• Добро пожаловать на Форум пользователей ПО АСКОН. Пожалуйста, авторизуйтесь.
 

Уважаемые пользователи,

Хотим проинформировать вас о режиме работы регистрации на нашем сайте.

Регистрация будет доступна с 8:00 (мск) 12 января.

Благодарим вас за понимание и сотрудничество. Мы ценим ваше терпение и стремимся предоставить вам лучший опыт использования нашего сервиса.

С уважением,
Команда Ascon

Прошу помочь с определением момента двигателя

Автор TV-child, 27.03.26, 20:27:42

« назад - далее »

0 Пользователи и 1 гость просматривают эту тему.

TV-child

После шагового двигателя идёт ещё и редуктор. Шаги мотора "умельчаются". Поэтому предположил, что тип двигателя не так важен. Я так понял, Вы хотите отметить, что в теории можно упереться в предел скорости вращения, вызванный ограничением скорости переключения напряжения на зубцах?

алексst

Цитата: TV-child от 28.03.26, 17:46:15После шагового двигателя идёт ещё и редуктор. Шаги мотора "умельчаются".
Вот и делите шаг двигателя на передаточного число редуктора. Это и будет перемещением стола на один шаг. Только, если у Вас не мотор - редуктор, то учтите ещё и момент на проворот редуктора.
Цитата: TV-child от 28.03.26, 17:46:15Поэтому предположил, что тип двигателя не так важен.
Может быть и не важен, тут возможны варианты.
Цитата: TV-child от 28.03.26, 17:46:15Вы хотите отметить, что в теории можно упереться в предел скорости вращения, вызванный ограничением скорости переключения напряжения на зубцах?
Нет. Я хотел отметить, что ускорение стола при его перемещении, из одного положения в другое, обычным двигателем,и ускорение стола при каждом шаге ( при перемещении шаговым двигателем) могут различаться в сотню раз.
При шаговом двигателе ускорение больше. И усилия тоже.
+ Благодарностей: 1

СВ

#22
Цитата: алексst от 28.03.26, 17:15:37Странный набор слов. У шагового двигателя нет характеристики "мощность". Как её можно вычислить?
Цитата: алексst от 28.03.26, 18:34:40... Я хотел отметить, что ускорение стола при его перемещении, из одного положения в другое, обычным двигателем,и ускорение стола при каждом шаге ( при перемещении шаговым двигателем) могут различаться в сотню раз.
При шаговом двигателе ускорение больше. И усилия тоже.
Похоже, слово шаговый направляет вас немного ... не совсем туда.
Шаговый - такой же В ЦЕЛОМ двигатель, как и прочие электрические, и мощность он тоже имеет. Начиная с определённой частоты шагов (не такой уж и большой) вращение двигателя можно рассматривать как непрерывное, соответственно все "обычные" характеристики - момент, обороты и мощность у них присутствуют.
Другое дело - работа именно в "шаговом" режиме - как у нашего товарища, и особенно на малые углы. Там серьёзные отличия и своё расчёт. Я ни в коем случае не стал бы придумывать свой, исходя из "общего подхода для электродвигателей общего назначения". Даже делал что-то, лет более двадцати назад. Ничего не помню, естественно.

алексst

Делать нечего, решил поиграться. Дай, думаю, посчитаю как будет выглядеть это с шаговым двигателем.
Наобум принял,  что для перемещения стола надо сделать 100 шагов двигателя. Поворот стола за один шаг составит 𝜑 = 0,175/100 = 0,00175рад.
Длительность импульса принял 10мкс. . Больше 15мкс не рекомендуют.  А 10мкс в некоторых контроллерах стоит по умолчанию. (10мкс = 0,00001с) Это длительность поворота стола за один шаг. Общая длительность шага, включая остановку, будет 12мкс. , что даст максимальную частоту импульсов 83кгц.
Остальные данные те же самые. Формулы тоже. Как видите, всё достаточно условно. Особенно количество шагов, которое и влияет на ускорение и необходимый крутящий момент.

