cnc-club.ru

Уважаемые коллеги!

Для работы требуется вращать микрометрический винт предметного столика микроскопа при помощи шагового двигателя.

Каким крутящим моментом и какой мощностью должен обладать шаговый двигатель? Предметный столик металлический, размером 100 х 100 мм, еще советского производства, то есть, довольно старый. Исследуемый образец на предметном столике - не более 50-70 грамм. Кроме того, очевидно, что по крутящему моменту и мощности нужно иметь хотя бы двойной запас. Большие скорости вращения не требуются, например, 5 оборотов в минуту.

Кстати, какой при этом выбрать драйвер шагового двигателя, чтобы была возможность работать в микрошаговом режиме. Кажется, не все драйверы это позволяют осуществить. Управляющий контроллер драйвера - внешний, atmega 1281-16AU.


С уважением, А.

Полагаю, подойдет практически любой ШД формата Nema17.
Драйвер - копеечный, на базе микросхем DRV8825 (микрошаг до 1/32) или A4988 (до 1/16) https://ru.aliexpress.com/item/3d-print ... da464e4f48

Спасибо. Посмотрю-попробую

А все-таки, существует ли какая-либо методика расчета сопротивления крутящему моменту микрометрического винта предметного столика? Я имею ввиду практически пригодный алгоритм расчета.

Практически тут можно только измерить момент. Например, намотать на ручку (если форма позволяет. Если нет, то приделать подходящий шкивок) нитку и потянуть за нее динамометром, измеряя усилие. Особо обратить внимание на момент страгивания. После чего рассчитать момент вращения, исходя из максимальных показателей динамометра и радиуса шкива.
Момент ШД выбрать с 2-3 кратным запасом.

То есть, вы предлагаете определить экспериментальным путем. Измерить, конечно, можно. Только мне кажется, что если такие микрометрические передачи производятся массово, то для определения всех их параметров существуют соответствующие расчетные методики. А то и просто табличные данные для типичных размеров.

Благодарю вас за ответ

Скорее всего, в таких узлах основной момент сопротивления создает трение, причем сознательно введенное, чтобы было удобно работать. Само усилие на перемещение препарата ничтожно.

Еще раз благодарю за ваши ответы и рекомендации.
А что касается драйвера для шд, то тут возникает еще один вопрос. Как я понял, существует несколько методик расчета напряжения, подаваемого на обмотки шд. Первый вариант: u = I*(8...10). второй вариант: u = 32*sqrt(L). Для nema-17 получается, что по первому варианту U= 17-18 В, по второму u= 60 В. Да, согласен, большие скорости вращения здесь не нужны (индуктивность в моем случае вроде не является лимитирующим фактором) , но очень уж большое расхождение получается. Кроме того, для драйвера DRV8825 максимальное напряжение 35 (по другим данным 45) В. Кстати, для драйверов на базе L298 и, например, TB6560 V2 - аналогично.
Нет ли здесь какого-то противоречия? Кроме того, шд ведь еще и не любят слишком низкого напряжения?

AlexF писал(а):ервый вариант: u = I*(8...10). второй вариант: u = 32*sqrt(L)

Это эмпирические формулы для грубой прикидки. Есть калькуляторы, позволяющие более точно оценить Программа расчета максимальной скорости шагового мотора #1

AlexF писал(а): для драйвера DRV8825 максимальное напряжение 35 (по другим данным 45) В.

Для ваших целей будет достаточно подать на драйвер 12-15 вольт.

AlexF писал(а):шд ведь еще и не любят слишком низкого напряжения?

ШД питается током и понятия не имеет, каким напряжением питается драйвер. Забота драйвера - выдать заданный ток. Разумеется, при низком напряжении и большой индуктивности обмоток драйвер просто не будет за время шага успевать "разогнать" ток до нужного значения, что выразится в падении момента на больших скоростях.
Драйверы L298 и TB6560 - морально устаревшие и для вашего случая ставить их нет смысла.

Тоже появился не простой вопрос по ЩД.
В планах вакуумная камера с движением внутри рычагами , а что если внутри камеры двигать их будут обычные ШД ? Как они себя поведут в вакууме , и как вакуум будет реагировать на них ? или нужны специальные шаговики для вакуума ?

Человек то в вакууме не сразу дохнет. А шаговикам - совсем пофиг.

Почему возник такой вопрос - потому что я ни разу не видел в вакуумной камере работающий электродвигатель.
В основном редуктор с мотором ставятся снаружи , приводной вал на подшипниках через уплотнительные резиновые кольца сквозь стенку камеры. Я хочу упростить конструкцию и весь механизм с моторами поместить в камеру . С щеточными движками такой вариант точно не прокатит - малейшая искра и вакуум падает...
Теоретически шаговик в вакууме должен работать без проблем , в общем нужно самому проводить опыты.

Kuzyakin писал(а):Теоретически шаговик в вакууме должен работать без проблем

Только теоретически. ШД потребляет заметную мощность даже в режиме удержания. Эта мощность превращается в тепло, которое надо куда-то отвести. Конвективный теплоотвод исключается. Поэтому надо тепло как-то вывести наружу, иначе ШД перегреется. Например, применить тепловые трубки. Или использовать двигатель в сильно облегченных режимах. Смазка в подшипниках в вакууме может испаряться, что тоже нехорошо и для подшипников и для вакуума.

Kuzyakin писал(а):я ни разу не видел в вакуумной камере работающий электродвигатель.

В космосе их немало работает. Правда, там вакуум трудновато испортить А вот проблема теплоотвода стоит остро. Но как-то же решают, хотя кроме как через излучение, тепло сбрасывать некуда.

Про выделение моторами тепла я как-то и не подумал .!