Характеристика шагового двигателя

[artclonic]

Шаг ремня 2 мм
Шкив 20 зуб, Ф12мм
Шагов на оборот = 200 шаг
Вес каретки (конструкции) 250 гр

Хочу 400-450 мм/сек линейной скорости



Для увеличения скорости по одной из оси (хотелки примерно 400-450 мм/сек) решил заменить 42 (около 4 кг/см) на 57 (около 12 кг/см) двигатель... А сегодня взял их диаграмки и посчитал.. Вывод пипец, что на макимальных скоростях при даже 1/8 шаге разницы почти не какой.... При моменте который обеспечивает бесперебойную работу без пропуска шагов)
1/4 шага меняет картину внушительно, но тогда (как я думаю - ни какой плавности движения..)
Получается чем больше дробление шага тем меньше момент? Или нельзя проецировать 1/8 шага на диаграмму 1/2? Или что-то не так?
(и подскажите как посчитать( момент с учетом инерции -веса каретки)

[DenisK]

Вот характеристика шагового двигателя, при 1/2 шаге. Почему при 600 об/мин шагов в секунду 2000? (двигатель 1,8 град) Почему???

На нагрузочных характеристиках, к сожалению оказалась опечатка - частота вращения указана в 2 раза больше чем должна быть, т.е. на 2000 шаг/сек = 300 об/мин, а не 600 как указано.
Ориентируйтесь пожалуйста на ось с шаг/сек.
Спасибо что заметили, исправим в ближайшее время.

Получается чем больше дробление шага тем меньше момент? Или что-то не так?

Крутящий момент практически не зависит от дробления шага. На форуме уже было несколько тем, где это обсуждали и даже проверяли.

Для увеличения скорости по одной из оси (хотелки примерно 400-450 мм/сек) решил заменить 42 (около 4 кг/см) на 57 (около 12 кг/см) двигатель... А сегодня взял их диаграмки и посчитал.. Вывод пипец, что на макимальных скоростях при даже 1/8 шаге разницы почти не какой....

На нагрузочных характеристиках, которые Вы привели разница между 42 и 57 двигателем достаточная - например на скорости 4000 шаг/сек момент у 57 примерно 5,9 кг*см, а у 42 на этой скорости момент примерно 2,9 кг*см.
На частоте 10000 шаг/сек (1500 об/мин) момент у 57 (примерно 1,8 кг*см) почти в 2 раза выше чем у 42 (примерно 1 кг*см).

[artclonic]

Понял, спасибо. Момент в основном зависит от скорости!
Если совсем грубо прикинуть, заменив двигатель у которого момент в два раза выше при одной и той же скорости, говорит это о том что и скорость можно увеличить в два раза при одном и том же моменте?

Т.е. при двигателе 42 при настройках 15000 мм/мин (шаг 1/8) - работа стабильна! Это говорит о том (грубо) что можно на 57 добиться 25000-30000 мм/мин?



И еще вопрос, все таки как учесть в выборе ШД вес каретки, которая гоняет по рельсе? (или лучше все практикой?)

[Сергей Саныч]

Момент на высоких скоростях зависит от напряжения питания драйвера. Чем оно выше, тем до большей скорости момент будет оставаться (почти) постоянным.

[DenisK]

Если совсем грубо прикинуть, заменив двигатель у которого момент в два раза выше при одной и той же скорости, говорит это о том что и скорость можно увеличить в два раза при одном и том же моменте?
Т.е. при двигателе 42 при настройках 15000 мм/мин (шаг 1/8) - работа стабильна! Это говорит о том (грубо) что можно на 57 добиться 25000-30000 мм/мин?

Нет. Зависимость момента от скорости не линейна и не пропорциональна если сравнивать разные ШД.
Т.е. если на одной частоте вращения у двух ШД разница в крутящем моменте 2 раза, то на частоте в 2 раза выше крутящий момент у них будет в другой пропорции, может даже стать почти одинаковым.
Надо ориентироваться на нагрузочные характеристики.
Увеличению момента на высоких частотах может помочь увеличение питания драйвера ШД.

[artclonic]

Момент на высоких скоростях зависит от напряжения питания драйвера. Чем оно выше, тем до большей скорости момент будет оставаться (почти) постоянным.

Понял! Спасибо!

Вот мой расчет, он показывает, что скорость шагов в сек зависит от дробности шага...Соответственно и момент..?

[michael-yurov]

Шаг ремня 1 мм
Шкив 20 зуб, Ф12мм

При диаметре 12 мм и 20 зубьях шаг получается 1,885 мм
При шаге зуба 1 мм диаметр должен быть 6,37 мм

Хочу 400-450 мм/сек линейной скорости

т.е. если шаг и правда 1 мм и на шкиве, действительно, 20 зубов, то требуется 1350 об/мин (9000 полушагов в секунду).
При питании 30 В (как в тестировании для графиков), от выбранных моторов высокого крутящего момента не получить, но работать будут.

