Жесткость ШД

Шаговые и серво двигатели, шпиндели, инверторы.
Аватара пользователя
Кварк
Мастер
Сообщения: 329
Зарегистрирован: 11 мар 2019, 04:46
Репутация: 15
Настоящее имя: Андрей
Контактная информация:

Жесткость ШД

Сообщение Кварк »

Предыстория такова: нужно найти угловую жесткость шагового двигателя, который стоит запитанный током удержания, и развивающий, соответственно момент удержания. То есть нужно представить его как пружину с крутильной жесткостью. Я вот тут попытался кое что вывести, но боюсь Вас стошнит от обилия математики там. http://mathhelpplanet.com/viewtopic.php ... &sk=t&sd=a
Но кроме математики там есть и пояснения. Например https://skr.sh/s4z86hULJQm?a
или https://skr.sh/s4zTciLVfu2?a

момент мы можем представить как произведение жесткости на угол отклонения : M = cф. Понятно, что момент нам известен из паспорта. Остается неизвестным угол. Какой угол взять корректно?

Есть предположение, что за неизвестный угол ф мы должны взять угол шага. Логика тут такая, что как только мы приложим к валу момент больший момента удержания, мы получим срыв, т.е. ротор провернется на один шаг. Но так ли это - тут сомнения. Разве ротор не может отклониться на полшага, а момент нагрузки уже достигнет момента удержания? - может на мой взгляд.

Нашел человека, который моей задачей заинтересовался. Он даже видео снял по разбору задачи. Но в итоге он сам пришел к выводу, что за угол брать угол шага некорректно. В видео он разбирает по полочкам задачку с пояснениями, оттуда более просто понять суть поставленной задачки. https://www.youtube.com/watch?v=lp7f2ui ... e=youtu.be

Хотелось бы мнения услышать.
aftaev
Зачётный участник
Зачётный участник
Сообщения: 32934
Зарегистрирован: 04 апр 2010, 19:22
Репутация: 5923
Откуда: Казахстан. Шымкент
Контактная информация:

Re: Жесткость ШД

Сообщение aftaev »

Можно спросить, а зачем это нужно?
Дилетанту сложные вещи кажутся очень простыми, и только профессионал понимает насколько сложна самая простая вещь
Кто хочет - ищет возможности, кто не хочет - ищет оправдание.
Найди работу по душе и тебе не придется работать.
Аватара пользователя
Кварк
Мастер
Сообщения: 329
Зарегистрирован: 11 мар 2019, 04:46
Репутация: 15
Настоящее имя: Андрей
Контактная информация:

Re: Жесткость ШД

Сообщение Кварк »

Для построения мат модели.
aftaev
Зачётный участник
Зачётный участник
Сообщения: 32934
Зарегистрирован: 04 апр 2010, 19:22
Репутация: 5923
Откуда: Казахстан. Шымкент
Контактная информация:

Re: Жесткость ШД

Сообщение aftaev »

Кварк писал(а): Для построения мат модели.
Допустим построили. Дальше что с этим делать?
Дилетанту сложные вещи кажутся очень простыми, и только профессионал понимает насколько сложна самая простая вещь
Кто хочет - ищет возможности, кто не хочет - ищет оправдание.
Найди работу по душе и тебе не придется работать.
Аватара пользователя
Кварк
Мастер
Сообщения: 329
Зарегистрирован: 11 мар 2019, 04:46
Репутация: 15
Настоящее имя: Андрей
Контактная информация:

Re: Жесткость ШД

Сообщение Кварк »

Исследовать.
aftaev
Зачётный участник
Зачётный участник
Сообщения: 32934
Зарегистрирован: 04 апр 2010, 19:22
Репутация: 5923
Откуда: Казахстан. Шымкент
Контактная информация:

Re: Жесткость ШД

Сообщение aftaev »

Кварк писал(а): Исследовать.
Шо именно исследователь?
Дилетанту сложные вещи кажутся очень простыми, и только профессионал понимает насколько сложна самая простая вещь
Кто хочет - ищет возможности, кто не хочет - ищет оправдание.
Найди работу по душе и тебе не придется работать.
Аватара пользователя
Кварк
Мастер
Сообщения: 329
Зарегистрирован: 11 мар 2019, 04:46
Репутация: 15
Настоящее имя: Андрей
Контактная информация:

