Как измерить крутящий момент двигателя?

[Nick]

Как можно измерить крутящий момент двигателя? Статический момент измерить просто, приделываем к валу рычаг, тянем за него динамометром и запоминаем при каком усилии двигатель сдвинулся. Но что делать с крутящим моментом, да еще и при определенных оборотах?

Как построить график зависимости крутящего момента от оборотов в секунду для шагового электродвигателя? Может есть специальный прибор, которым его можно измерить (желательно для широкого диапазона двигателей)?

[aftaev]

Думю и статистическго момента мможтбыть достаочно чтоб сравнить с грфиком. На евау видел специальный динмеметр продавался для таких целий.
А так, была безумная идея соеднить серву с шаговиком. Сервы переключаем в режим момента(тобишь серва будет держать заданный момент). Мои сервы могут показывать момент на валу. Ток нафига это нужно?

[Nick]

Как зачем для контроля качества входящей (исходящей) продукции. Кстати, а вот тот момент на графике, он отражает максимальный момент на валу или момент стабильной работы. Т.е. при такой нагрузке двигатель будет работать штатно или нет?

А не помнишь как назывался тот динамометр, без названия шибко тяжело искать?

[aftaev]

Как зачем для контроля качества входящей (исходящей) продукции. Кстати, а вот тот момент на графике, он отражает максимальный момент на валу или момент стабильной работы. Т.е. при такой нагрузке двигатель будет работать штатно или нет?

Заводы могут позволить себе купить такие приборы.
При желнии можно сделать макетик который будет измерять момент удржания. Тензодатчик подключаем к компу. Включаем редуктор который тянет медленно. На омпе рисуется график в кг. Как только сорвали все.
Другой например макетик: подключается, двиг к маслянному насосу и замеряется создаваемое давление на определенных оборотах. Поддерживать всегда опредленную вязкость масл(температуру), и измерять давление цифровыми датчиками давления. Подключитьэто к компу и смотри обороты=давление(момент) Вот тебе и график.
Другое дело, хотят они этого делать, и есть у них на заводе отдел ОТК.

Порой складывается впечетление продавцы и производители ШД не проверяют даже на холостое вращение. Там же ажно 4 провда нужно прикрутить
Знакомая фирма занимается разработкой щитов управления для нефтяных качалок. Вот свои шкафы перед отправкой они тестируют. Есть них для этого 30квт двиг. со спец. приспособой которая тормозит двиг, проверяется разная защита. Самое интересное это вибро стол. Ставят щит, и трясут несколько часов. Вот если после этого он работает и ничего не отвалилось значит сборка хорошая. Это дешевле обходитя им чем потом оплачивать самолет + машину в степь к тушанчикам где стоят нефтяные качалки.

А не помнишь как назывался тот динамометр, без названия шибко тяжело искать?

Да так и искал динамометр. Случайно попался. Ток он стоил пару тыщ баксов

[Nick]

Другой например макетик: подключается, двиг к маслянному насосу и замеряется создаваемое давление на определенных оборотах. Поддерживать всегда опредленную вязкость масл(температуру), и измерять давление цифровыми датчиками давления. Подключитьэто к компу и смотри обороты=давление(момент) Вот тебе и график.Другое дело, хотят они этого делать, и есть у них на заводе отдел ОТК.

Такое не прокатит - шаговый двигатель не будет двигаться быстрее, чем ты ему скажешь. Тут нужно что-то хитрое. Нужно разгонять двигатель до нужных оборотов, и пытаться его остановить наращивая силу тормоза до тех пор пока он не начнет пропускать шаги (<=> изменится скорость). Как-то так.

Да так и искал динамометр. Случайно попался. Ток он стоил пару тыщ баксов

Там в основном динамометры для автомобильных движков. Хотя наткнулся на динамометр, который похоже тестирует модельные двигатели http://cgi.ebay.com/ebaymotors/Kid-Kart ... 415d196871 . Стоит около 300$.
У него вал движка подсоединен к валу с тормозными дисками и колодками.

[aftaev]

Такое не прокатит - шаговый двигатель не будет двигаться быстрее, чем ты ему скажешь.

Графики строят по точкам. Нужно напрмерзнть момент какой будет при 400PPS. Включаем двиг, он крутит насос в холостую. Потихонькзакрываем краник, и смотримкое давление(момент) он развивает.

У него вал движка подсоединен к валу с тормозными дисками и колодками.

Вот с тормозными дисками сложнее, сложно иметь одинаковый прижим всегда.

[Nick]

Там все просто, ставим между поршнем, давящим на колодку и колодкой динамометр и все. У нас будет величина прижима. А можно вообще колодку пружиной прижимать, тогда как известно сила прижима равна Kx, где х - сжатие пружины.