Другой вопрос в том, как при таких усилиях поведет себя микроскопический ремешок с шагом зуба 1 мм?
0,2 Н*м при радиусе шкива 3,2 мм создаст усилие в 6,5 кгс. Выдержит такое ремень?

[artclonic]

Простите, простите в расчет указан 2 мм (стандартный ремень) а в описании общибся...)
В расчете 2мм шаг ремня но получается при режиме 0,25 (1/4) 9333 шагов в сек... для 467 мм/сек

Так как же момент не зависит от дробления шага????

[Сергей Саныч]

Так как же момент не зависит от дробления шага????

В приведенном расчете есть путаница в терминах. Словом "шаг" обозван и шаг самого ШД, который является его физической характеристикой и не зависит от дробления (строка 2), и импульс Step, поступающий на драйвер (в строке 15).

[artclonic]

Пример (совсем запутался..)
Я работаю в режиме 1/16 шага, со скоростью 600 об/мин. = 10 об /сек
Какая частота шаг/сек получится?
16*200*10 = 32000 шаг/сек

И

Я работаю в режиме 1/2 шага, со скоростью 600 об/мин.
Какая частота шаг/сек получится?
2*200*10 = 4000 шаг/сек

[Сергей Саныч]

Пример (совсем запутался..)
Я работаю в режиме 1/16 шага, со скоростью 600 об/мин. = 10 об /сек
Какая частота шаг/сек получится?
16*200*10 = 32000 шаг/сек

И

Я работаю в режиме 1/2 шага, со скоростью 600 об/мин.
Какая частота шаг/сек получится?
2*200*10 = 4000 шаг/сек

В обоих случаях 2000 шаг/сек. (физических)
Именно их надо учитывать при определении момента.
Сколько для этого надо подать импульсов Step на драйвер - не важно.

[artclonic]

Вот рассчитал
4 варианта
1 вариант - фактическая работа при этом двигатель выходил в срыв шагов, момент 3,5 кг*см
2 вариант - фактическая работа при этом двигатель не выходил в срыв шагов тоже около 3,5 кг*см (но скорее всего несколько больше) (т.е. можно заключить, что при моменте 4 кг*см - работа уж точно будет стабильной)
3 вариант - планируемая работа при линейной скорости чуть более 400 мм/сек Момент - 8 кг*см
3 вариант - планируемая работа при линейной скорости чуть более 500 мм/сек Момент - 7,8 кг*см

Можно заключить, что 400-450 мм/сек на 57 ШД достижимая скорость стабильной работы? Или нет?


Двигатель 42 (вариант1) - срывается в пропуске
Задал 540.0 об/мин
Расчет 9.0 об/сек
Расчет 1800.0 шаг/сек
Задал 32.0 мм/об
Расчет 288.0 мм/сек
Расчет 17280.0 мм/мин
По диаграме 3.5 кг*см

Двигатель 42 (вариант2) - работает вроде стабильно
Задал 470.0 об/мин
Расчет 7.8 об/сек
Расчет 1566.7 шаг/сек
Задал 32.0 мм/об
Расчет 250.7 мм/сек
Расчет 15040.0 мм/мин
По диаграме 3.5 кг*см

Двигатель 57 (вариант3 ) - план №1
Задал 650.0 об/мин
Расчет 10.8 об/сек
Расчет 2166.7 шаг/сек
Задал 40.0 мм/об
Расчет 433.3 мм/сек
Расчет 26000.0 мм/мин
По диаграме 8.0 кг*см

Двигатель 57 (вариант3 ) - план №2
Задал 800.0 об/мин
Расчет 13.3 об/сек
Расчет 2666.7 шаг/сек
Расчет 40.0 мм/об
Расчет 533.3 мм/сек
Расчет 32000.0 мм/мин
По диаграме 7,8 кг*см

[artclonic]

придется практикои проверять..

[michael-yurov]

придется практикои проверять..

Так а какие еще ответы то хочешь? Все уже рассказали, а ты упорно пытаешься микрошаг в расчеты запихнуть.
Хочешь практикой - никто же не против. проверяй.
Хочешь расчетами, на каких скоростях мотор сможет нормально работать - вот есть калькулятор: http://www.cnc-club.ru/forum/viewtopic. ... 39#p228839

[artclonic]

Спасибо. К стати примерно мои расчеты со сверкои с диаграммои показывают (для стабильнои)работы примерно тоже самое..

На красно плате еще есть регулировка спада тока - что это и какои лучше выставить 25%,50%,75%,100%?