Re: Жесткость ШД

Сообщение Кварк »

Я писал тут где-то: маленький ШД вращает маленькую ШВП, а та толкает золотник гидрораспределителя (ЭГР).
В ЭГР золотник подпружинин. Вот и имеем две пружинки: со стороны момента удержания и со стороны золотника. Смотрим как они вместе себя ведут.
Аватара пользователя
Сергей Саныч
Мастер
Сообщения: 9040
Зарегистрирован: 30 май 2012, 14:20
Репутация: 2825
Откуда: Тюмень
Контактная информация:

Re: Жесткость ШД

Сообщение Сергей Саныч »

Кварк писал(а): Логика тут такая, что как только мы приложим к валу момент больший момента удержания, мы получим срыв, т.е. ротор провернется на один шаг.
Ротор провернется сразу на четыре полных шага. А при принудительном повороте на один шаг достигается максимальный момент удержания. При дальнейшем повороте момент слабеет и через два шага меняет знак - ротор стремится к следующему устойчивому положению. Короче, для идеального ШД зависимость момента от угла поворота - синусоидальная, с периодом 4 шага.
Чудес не бывает. Бывают фокусы.
Аватара пользователя
Кварк
Мастер
Сообщения: 329
Зарегистрирован: 11 мар 2019, 04:46
Репутация: 15
Настоящее имя: Андрей
Контактная информация:

Re: Жесткость ШД

Сообщение Кварк »

Почему именно четыре шага? То есть при условии, что мы не выходим за пределы момента удержания, я могу вычислить угловую жесткость приняв в формуле M = cф угол ф = 2П/200 = 0,031 рад?
И если у меня, допустим, момент удержания М=0,018 Нм, то я могу вычислить с = 0,018/0,031 = 0,58?
Почему момент удержания максимальный не может возникнуть при повороте на полшага, например?
Аватара пользователя
Кварк
Мастер
Сообщения: 329
Зарегистрирован: 11 мар 2019, 04:46
Репутация: 15
Настоящее имя: Андрей
Контактная информация:

Re: Жесткость ШД

Сообщение Кварк »

То есть тут как с выходом за пределы закона Гука, как только мы вышли за предел - наступает текучесть материала. Так и тут: для дальнейшего движения (в пределах 4 шагов) уже нужно все меньше момента.
4 шага - это из конструкции ШД, да? Полюса так запитаны просто?
Аватара пользователя
Кварк
Мастер
Сообщения: 329
Зарегистрирован: 11 мар 2019, 04:46
Репутация: 15
Настоящее имя: Андрей
Контактная информация:

Re: Жесткость ШД

Сообщение Кварк »

Аватара пользователя
Сергей Саныч
Мастер
Сообщения: 9040
Зарегистрирован: 30 май 2012, 14:20
Репутация: 2825
Откуда: Тюмень
Контактная информация:

Re: Жесткость ШД

Сообщение Сергей Саныч »

Кварк писал(а): Почему момент удержания максимальный не может возникнуть при повороте на полшага, например?
Если быть точным, то речь не о моменте удержания, а о моменте противодействия внешнему повороту.
При повороте на шаг он будет равен максимальному моменту удержания. M = Mmax * sin(PI/4) = Mmax * 1
А при повороте на полшага - М = Mmax * sin(PI/8) = Mmax * 0.7071
Кварк писал(а): Почему именно четыре шага?
По принципу действия ШД (двухфазного).
Чудес не бывает. Бывают фокусы.
Аватара пользователя
Кварк
Мастер
Сообщения: 329
Зарегистрирован: 11 мар 2019, 04:46
Репутация: 15
Настоящее имя: Андрей
Контактная информация:

Re: Жесткость ШД

Сообщение Кварк »

Но входное воздействие у нас момент, а не угол поворота, правильно? То есть жесткость не линейна? За полный оборот мы в значении аргумента при синусе, условно принимаем 1/200?
Аватара пользователя
Кварк
Мастер
Сообщения: 329
Зарегистрирован: 11 мар 2019, 04:46
Репутация: 15
Настоящее имя: Андрей
Контактная информация:

Re: Жесткость ШД

Сообщение Кварк »

