Греется шаговик по X

[Ярослав_ЧПУ]

Вопрос. А при каких условиях ШД будет сильнее греться, ну хотя бы теоретически - при больших скоростях или при малых?

[РЕКЛАМА]

Я думаю при любых.
Шаговик работает даже когда стоит на месте.

[michael-yurov]

Вопрос. А при каких условиях ШД будет сильнее греться, ну хотя бы теоретически - при больших скоростях или при малых?

При больших будет сильнее греться. Причина в том, что из за быстрого изменения напряжения на обмотках с большой индуктивностью будет возбуждаться противодействующая ЭДС.
То есть при том же токе (драйвер старается поддерживать постоянный ток), падение напряжения на обмотках будет больше, соответственно будет больше потребляемая мощность (P = U*I), и , соответственно, нагрев.
И второй момент - при остановке двигателя, драйвер снижает ток (обычно - в два раза), это уменьшит потребляемую мощность (нагрев) в 4 раза.

[PKM]

При больших будет сильнее греться. Причина в том, что из за быстрого изменения напряжения на обмотках с большой индуктивностью будет возбуждаться противодействующая ЭДС.
То есть при том же токе (драйвер старается поддерживать постоянный ток), падение напряжения на обмотках будет больше, соответственно будет больше потребляемая мощность (P = U*I), и , соответственно, нагрев.

Я бы так не считал. Активная мощность равна Р = I2*R ток у нас тот же самый, сопротивление тем боЛее не меняется. Откуда возьмется лишний нагрев?
Разница в том, что лишняя потребляемая мощность будет реактивной, а превращается в тепло активная.
(Это если я правильно помню физику и электротехнику).

И второй момент - при остановке двигателя, драйвер снижает ток (обычно - в два раза), это уменьшит потребляемую мощность (нагрев) в 4 раза.

Факт

[michael-yurov]

Активная мощность особой роли при больших скоростях не играет.
Говорить про реактивную мощность можно было бы, если бы мы подавали синусоидально изменяемое напряжение на индуктивную нагрузку... А мы подаем ток!
Это принципиально меняет картину. Драйвер пытается поддерживать тот же уровень тока, и поэтому падение напряжения возрастает многократно по сравнению с падением напряжения на сопротивлении обмоток.
Энергия, преобразуемая в работу достаточно мала по сравнению с потребляемой, а потому большая ее часть уходит в тепло.

Но все это справедливо для действительно высоких скоростей.
Во всяком случае у меня при работе на невысоких скоростях моторы почти не нагреваются, а при скоростях, близких к максимальным - о моторы можно обжечься.

[PKM]

Мы подаем напряжение, все-таки... а уже ток определяется сопротивлением нагрузки.
Нагрузка в шаговике реактивная и активная.
Тепло выделяется только на активной.
Ибо:
Активная мощность характеризует скорость необратимого превращения электрической энергии в другие виды энергии (тепловую и электромагнитную).
Физический смысл реактивной мощности — это энергия, перекачиваемая от источника на реактивные элементы приёмника (индуктивности, конденсаторы, обмотки двигателей), а затем возвращаемая этими элементами обратно в источник в течение одного периода колебаний, отнесённая к этому периоду
Т.е. реактивная мощность создавать тепло не может.
Отсюда тепловыделение (без учета затрат на электромагнитную энергию) равно I2R, где R - активное сопротивление обмоток.

Драйвер пытается поддерживать тот же уровень тока, и поэтому падение напряжения возрастает многократно по сравнению с падением напряжения на сопротивлении обмоток

Вот именно: драйвер подает не ток, а напряжение. И возрастание подаваемого напряжения необходимо именно вследствие большей реактивной нагрузки при увеличенной частоте подаваемых импульсов. Но реактивная нагрузка тепла не дает.

Во всяком случае у меня при работе на невысоких скоростях моторы почти не нагреваются, а при скоростях, близких к максимальным - о моторы можно обжечься.

М.б. в моторе еще происходит нагрев магнитопроводов от вихревых токов или что-то такое. В общем нужен крупный специалист по моторам для полной ясности

[michael-yurov]

Мы подаем напряжение, все-таки... а уже ток определяется сопротивлением нагрузки.

Я думал мы говорим о современных драйверах с ШИМ регулировкой тока.

Подумал еще... и еще,.. и понял, что запутался и ошибался.
Возврат тока в источник действительно происходит (я про шим регулировку в обычных современных дайверах).

Получается, если рассматривать ШД, как индуктивность с активным сопротивлением, то нагрев не будет зависеть от частоты.

Значит нужно копать глубже.

Учесть сдвиг фазы при вращении, потребляемую и вырабатываемую мощность, переходные процессы и т.п.

Кстати, ради лучшей ШИМ регулировки меньших потерь на переходные процессы я купил более дорогие драйверы, и, как мне показалось, нагрев моторов значительно уменьшился при тех же настройках.

[PKM]

Я тоже думал, запутался. Вроде бы ШИМ ничего не меняет... только принцип регулирования тока.
Эксперимент простой: гонять мотор 15 мин на большой скорости, после полного остывания 15 мин на малой и сравнить нагрев. Скорее всего большая частота импульсов дает больший нагрев...
Можно и на зафиксированном ШД проверить.

[michael-yurov]

Вроде бы ШИМ ничего не меняет... только принцип регулирования тока.

Ну, как не меняет...
Источник переменного напряжения превращается в источник переменного тока. Это принципиально разные вещи для индуктивной нагрузки.

Эксперимент простой: гонять мотор 15 мин на большой скорости, после полного остывания 15 мин на малой и сравнить нагрев. Скорее всего большая частота импульсов дает больший нагрев...

Могу попробовать, если время будет.

Можно и на зафиксированном ШД проверить.

Этого не смогу сделать - мои драйверы не будут так работать.

[PKM]

Источник переменного напряжения превращается в источник переменного тока.

Википедия глаголет: "С помощью изменения скважности импульсов можно менять среднее напряжение на выходе ШИМ". Вроде бы и верно, ток ведь связан с напряжением. Изменил ток - изменилось среднее напряжение (при неизменном сопротивлении нагрузки). Кстати все наши непонятки именно из-за переменной нагрузки.

С другой стороны, любые драйверы ШД обязаны поддерживать заданный ток - то ли за счет ШИМ, то ли за счет регулирующего транзистора (или как там еще делается).

[Сергей Саныч]

Оценить мощность, потребляемую ШД, а значит и нагрев, можно по току потребления от ИП. я как-то измерял потребление на холостом ходу при разных частотах STEP. Насколько помню, максимальное потребление было на частотах, близких к предельной. Учитывая, что в этом режиме вся мощность превращается в тепло (полезной-то работы не совершается), которое выделяется на выходных транзисторах драйвера (меньшая часть, если драйвер правильный) и собственно на ШД. И неважно, где именно - в меди ли, в стали, или вообще за счет трения в подшипниках.
Кстати, после срыва ток потребления резко (в несколько раз) падает.

[michael-yurov]

Во, круто!
Взял и разрулил вопрос!
Благодарю!