Получил.
Поворот за один шаг двигателя - 0,175/100=0,00175рад.
 Требуемое угловое ускорение 𝜀 =(0,00175 · 2)/0,00001^2 = 35 000 000рад/с^2
Требуемый крутящий момент М = 0,092805 · 35 000 000 = 3 248 175 Н·м = 33 131 385kgf·cm
Согласитесь, несусветные цифры. Но, они получены из того условия, что стол должен повернуться на один шаг за время действия импульса. Будет время импульса дольше (тогда частота ниже, если Вас устроит) , цифры будут не такими страшными.

Цитата: СВ от 28.03.26, 22:56:12Шаговый - такой же В ЦЕЛОМ двигатель, как и прочие электрические, и мощность он тоже имеет. Начиная с определённой частоты шагов (не такой уж и большой) вращение двигателя можно рассматривать как непрерывное, соответственно все "обычные" характеристики - момент, обороты и мощность у них присутствуют.

Да, в целом - это двигатель, даже электрический, даже внешне похож, но сильно отличается. Его вращение нельзя рассматривать как непрерывное. Если, на какой-то частоте шагов его вращение можно рассматривать как непрерывное,  то это аварийный режим. Или частота шагов выше допустимой, или двигатель подобран неправильно (его тормозной момент ниже момента, необходимого для остановки механизма или крутящий момент ниже необходимого и двигатель "шагает сам по себе", а механизм "крутится сам по себе").
Да, момент в его характеристиках присутствует. А обороты и мощность - нет.
Например, кто-то вычислил необходимую мощность шагового двигателя 121вт. И куда с ней идти? Выбирать двигатель? Но в характиристиках двигателей такой цифры просто нет. Зачем тогда считали эту мощность?

Цитата: СВ от 28.03.26, 22:56:12Другое дело - работа именно в "шаговом" режиме - как у нашего товарища, и особенно на малые углы.

Это дело не "другое". Работа в "шаговом" режиме (старт-стопном) - это единственный режим работы шагового двигателя. Он не может делать шаги непрерывно. Он должен остановиться после каждого импульса. Шаг двигателя состоит из "движения" и "остановки". "Остановку" исключить нельзя, иначе он не сделает следующий шаг. Такая у него конструкция.
+ Благодарностей: 1

СВ

#24
Цитата: алексst от 29.03.26, 10:48:22...
Это дело не "другое". Работа в "шаговом" режиме (старт-стопном) - это единственный режим работы шагового двигателя. Он не может делать шаги непрерывно. Он должен остановиться после каждого импульса. Шаг двигателя состоит из "движения" и "остановки". "Остановку" исключить нельзя, иначе он не сделает следующий шаг. Такая у него конструкция.
Про вращение:
вот элементарная информация
Шаговые электродвигатели применяются в приводах машин и механизмов, работающих в старт-стопном режиме, или в приводах непрерывного движения, где управляющее воздействие задаётся последовательностью электрических импульсов, например, в станках с ЧПУ. В отличие от сервоприводов, шаговые приводы позволяют получать точное позиционирование без использования обратной связи от датчиков углового положения.


Цитата: TV-child от 27.03.26, 20:27:42Я насчитал целых 315,52 кг*см для того, чтобы сместить столик весом в 10 кг на 10 градусов за первую секунду работы. Момент инерции приведëн на картинке.
Поворотный столик весит 10 кг. Ось вращения вала мотора и столика совпадают с осью Z сборки.
...
Думаю, техзадание надо понимать так:
на ШД напрямую присоединена "вращающаяся" нагрузка.
Брать за основу какой-либо близкий по моменту к расчёту автора(?)/ваш ШД и ...
Максимальная частота ШД известна, так что никаких проблем и по расчёту времени, разве что будут нюансы по учёту разгона/торможения - если расчётная частота будет близка к максимальной.
+ Благодарностей: 1

алексst

Опять подумал. И решил снова вернуться к расчёту.
Дальше всё - это мои фантазии. Может быть, не имеющие к реальности никакого отношения.
Я подумал, что, если нам надо повернуть стол на 10° за одну секунду, и я решил, что будем использовать для этого сто шагов (просто цифра круглая и считать просто), то можно сделать следующее.
Сто шагов за секунду - это 100гц.
Значит, длительность одного шага будет 1с/100гц = 0,01с.
Но, в предыдущем примере я поставил длительность импульса 10мкс. Так рекомендуют для увеличения частоты вращения. А она нам нужна? Нет, конечно, если не надо стол вращать быстрее.
Вот и поставим длительность импульса 0,01с (если это вообще возможно технически). Длительность остановки (2мкс) даже учитывать не будем, на мелочи не распыляемся.
Фантазировать, так фантазировать!

