Jag undrar lite grand hur man räknar ut kraften som en stegmotor genererar genom skruven. Så här tänkte jag:
Min stegmotor har ett hållmoment på 150 oz/inch, vilket vad jag förstår motsvarar ungeför 1Nm. Varje varv på stegmotorn flyttar fräsbordet 2 mm, så jag tänkte mig en cirkel med omkretsen 2 mm och alltså denna 1 N utövar sin kraft på en radie på 0,318 mm vilket ger 3142N, säg 70% för konvertering av hållmoment till flyttmoment och stegmotorn skulle vara kapabel att generera en kraft på ca 2200N.
Stämmer denna uträkning?
Från detta antar jag att det skulle gå att räkna ut max fräsmatning på något sätt.
Hur räkna ut kraften från stegmotor
Kan stämma, H.O har förklarat det fint här , en liten bit ner på sidan.
http://www.elektronikforumet.com/forum/ ... &start=165
http://www.elektronikforumet.com/forum/ ... &start=165
Tack för det pcmper. Jag hittade en hel del matnyttigt där.
Men nu hittade jag något annat, aningen oroväckande, nämligen formeln för "corner speed". Det är den punkt då stegmotorn övergår från att ha konstant moment, till att vara effektbegränsad. Det oroväckande är att det också tydligen är den hastighet då mid-band resonance börjar uppträda och då också den högsta säkra hastighet som man kan använda utan att ha en driver som har mid-band-compensation. (tror jag)
Formeln från Gecko-Mariss är:
2) RPM = (0.191 * Vs) / (L * Is)
Where:
RPM = the motor's corner speed
Vs = supply voltage
L = winding inductance in Henries
Is = drive's set phase current in Amperes
Jag lade in lite olika stegmotorer i ett spreadsheet, för att se när den hastigheten uppkommer:
De översta är de SLO-SYN som jag har i min fräs, de andra kommer är från bergan.se.
De stegmotorer som är överst i listan är kopplade på två olika sätt, antingen unipolärt, eller med lindningarna i serie. Om två spänningar är givna, är den högre för 20x spänningen, eller i vissa fall upp till 25x. Det är den högsta rekommenderade spänningen. mm/s, mm/min och full rörelse gäller min fräs, som har en skruv med stigning 2mm/varv.
Så vad man finner är att stegmotorer med hög induktans har en mycket lägre "corner speed". Likaledes större stegmotorer. Intressant kanske är att om jag kopplar samma stegmotor antingen unipolärt, eller i bipolärt i serie, så ger seriekopplingen halva "corner speed" om man har max-spänning i båda fallen (20x). Så induktansen spelar roll för hur fort man kan förflytta sig utan att resonanser börjar spöka. Seriekoppling ger visserligen högre moment, men det verkar löna sig bättre att använda snäppet större stegmotor istället, för samma effekt.
Men nu hittade jag något annat, aningen oroväckande, nämligen formeln för "corner speed". Det är den punkt då stegmotorn övergår från att ha konstant moment, till att vara effektbegränsad. Det oroväckande är att det också tydligen är den hastighet då mid-band resonance börjar uppträda och då också den högsta säkra hastighet som man kan använda utan att ha en driver som har mid-band-compensation. (tror jag)
Formeln från Gecko-Mariss är:
2) RPM = (0.191 * Vs) / (L * Is)
Where:
RPM = the motor's corner speed
Vs = supply voltage
L = winding inductance in Henries
Is = drive's set phase current in Amperes
Jag lade in lite olika stegmotorer i ett spreadsheet, för att se när den hastigheten uppkommer:
De översta är de SLO-SYN som jag har i min fräs, de andra kommer är från bergan.se.
De stegmotorer som är överst i listan är kopplade på två olika sätt, antingen unipolärt, eller med lindningarna i serie. Om två spänningar är givna, är den högre för 20x spänningen, eller i vissa fall upp till 25x. Det är den högsta rekommenderade spänningen. mm/s, mm/min och full rörelse gäller min fräs, som har en skruv med stigning 2mm/varv.