Синус у нас тут появляется из-за проекции полей, да? Если я правильно понимаю.
Аватара пользователя
Сергей Саныч
Мастер
Сообщения: 9040
Зарегистрирован: 30 май 2012, 14:20
Репутация: 2825
Откуда: Тюмень
Контактная информация:

Re: Жесткость ШД

Сообщение Сергей Саныч »

Кварк писал(а): Но входное воздействие у нас момент, а не угол поворота, правильно? То есть жесткость не линейна?
Да. И если воздействовать нарастающим моментом, то срыв (точнее, перескок на 4 шага) произойдет, когда ротор ШД провернется на 1 шаг.
Кварк писал(а): Синус у нас тут появляется из-за проекции полей, да?
В общем, да.
У реальных ШД, кстати, могут быть отклонения от синусоидальной зависимости, обычно в сторону приближения к трапецеидальной форме кривой. Это зависит от формы полюсов ротора и статора.
Чудес не бывает. Бывают фокусы.
Аватара пользователя
xvovanx
Мастер
Сообщения: 2954
Зарегистрирован: 25 фев 2016, 12:27
Репутация: 738
Настоящее имя: Владимир
Откуда: Latvia
Контактная информация:

Re: Жесткость ШД

Сообщение xvovanx »

aftaev писал(а): Можно спросить, а зачем это нужно?
Кварк писал(а): Исследовать.
Кварк писал(а): маленький ШД вращает маленькую ШВП, а та толкает золотник гидрораспределителя (ЭГР).
В ЭГР золотник подпружинин. Вот и имеем две пружинки: со стороны момента удержания и со стороны золотника.
Если нечем заняться, то можно и головой убиться об теорию, которая в конечном итоге, больше чем уверен, вообще не совпадет с практикой. Делаем элементарно макет с первым попавшимся под руку ШД и
Кварк писал(а): Смотрим как они вместе себя ведут.
Потом делаем корректировки по ШД, току, шагам и т.д.

А если в цифрах
Кварк писал(а): нужно найти угловую жесткость шагового двигателя, который стоит запитанный током удержания, и развивающий, соответственно момент удержания
то берем первый попавшийся под руку ШД и прикрутив на вал рычаг тянем динамометром и видим в цифрах и угол и Ньютоны и табличку с маркой ШГ и его хар-ками ;)
Последний раз редактировалось xvovanx 05 ноя 2020, 18:01, всего редактировалось 2 раза.
Аватара пользователя
Кварк
Мастер
Сообщения: 329
Зарегистрирован: 11 мар 2019, 04:46
Репутация: 15
Настоящее имя: Андрей
Контактная информация:

Re: Жесткость ШД

Сообщение Кварк »

Я правильно Вас понял? https://skr.sh/s4zRnFLmVy5?a
Аватара пользователя
Кварк
Мастер
Сообщения: 329
Зарегистрирован: 11 мар 2019, 04:46
Репутация: 15
Настоящее имя: Андрей
Контактная информация:

Re: Жесткость ШД

Сообщение Кварк »

Что момент максимальный упустил во втором уравнении.
Аватара пользователя
Кварк
Мастер
Сообщения: 329
Зарегистрирован: 11 мар 2019, 04:46
Репутация: 15
Настоящее имя: Андрей
Контактная информация:

Re: Жесткость ШД

Сообщение Кварк »

xvovanx писал(а): xvovanx
Во-первых, нужно первое приближение, которое потом и будем корректировать. Понимая уже какие слагаемые как могут себя проявить. Я например взял бы тут коэффициент жесткости постоянный, и не знал бы, что он по синусу меняется.
Во-вторых, это касается темы диссертации. Мне что там потом писать?: повключали, посмотрели, подергали, поменяли ток?
Аватара пользователя
xvovanx
Мастер
Сообщения: 2954
Зарегистрирован: 25 фев 2016, 12:27
Репутация: 738
Настоящее имя: Владимир
Откуда: Latvia
Контактная информация:

Re: Жесткость ШД

Сообщение xvovanx »

Кварк писал(а): Во-вторых, это касается темы диссертации
Тогда нет вопросов, думал чисто для практического использования. Раньше еще хотел написать, мол а нафига диссертацию разводить, а тут оказалось самое оно ;)
Ответить

Вернуться в «Двигатели и шпиндели»