Utilizzo di cavi CAT6 per motore / sensori / ventole per stampanti 3D

Sto pensando di utilizzare cavi CAT6 per collegare il gruppo estrusore della mia stampante alla scheda di controllo. Sembrano una soluzione elegante, ma ho letto online opinioni contrastanti sull'opportunità o meno di farlo.

Vorrei sapere se i cavi CAT6 sono in grado di gestire la corrente richiesta, se dovrei essere preoccupato per l'interferenza elettromagnetica o altri problemi e come dovrei accoppiare i fili. La lunghezza del cavo sarebbe di 30 cm max.

Ecco le parti rilevanti:

1. Cartuccia del riscaldatore E3D (2 fili)
2. Cartuccia termistore E3D (2 fili)
3. Ventola hotend da 30 mm (2 fili)
4. Sonda autolivellante asse Z (3 fili)
5. Motore estrusore NEMA 17 (4 fili)
6. Ventola di raffreddamento da 50 mm (2 fili)

[cavo A] Immagino che userei un cavo CAT6 per le parti 1-4, che formano un'unità logica (e in futuro potrei combinarli in un modulo rimovibile). Mi è stato dato di capire che l'alimentazione della ventola può essere collegata dalla sonda z o dalla cartuccia del riscaldatore, quindi 8 fili dovrebbero essere sufficienti.

[cavo B] Userei un secondo cavo CAT6 per le parti 5 e 6. Ci saranno due fili di riserva, quindi potrei potenzialmente raddoppiare la larghezza di banda per il motore.

La domanda di ampiezza non è completamente rispondente perché CAT6 non specifica il calibro del filo, quindi il limite corrente dipenderà dal calibro specifico che si ottiene. CAT6 può essere ovunque da 22 AWG a 24 AWG e, ​​a seconda di chi lo chiedi, può essere buono per un massimo di 7A o fino a 0,5A. Dato che avrai un mucchio di fili in un fascio, questo potrebbe farli riscaldare più che se fossero in aria libera. Per gli stepper (1-2A) dovrebbe essere sufficiente un singolo filo, ma per il riscaldatore (circa 3-4A) potresti voler raddoppiare.

EMI probabilmente non causerà alcun problema indipendentemente da come si collegano le cose. I cavi CAT6 hanno i fili intrecciati in coppie di 2. Alcune persone raccomandano di sfruttare queste coppie: i + 12V e GND del riscaldatore dovrebbero usare una coppia, ciascuna delle due bobine degli stepper dovrebbe avere le proprie coppie separate. Il ragionamento alla base di ciò è che con uguale corrente che scorre in direzioni opposte in ciascun filo della coppia, i campi elettromagnetici generati si annulleranno.

Le coppie intrecciate vengono generalmente utilizzate quando si ha a che fare con più coppie di fili che trasportano segnali ad alta frequenza che potrebbero influenzarsi a vicenda. La principale preoccupazione per il crosstalk in questa applicazione è se il motore passo-passo potrebbe causare l'attivazione errata del finecorsa, ma questo è solo un problema durante la ricerca del punto di riferimento quando l'avanzamento (e quindi la frequenza del segnale) è comunque basso.

L'ho fatto per alcuni dei cavi della mia stampante, e finora funziona benissimo. Le due precauzioni sono:

• A @tom ha sottolineato, il riscaldatore è l'elemento ad alta corrente, quindi fai attenzione al calibro del filo ed evita di far passare il filo dove l'aria non può circolare bene per raffreddarlo. Le classificazioni dei cavi differiscono notevolmente a seconda che si trovino in un fascio (scarsa circolazione dell'aria) o libere.

• Per la maggior parte concordo sul fatto che l'IME non dovrebbe essere un problema, ma se si passa alle termocoppie potrebbe diventare un problema, sono molto più sensibili e questo potrebbe essere stato parte del problema che ho descritto in Come ottenere letture coerenti e accurate dalle termocoppie? (sebbene il cablaggio alternativo non abbia risolto completamente il problema in quel caso).

Il cavo CAT6 di per sé non è un problema, in genere è un cavo a nucleo solido da 23 AWG che può portarti a 4A bene. Il vero problema proviene dai connettori che usi. CAT6 di solito va di pari passo con i connettori ethernet 8p8c che hanno solo contatti nominali a 500mA.

Inoltre, in genere il cavo CAT6 è pensato per essere fisso (quindi i fili con nucleo solido), quindi preferirei un cavo flessibile. McMaster vende dei bei cavi economici che soddisfano le tue esigenze ed è in realtà pensato per lo spostamento di piattaforme come una macchina a controllo numerico.

Ho usato un po 'di gatto 6 in una delle mie stampanti e solo per sicurezza ho usato 4 fili per il blocco di calore dell'estrusore, 2+, 2-

Sui termistori 1 è più che sufficiente per ogni +/-.

Ho anche rimosso la spessa schermatura e ho usato un organizzatore di cavi "ricci" al suo posto, non la schermatura sui fili ma il cavo. Quindi ho potuto inserire 2 cavi in ​​poco più dello stesso spazio di uno. Probabilmente lo stai facendo anche per mantenerlo organizzato, ma questa è un'opzione se si esaurisce lo spazio nelle condutture del filo.