Så vad man finner är att stegmotorer med hög induktans har en mycket lägre "corner speed". Likaledes större stegmotorer. Intressant kanske är att om jag kopplar samma stegmotor antingen unipolärt, eller i bipolärt i serie, så ger seriekopplingen halva "corner speed" om man har max-spänning i båda fallen (20x). Så induktansen spelar roll för hur fort man kan förflytta sig utan att resonanser börjar spöka. Seriekoppling ger visserligen högre moment, men det verkar löna sig bättre att använda snäppet större stegmotor istället, för samma effekt.
Hej,
Jag känner inte till det här med "corner-speed" vs mid-band resonance men ju högre induktansen är desto längre tid tar det ju för strömmen att uppnå sitt bör-värde. Om inte strömmen hinner uppnå sitt bör-värde innan nästa "steg" kommer så utvecklar inte motorn fullt moment. Därför har motorer med hög induktans lägre "cornerspeed". Högre spänning "flyttar upp" den punkt - som du sett.
En stegmotor-drivare är ju en konstant-ström-källa - den strävar efter att driva en konstant ström genom lindningen på motorn. Ju högre spänning den har till sitt förfogande desto fortare kan den "uppnå" den efterfrågade strömmen. När hastigheten så ökar och induktansen gör att strömmen inte hinner uppnå den efterfrågade strömmen så går drivstegt från att vara en konstant-ström-källa till att vara en konstant-spännings-källa.
/H.O
Jag känner inte till det här med "corner-speed" vs mid-band resonance men ju högre induktansen är desto längre tid tar det ju för strömmen att uppnå sitt bör-värde. Om inte strömmen hinner uppnå sitt bör-värde innan nästa "steg" kommer så utvecklar inte motorn fullt moment. Därför har motorer med hög induktans lägre "cornerspeed". Högre spänning "flyttar upp" den punkt - som du sett.
En stegmotor-drivare är ju en konstant-ström-källa - den strävar efter att driva en konstant ström genom lindningen på motorn. Ju högre spänning den har till sitt förfogande desto fortare kan den "uppnå" den efterfrågade strömmen. När hastigheten så ökar och induktansen gör att strömmen inte hinner uppnå den efterfrågade strömmen så går drivstegt från att vara en konstant-ström-källa till att vara en konstant-spännings-källa.
/H.O
Det rekommenderas att man inte mata med mer än 20-25 ggr märkspänningen, vilket sätter en begränsning på hur hög spänning man kan ha. Någonstans läste jag att järnförlusterna ökar ju högre spänning man har, vilket kanske är det som sätter begränsningen?
A3977-kretsen har ju dessutom en spänningsbegränsning på 35V, vilket jag inte tänkte på när jag gjorde mitt spreadsheet. Det innebär då att knävarvtalet ligger på ca 1700 rpm för 57STH41, 1000 rpm för 57STH56 och 680 rpm för 57STH76. Fast det kanske räcker gott och väl?. Det ska ju gå att snabbmata med en hastighet som ligger över resonansfrekvenserna.
Mina egna stegisar ska ju ändå ha 4,6A och att mata dem med 2,5A tycker jag är lite i minsta laget, så A3977 duger inte.
A3977-kretsen har ju dessutom en spänningsbegränsning på 35V, vilket jag inte tänkte på när jag gjorde mitt spreadsheet. Det innebär då att knävarvtalet ligger på ca 1700 rpm för 57STH41, 1000 rpm för 57STH56 och 680 rpm för 57STH76. Fast det kanske räcker gott och väl?. Det ska ju gå att snabbmata med en hastighet som ligger över resonansfrekvenserna.
Mina egna stegisar ska ju ändå ha 4,6A och att mata dem med 2,5A tycker jag är lite i minsta laget, så A3977 duger inte.
Nej, kan man inte höja spänningen så måste man ju ha en motor med lägre induktans för att få upp hastigheten. Med lägre induktans kommer högre ström för att få samma moment vilket också det ställer krav på drivsteget. Allt hänger ihop....
Välj en motor som funkar med din mekanik. Köp sedan drivsteg att driva den med. Om inte A3977 duger så är det kanske dags att kolla på något som HAR mid-band-resonance-kompensering. (Gecko är dom ända som jag vet).
/H.O
Välj en motor som funkar med din mekanik. Köp sedan drivsteg att driva den med. Om inte A3977 duger så är det kanske dags att kolla på något som HAR mid-band-resonance-kompensering. (Gecko är dom ända som jag vet).
/H.O