[Crystaly]

Да, это важный вопрос.
Я предлагаю такой способ:
1. нужно взять длинный упругий стержень, например спицу. Закрепить этот стержень соосно с валом двигателя.
2. на стержне с обоих концов закрепить импульсные датчики вращения, это могут быть:
- метки, например светлые полоски (приклеить полоски из фольги), рядом фотодатчик на отражение (светодиод+фотодиод)
- диск с отверстием и фотодатчик
- железный диск с выступом (несколько выступов - шестеренка) и магнитный датчик (катушка с магнитом)
- маленький магнит и датчик холла
- и т.п.
3. Сигналы с датчиков подать на двухканальный осциллограф (или другую эл. схему)
4. При вращении двигателя с датчиков будут идти импульсы, когда стежень не нагружен (холостой ход) - импульсы будут совпадать по времени
5. Нагружается конец стержня (зажимается с проскальзыванием), тогда стежень будет скручиваться и между импульсами появится сдвиг
6. По частоте импульсов измеряется скорость вращения, по сдвигу - момент.
7. Кручение стержня калибруется в статике рычагом и грузиками.
Вот как-то так )))

[xentaur]

Да все в стандартах прописано, в том числе ISO/DIN/GOST. И в них есть интересные моменты. (дальше по памяти) Шаговик подключается по схеме R+5R. R - это сопротивление обмотки, 5R балластный резистор. Напряжение питания подбирается в соответствии с номинальным током мотора. Вот на таких параметрах снимают характеристики момента. Если применить современный высоковольтный драйвер, то характеристики будут сильно отличаться. На мой взгляд смотреть нужно на индуктивность обмотки и "крутизну" спада момента. Иногда на моторах пишут напряжение - это и есть напряжение для мотора с резисторами.

[Nick]

Crystaly, Интересный способ, только надо найти такой стержень и сделать расчеты на соотношение скручивание/сила...
О, можно поставить не стержень, а обычный динамометр между двумя пластинами, а измерять так как ты написал, по разнице показаний энкодеров на двух сторонах вала!

Много где писали, что можно косвенно померить по потреблению двигателя..... Но имхо не вариант, показатель косвенный .

[xentaur]

Там еще интересный момент - график строится до частоты приемистости. Также интересно что в LinuxCNC и многих других прогах нет нижнего предела скорости, при котором ускорение не используется. На мой взгляд это недоработка в отношении шаговиков, т. к. ниже частоты приемистости они стартуют без ускорения.

[Nick]

Для шаговика разве такой параметр существенен?

[xentaur]

В древних ЧПУ шаговики работали на рабочих подачах без разгона/торможения. В некоторых коммерческих программах есть такой параметр - "максимальная частота для шаговика без ускорения".
Например, частота приемистости 1200 Гц в полном шаге. 200 шаг/об -> 1200/200=6 об/с=360 об/мин. Конечно такое значение нельзя использовать, но в двое меньшее вполне. Это из-за того что при реверсе (без торможения) будет пропуск шагов. И инерция механики снизит однозначно. Но пусть получится 300Гц и шаг винта 5мм -> 300/200=1,5об/с=90об/мин*5мм/об=450 мм/мин! Можно считать с бесконечным ускорением!

[PKM]

в LinuxCNC и многих других прогах нет нижнего предела скорости, при котором ускорение не используется. На мой взгляд это недоработка в отношении шаговиков

Я бы не стал дергать механику "бесконечным ускорением".
Другое дело, что хотя бы пара разных значений ускорения для разных скоростей бы не помешала. Но тогда сильно усложняются формулы для планировщика траектории.

[xentaur]

Просто шаговик набирает определенную скорость за один шаг, а вот больше только с разгоном...

Я бы не стал дергать механику "бесконечным ускорением".

На стареньких станках вполне сносно работает.

[xentaur]

Вспомнил про книжку. Про шаговики и ихнее микропроцессорное управление японского автора. Но не могу никак найти. В ней кажись была метода тестирования и различные установки.
А так одеть шкив нужного диаметра (20мм) и мотать на него веревку с разной скоростью, а другой конец к динамометру (кантеру). Вот и вся наука. Для больших движков не рекомендуется.

[PKM]

Мои сервы могут показывать момент на валу

Да что показывать... вот бы сигнал выдавал, равный моменту )

[aftaev]

вот бы сигнал выдавал, равный моменту )

Так они его и выдают по RS232 в программу SigmaWin или можно смотреть на серводрайве
Ток сегодня настраивал сервы в автоматическом режиме. Запускаю утилитку в SigmaWin она тискает стол фрезера туды сюды несколько раз и по моменту настраивает серву

[Nick]

Я так думаю, серва тоже косвенно момент определяет по потребляемому току...

[xentaur]

Я так думаю, серва тоже косвенно момент определяет по потребляемому току...

Так точно: по току, напряжению и оборотам, подробности зависят от типа двигателя.