Помогите разобраться с ременным редуктором

[mas]

Имеем станок 2000*1500. По х и у зубчатые рейки м1.
По Х шд SC86STH155-5004AF, 12 Nm, 5.0 A. Стоит редуктор (двигатель/рейка) 1:1. (Временно, из-за ожидания новой шестерни с посадочным 16 мм). При скорости 3м/мин ось Х остановить рукой невозможно. При движении 8м/мин портал останавливается без усилий. При 15м/мин иногда сам пробуксовывает. Все передвижения - холостые.
По Y стоят 2 шд 3Nm 3A ST57H1402 с ременным редуктором (двигатель/рейка) 1/3, т.е. на 1 оборот шестерни по рейке, двигатель делает 3 оборота. При холостом прогоне на 3м/ мин портал не остановить, на 8 - не сложно, на 15- подклинивает.
Итак, падение момента с увеличением числа оборот очевидно.
Раньше, на другом станке, стояли моторы напрямую к рейке- звона и тряски я не заметил.
Итак, вопросы:
1) нужны ли редукторы вообще, ведь кроме плавности движения, они сильно снижают момент удержания?
2) Почему не использовать повышающий редуктор на 1 оборот двигателя- 2 оборота по зубчатой рейке), ведь удержание будет гораздо выше, чем даже напрямую на рейку.
Все делают редукцию на понижение, что требует повышать мощность двигателей или снижать скорость перемещения. Уверен, что я неправ, но вообще не могу понять в чем.
Помогите разобраться!

[slavyan75]

нужны ли редукторы вообще, ведь кроме плавности движения, они сильно снижают момент удержания?

как раз таки ровно наоборот

[slavyan75]

Почему не использовать повышающий редуктор на 1 оборот двигателя- 2 оборота по зубчатой рейке), ведь удержание будет гораздо выше, чем даже напрямую на рейку

опять неправильно, что то совсем у вас каша ; вы закон рычага слышали ? выигрываешь в силе, проигрываешь в расстоянии, и наоборот ; так и здесь

[mas]

Понятно, что на 1 оборот по рейке, для снижения нагрузки на мотор, нужно чтобы он сделал больше оборотов.
Но возможно ли где-то увидеть эту зависимость кол-ва оборотов двигателя в минуту и снижение момента.
Просто многие ставят редукторы 4:1, 5:1. Очевидно, что при скорости перемещения 15м/мин мотор потеряет большую часть момента.
Может есть какое-то рекомендуемое кол-во оборотов двигателя для минимальной потери момента?

[mas]

Точно сказать не могу, но предположим, что напрямую с 15ти зубой шестерней за один оборот двигатель проходит 5см. Значит, на 15 м/мин ему надо сделать 300 оборотов за минуту или 5 оборотов в секунду. Не так много. При редукции 1:5- это уже 1500 оборотов в минуту. Это вообще реально? И получается, что мотору крутить легко, но он захлебнется.
Или я ошибаюсь?

[xvovanx]

При редукции 1:5- это уже 1500 оборотов в минуту. Это вообще реально?

Нет. Вам уже писали - поставив редуктор, выигрываете в моменте, проигрываете в скорости. Придется чем то жертвовать, с редуктором скорость портала уменьшится, до прежних скоростей конечно же не вытяните, но мотору легче будет тянуть.

[mas]

Нашел график. Получается, что при 250 об/мин момент падает на 17%, а при 500 -50%.
Получается, что максимальная скорость вращения двигателя 200-250 об/ мин, для минимальных потерь.
Значит, при вращении напрямую с мотора на рейку мы можем выбрать 200об/мин с максимальным моментом и перемещать портал со скоростью 10м/мин.
При редукторе 3:1 скорость при 200 об/мин будет 3м/мин. В принципе, не плохо. Максимальный крутящий момент и минимальная нагрузка.
Все. Разобрался. Все устраивает, станок кроит фанеру на 3м/мин 4мм фрезой по 4 мм за раз. При больших скоростях все равно ломаются фрезы.
Единственное, может кто-то проводил анализ возможности применения редуктора от требуемой скорости? Ради общего развития.

[slavyan75]

При редукторе 3:1 скорость при 200 об/мин будет 3м/мин. В принципе, не плохо

плохо при таком поле

максимальная скорость вращения двигателя 200-250 об/ мин, для минимальных потерь

ну это смотря какой движок ; у меня на ШВП1610 скорости до 12 м/мин.; т.е. более 1000 об/мин.

