El motor de cada máquina tiene sus propios requisitos. Opciones de configuración.Cada usuario tiene sus requisitos para sus máquinas herramienta. Existe una gran variedad de máquinas alemanas, chinas, etc. que se distribuyen bajo diferentes marcas, pero que en esencia son muy parecidas.
Hasta 1.000 vatios, todas ellas emplean motores de corriente continua, con estátor de imanes permanentes. Esta es una decisión que considero correcta, ya que mantiene la máquina herramienta en unos precios razonables, y utiliza una electrónica sencilla, de pequeño tamaño, más barata que otras soluciones.
Cuando decidí implementar esta nueva versión de la placa de control de potencia, incluí unos "
pads" de soldadura, que permiten configurar su comportamiento.
Sgún se ve en las imágenes, hay 4 pads de soldadura:
- Opt1: Activa el tacómetro basado en sensor de pulsos, como un sensor Hall.
- Opt2: Indica si el sensor de pulsos trabaja con 1 pulso por vuelta o con 4 pulsos por vuelta.
Aunque esta placa es capaz de ofrecer un tacómetro basado en un sensor de pulsos tradicional, realmente se recomienda hacer uso del estimador matemático de la velocidad que hace uso del modelo equivalente del motor que se ha programado en el micro-controlador, y que es capaz de estimar la velocidad con una precisón asombrosa, sin necesidad de cableados ni sensores externos.
- 800w: Indica si el motor que vamos a conectar es del rango aproximado de los 550 vatios, como el torno Optimum 180x200 Vario, o si el motor es de unos 850 vatios, como la fresadora Optimum BF20 Vario y su equivalentes en otras marcas.
Lo que hace el pad, es decidir qué modelo matemático de motor y qué parámetros de los reguladores PI se van a cargar. Aunque al final todos los valores disponibles son capaces de regular cualquiera de estos motores, si le indicamos a la placa el rango de motor que vamos a usar, facilitaremos una regulación más precisa y rápida.
En la imagen, la placa está configurada para ser usada en una fresadora BF20, u otra máquina de potencia semejante (torno o fresadora, eso da igual).
- Custom: Se incluyó para cargar opciones a gusto del usuario de la placa. Por ejemplo, si usa una fresadora Fresadora Helfer FV25-V, los parámetros se pueden ajustar a su motor, de 1000 vatios, para obtener un funcionamiento más preciso.
¿Cómo se consigue esto, en el software?Normalmente, se crea un fichero de configuración "header", que contiene los parámetros de cada caso, y cuyos valores se seleccionan durante el arranque de la máquina.
Curiosidades:En la imagen de detalle de la placa, se aprecian otros muchos detalles interesantes:
- Anagrama "ARM" sobre el micro-controlador: Esta es la arquitectura de micro-controladores que utilizan casi el 90% de los sistemas embebidos.(De ahí el daño que le hace a Huawei que ARM le haya prohibido usar chips con su arquitectura, mucho más grave que no poder usar Android).
- Conector hembra de 10 pines: Se utiliza para cargar el programa en el micro-controlador, y para hacer procesos de depuración, ya sea por el método tradicional de puntos de ruptura, o por el mucho más moderno, de depurar sin parar la ejecución del programa.
Esta moderna característica incluida en ARM posibilita depurar placas como la de este proyecto cuyo software, debido la las transformadas de Laplace y transformadas en Z, no trabaja en el mundo real sino en un mundo imaginario, que solo existe si el tiempo de ejecución del programa es fijo.
- Conector "Tachometer": Aunque la placa no lo necesita para saber la velocidad de la máquina, es posible conectar un sensor tradicional. Sin embargo, el método recomendado es valerse del circuito equivalente programado en el software, para obtener una velocidad estimada suficientemente precisa, sin conexiones externas.
- Conector "Potentiometer": Aquí se conecta cualquier potenciómetro lineal de unos 4,7 kilo ohmios, y ya podemos regular la velocidad. Es importante resaltar que ha de ser "lineal" ya que se venden muchos potenciómetros "logarítmicos" para el control del volumen de los sistemas de audio. El valor de 4,7 kohms sólo es indicativo, en realidad se puede emplear cualquier valor de varios kilo ohmios.
- Etiqueta "Optocoupler": Es el driver del que dispone el circuito de control para disparar el IGBT de potencia que alimenta el motor. De esta forma, si se avería el IGBT, no puede dañar al circuito de control.
