому же, когда стол нагрет, он входит в режим и изредка включается, т.е. в среднем там ватт 5-10 будет утекать в тепло на резисторах в рабочем режиме.
2. при старте стола на резисторах будет пару минут рассеиваться аж 53 ватта. тоже не велика беда, пара минут не так и критично.
осталось порешать с нагревателем, который собирается на 38 вольтах жрать 150ватт и завернёт чешки уже при включении. Но писать лень, да и думаю понятно что там: РЕЗИСТОР!
PS Сначала думал забомбить автономную схему которая при нагреве стола коротила бы ключами резисторы частично, чтоб не способствовать всемирному климатическому потеплению. Но плюнул, и так нормально будет пахать.
PPS Вот так вышло, что когда все борются с паразитным сопротивлением в линии стола, я наоборот вкрячиваю туда резисторов для увеличения потерь. Видать судьба такая, шлёпать навстречу потоку!