[mas]

Блин, мозг взрывается! ШВП 1610 подключена напрямую без редуктора? 20 оборотов на метр, на 12 метров всего 240 оборотов.
3м/мин - это рабочая скорость. По-моему, очень приемлемо.

[slavyan75]

20 оборотов на метр

ага, если ШВП будет с шагом 50 ..)

[mas]

Точно. Тупанул.
200 оборотов на метр. На 12метров- 2400 оборотов.
Повышающий редуктор 1:2?
Это не серва случаем?

[hmnijp]

Точно. Тупанул.
200 оборотов на метр. На 12метров- 2400 оборотов.
Повышающий редуктор 1:2?
Это не серва случаем?

Для примера швп с шагом 10 напрямую. двигатели nema34- 98мм 6А, индуктивность 2.4мгн. напряжение 100в. холостые до 15м/мин. рабочие по дереву бывает 8м/мин. Но думаю 1500 об/мин для них предел.
На двигателях 155мм думаю раза в два меньше, при схожем напряжении, из-за большей индуктивности обмоток и инерции ротора.
Какие у вас драйвера и БП? Чем меньше напряжение, тем меньше момента у двигателей на оборотах.

[mas]

Блок36V 16,7 A
Драйвер на 86 d5056 4A рабочая. Знаю, что мало. Мотор на 5 А, продавец написал, что драйвер 5,6А, а это оказалось пиковое значение.
На 57 - не помню какие, на них не написано, но выглядят так:

[mas]

Вот так

[mas]

А какого размера у вас станок? Я от швп отказался из-за колбасни, тряслись как сумасшедшие.

[hmnijp]

А какого размера у вас станок? Я от швп отказался из-за колбасни, тряслись как сумасшедшие.

швп 1м и 1.5м.

для 34ого двигателя, чтобы нормально раскрутить его, нужны драйвера от 6А и напряжение 90в( на самом деле ограничено только драйвером, чем больше, тем лучше)
Длядлинных 57х ваших драйверов тоже совсем впритык. Я на такие ставил dm556. двигателя эти 4А легко едят.
36v это мало для обоих.

Тут ситуация такая - скорость наростания тока в обмотках зависит от индуктивности и напряжения.
Чем больше индуктивность, тем выше нужно напряжение чтобы в обмотках двигателя в течении шага успевал подниматься ток.
У вас длинные тяжелые двигатели с относительно высокой индуктивностью. Это особенно касается 34ого.

[mas]

напряжение 90в

А так можно? И ничего не перегреется?
Я почему-то был уверен, что 36в предел.
Если я правильно себе представляю, то индуктивность повысится с напряжением и тем самым повысит мощность двигателя?

[hmnijp]

напряжение 90в

А так можно? И ничего не перегреется?
Я почему-то был уверен, что 36в предел.
Если я правильно себе представляю, то индуктивность повысится с напряжением и тем самым повысит мощность двигателя?

Можно, если драйвера позволяют. Мои например до 80AC/110DC.

Индуктивность обмоток зависит от физических параметров катушки. И это уже есть измеренная величина электрической инерции вашей катушки.

Чем выше индуктивность, тем больше индуктивное сопротивление при вращении двигателя(= 2π * частота*индуктивность) А значит нужно прилагать большее напряжение, чтобы поддерживать заданный ток.
То есть с увеличением напряжения кривая момента будет сдвигаться в сторону больших оборотов.
Отсюда же вывод что двигатели с меньшей индуктивностью более оборотистые.

В общем хотите получить отдачу от ваших двигателей и чтобы момент не терялся с оборотами - повышаете напряжение. И скорее всего меняйте драйвера, учитывая что их нужно выбирать с запасом, тк среднеквадратичный ток на 30% меньше пикового, который написан. Ваши возможно не дают паспортного для этих двигателей. Ну и подбираете передаточное соотношение в сторону меньших оборотов двигателей(там где выше график момента) и приемлемой дискретности перемещений

[Mamont]

SC86STH155-5004AF индуктивность имеет 11.2мгн, это прилично.
Теоритическая скорость вращения без потери момента (от блока 36в) ~2.5об/с
Все что выше, связано с падением момента.

Чтоб движки крутили быстро, надо использовать блок питания на 90-100в. С соответствующими драйверами есессно.

[mas]

Большое спасибо, парни! Реально открытие для меня. А драйвера перегреваться не будут?