Hledali jsme malé vřeteno, které by bez nadměrného zahřívání umělo více otáček než to, které jsme používali na naše první stroje (stejnosměrné 500W). Náhodou, klasicky při hledání něčeho úplně jiného, mi na Aliexpressu padlo do oka takové malé, pěkné, střídavé …
Prodejce uváděl ideální parametry – 14000ot/min při napájení 36V. Tak jsem objednal vřeteno i vhodný zdroj. Netrvalo dlouho a obojí se sešlo na stole. Radost z rychlého dodání a precizního provedení zkazila skutečnost, že vřeteno při 36V dává pouze 12000ot/min. Chvíli jsme si s prodejcem dopisovali ohledně chybných údajů. Nakonec se ukázalo, že žádné vřeteno 14000ot/min/36V neexistuje. Nic však není ztraceno protože driver motoru umí až 50V tzn. otáčky naženu napětím jak už to u stříďáků lze snadno provést. Jen ten zdroj 36V bylo nutné nahradit zdrojem 48V.
Vřeteno prodejce dodává jak samotné, tak v několika variantách s příslušenstvím. Zajímavě se jeví varianta vřeteno + držák + driver + “tachometr”. Driver umožňuje připojit speciální displej (tachometr), který přesně ukazuje otáčky vřetene. Poznámka pro hračičky: z driveru lezou dle otáček pulzy 0-10V a kdo by si chtěl hrát může si měřáček postavit třeba z Arduina. Vybrali jsme variantu bez “tachometru”.
Motor je střídavý s hřídelí jejíž součástí je upínání ER11 (hřídel a upínání je skutečně jeden kus, ne jako u výše zmiňovaného stejnosměrného 500W). To má samozřejmě jasný vliv na přesnost upnutí nástroje. Průměr motoru v místě upevnění 55mm, čela jsou větší – to je mírná nevýhoda, protože vřeteno nelze do držáku zasunout a dvoudílný držák se při montáži či demontáži motoru musí rozebrat (povolit všechny 4 šrouby). Vypadá to jako banalita, ale rozebráním se ztratí přesná poloha držáku na stroji takže po montáži je nutné otestovat přesnou svislost vřetene vůči základní desce stroje (pro srovnání zmiňované 500W vřeteno lze z držáku vyjmout povolením jen dvou šroubů, zbylé dva stále drží držák na stroji). Dále už jen samé výhody: nízká hmotnost 1100g vč. držáku (500W – 1300g), zakrytý vnitřní větrák (o jeho účinnosti jsem neměl valné mínění), precizní uložení hřídele v ložiskách a čelech motoru, tichý chod. Výrobce dále uvádí doporučené zatížení 12A, maximální 15A.
K řízení otáček motoru slouží univerzální driver pracující v rozsahu 20-50V, který podporuje připojení již zmíněného “tachometru” a také umožňuje řídit motory s hall senzory (vřeteno tyto senzory nemá). My využíváme pouze možnost ovládání otáček potenciometrem a vypnutí/zapnutí vřetene samostatným vypínačem. Při zapnutí se motor plynule rozjede do potenciometrem nastavených otáček. Při vypnutí vytrácí otáčky pomalu, nemá brzdu. Nechtěně jsem vyzkoušel odolnost driveru proti přepólování – utavil se jeden pin konektoru pro připojení napájení, ale driver vydržel. Jestli má třeba integrovanou vratnou pojistku jsem nezjišťoval.
Vřeteno jsme dlouhodobě testovali na vysoké otáčky (16000/min). Největší zátěž absolvovalo asi na výstavě Maker Faire v Brně 23.-24.10. 2021, kde jsme prezentovali naši frézku standardních rozměrů LUPA v3.3. Frézka pracovala prakticky bez odpočinku po celé dva dny výstavy. Jedno vřeteno je instalováno také na frézce ve firmě vyrábějící modely letadel a lodí, kde rozhodně neodpočívá.
Vřeteno lze ovládat manuálně vypínačem a potenciometrem, které jsou součástí dodávky. Pro naše použití jsme ovládání přizpůsobili a je ovládáno z ovládací elektroniky frézky (LUPA BOX v.3). Pro zapnutí/vypnutí je použito relé a pro nastavení otáček PWM modul vlastní výroby (lze koupit na E-shopu SWplanes.cz), který nahrazuje potenciometr. Díky tomu můžeme zajistit ovládání otáček z ovládacího programu (např. Candle) a tedy i přímo z G-kódu. Průběh regulace je téměř lineární.
Vřeteno si troufám hodnotit jako velmi povedené a kvalitativně i užitnou hodnotou převyšující naše původní stejnosměrné 500W vřeteno. Nadále od 500W vřetene upouštíme a na našich hobby frézkách s pohonem os X a Y řemínky budeme používat jen toto střídavé. Škoda, že není podobné vřeteno s ještě vyššími otáčkami. Lze sice sehnat obdobná výkonnější vřetena, která se liší jen délkou těla motoru, ale bohužel všechna jen s nižšími max. otáčkami.
Obsah balení: Střídavé vřeteno 300W s upínáním ER11, driver ovládání otáček (20-50V), držák motoru vč. šroubů, kleština 1/8″ (ER11).
Montáž všech komponent musí být provedena odborně aby nedošlo k úrazu elektrickým proudem.
Vřeteno lze zakoupit např. na E-shopu SWplanes.cz.
