Приветствие гостям сайта!

Приветствуем гостей! Пользователи которые зарегистрированы, имеют больше возможностей.
Категории сайта выполнены в виде картотеки. Для компактности и большего удобства.
Чтобы открылось меню с разделами, щелкните мышкой по имени категории.
Например, ниже щелкните мышкой по Товары для быта. И сможете увидеть наименования разделов и подразделов с темами.

Автор: Ermak Тема: Мягкость хода оси. Правильно выбрать напряжение для вашего шагового двигателя.  (Прочитано 3837 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Ermak

  • Обзорщик
  • Постоялец
  • *****
  • Сообщений: 3 987
  • Карма: +14/-1
Думаю тема интересна будет многим.

Итак имеем как то шаговый двигатель. Что нам необходимо знать про него?
Габаритные размеры, вес и другие параметры не рассматриваем.
Нам нужно знать.

Угол поворота на шаг Обычно самый ходовой это Шаг, гр   :    1,8   То есть за полный поворот он сделает 200 шагов. То есть 360 градусов делим на 1.8

Ток, А   Чем больше ток, тем мощней нужен БП

Сопротивление фазы, ом

Индуктивность, mH    Влияет на тихоходность и быстроходность двигателя Под тихоходный нужно большее напряжение.

Момент удержания кг*см


Итак берем для примера, такой двигатель
Модель: 17HS4401
1.8 градусов/шаг
Сила удержания: 40 Н*см
Ток: 1.7А
Сопротивление фазы: 1.5 Ом
Индуктивность фазы: 2.8 мГ

Оптимальное напряжение питания шагового двигателя зависит от индуктивности двигателя. Диапазон питающих напряжений двигателя должен находится в диапазоне от 4 до 25 значений номинального напряжения питания двигателя (номинальное напряжение питания двигателя и индуктивность обмоток двигателя указана в документации на двигатель). При использовании напряжения питания со значением менее 4 от номинального, двигатель не будет вращаться, а будет только нагреваться, что приведет к его поломке.
Для точного расчета напряжения питания двигателя воспользуйтесь формулой:
U = 32 x√ L,
где L - индуктивность обмотки (в мГн), взятая из технической документации на двигатель; U - напряжение питания, В DC

Подставляем параметры, получаем 53 вольта.

Как показывает практика, чем больше напряжение питания драйвера, тем большее значение ускорения без пропуска шагов на шаговом двигателе.

Любые ШД свыше 9 кг лучше начинать питать от 24В. Сожгет их не напряжение, а ток. прежде чем сгореть, он разогреется как печка. Отсего параметра и плясать, если после 30 мин нагрев выше 70 гр, то либо уменьшаем нагрузки, лиюо меняем ЩД на более мощный.

Скорость нарастания тока в катушке зависит от ЭДС источника тока" ;)
Говоря простым и понятным языком: "хотите быстро "ездить" - подавайте больше НАПРЯЖЕНИЯ, хотите сильней "держать" - подавайте больше ТОКА".
Так что чем выше индуктивность обмоток - тем бОльшее напряжение нужно подать на двигатель для достижения те-же оборотов при одинаковом токе(например при сравнении с движком, имеющим меньшую индуктивность обмоток).


Оффлайн Ermak

  • Обзорщик
  • Постоялец
  • *****
  • Сообщений: 3 987
  • Карма: +14/-1
Чего это я в электрику полез то? Да потому что, концы как то не сходятся с теорией.
Кручу вручную ось, все отлично, идет мягко.

Подключаю через ардуинку и шильды. Выставляю токи как в документации на ШД.
Какая то ерунда получается, ШД дурковать начинает. На оси Z стоит ДШИ 200-2, всё отлично мягко, вообще ось не слышно, что перемещается.
Кручу остальные. какой то дребезг появляется.
Добавил тока больше, другое дело. Попробую напряжение другое подать, при меньшем токе.

Смотрим тех. характеристики ШД
Nema 23 HS 6602
Шаг, гр   :    1,8   
 Ток, А   :    1.5   
 Сопротивление фазы, ом   :    3.2   
 Индуктивность, mH   :    5.5   
 Момент удержания кг*см   :    9.0   
 

ДШИ 200-2

Шаг, гр   :    1,8   
 Ток, А   :    1.5   
 Сопротивление фазы, ом   : 2.1
 Индуктивность, mH   :    
 Момент удержания кг*см   :    

Не могу пока найти 2 последних параметра.
 

 

Оффлайн Ermak

  • Обзорщик
  • Постоялец
  • *****
  • Сообщений: 3 987
  • Карма: +14/-1
В общем такая картина.

С Nema 23 HS 6602 видно это так называемые тихоходные движки. Когда выставил им напругу 12 вольт и нужный ток, они ведут себя очень плохо, совсем не понравилось. Как то не предсказуемо. То лучше то хуже. Взял добавил им тока, картина стала получше, но всё равно не очень. Нет этой мягкости хода.
Хотя со скоростями и ускорением экспериментировал.
Все наладилось, когда им выставил всё же 24 вольта. Вот тогда, сразу почувствовал это мягкий ход и как бы надежность.

ДШИ 200-2 вот этот движок, себя отлично показывал во всех перечисленных выше режимах. Как на перечисленном выше напряжении, так и на токе.

Удивляет, что драйвера и сами движки почти не нагреваются. Правда не проверял, еще пока на долгом времени работы.

Но в общем получается, когда вы выбираете движки для покупки, старайтесь на индуктивность смотреть. Чем меньше тем лучше.
Съэкономите на БП и драйверах. По крайней мере у меня так.
Комповых БП на 12 вольт как то легче найти, да и драйвера на меньший ток, дешевле стоят.

Хорошо бы, чтобы вы в этой теме  работу своих движков описывали, тогда бы мы накопили базу знаний на практике и всем бы было легче потом в выборе.

Оффлайн Ermak

  • Обзорщик
  • Постоялец
  • *****
  • Сообщений: 3 987
  • Карма: +14/-1
Про микрошаг

плюсы и минусы работы шагового двигателя в микрошаговом режиме.

Плюсы:

    - повышение разрешающей способности;
    - значительное снижение вибраций;
    - значительное снижение шума;
    - выравнивание момента;
    - избегание резонанса.

Минусы:

    - снижение максимальной частоты вращения ротора;
    - снижение максимального момента шагового двигателя.