Получаем
Поворот за один шаг двигателя - 0,175/100=0,00175рад.
 Требуемое угловое ускорение 𝜀 =(0,00175 · 2)/0,01^2 = 35рад/с^2
Требуемый крутящий момент М = 0,092805 · 35 = 3,24 Н·м = 33,13kgf·cm
Слушайте, так ведь, гораздо приятнее! Цифры уже на человеческие похожи.

Мне с дивана плохо видно, поэтому сами попробуйте пофантазировать. Вы знаете, что Вам надо, поэтому Вам проще подойти к реальному результату.

Цитата: СВ от 29.03.26, 13:12:52Про вращение:
вот элементарная информация
Шаговые электродвигатели применяются в приводах машин и механизмов, работающих в старт-стопном режиме, или в приводах непрерывного движения, где управляющее воздействие задаётся последовательностью электрических импульсов, например, в станках с ЧПУ. В отличие от сервоприводов, шаговые приводы позволяют получать точное позиционирование без использования обратной связи от датчиков углового положения.


Это ИИ написал? Оспорить невозможно. Непрерывное движение под воздействием последовательных импульсов. Загадка в словах. Непрерывное, но не плавное.
Непрерывно и швейная машинка шьёт.
Непрерывно и ДВС работает, но пол - оборота разгоняется, а потом 3/4 оборота уменьшает скорость вращения.
А шаговый двигатель устроен так, что после каждого шага его ротор должен остановиться, причём в точно определённом положении. Это его свойство используется при его управлении. Ему не подают команду на остановку после выполнения определённого количества шагов. Ему подают команду сделать столько-то шагов в таком направлении.
+ Благодарностей: 1

СВ

#26
Александр, подскажу вам современный простейший способ получения информации - Поиск в интернете, причём вопрос желательно задавать практически в лоб: как работает шаговый двигатель, может ли шаговый двигатель вращаться непрерывно и т.д. Что я буквально и предоставил. Информации будет немеряно (специально не стал давать ссылку на самый ходовой источник, думал - сами догадаетесь). Кстати, ИИ (даже в виде простейшей Алисы) даёт ссылки - откуда информация, т.е. сам не "думает", это тот же поиск.
- - -
На счёт непрерывности движения: не выдумывайте про остановку, импульсы подаются так, что - благодаря инерции (КАК и в двс), - вращение не останавливается. И плавность не страдает. Остановка с торможением - только после последнего импульса.
Например: https://moodle.spsu.ru/pluginfile.php/53295/mod_resource/content/15/ЛР%205%20Управление%20шаговыми%20двигателями%20-%20сокращ.pdf

- - - - -
Вот, кстати, про нюанс правильного расчёта (из того же источника):
Недостатки ШД
Возможность «проскальзывания» ротора — наиболее известная проблема этих двигателей. Это может произойти при превышении нагрузки на валу, при неверной настройке управляющей программы (например, ускорение старта или торможения не адекватно перемещаемой массе)...

Другими словами: ротор ШД повернулся, а столик массой 10 кг - не успел, тяжеловат для данного ШД. Т.е. как бы требуется найти минимальный момент ШД, обеспечивающий стабильную "шаговую работу".

TV-child

Цитата: алексst от 29.03.26, 16:20:59Требуемый крутящий момент М = 0,092805 · 35 = 3,24 Н·м = 33,13kgf·cm
Не думал, что там столько премудростей. Выходит, что в случае применения шаговика потребный момент составит уже не 0,325 кг*см (0,0325 Н*м), а на порядок больше...

алексst

Цитата: TV-child от 29.03.26, 17:04:31Не думал, что там столько премудростей. Выходит, что в случае применения шаговика потребный момент составит уже не 0,325 кг*см (0,0325 Н*м), а на порядок больше...

Не обязательно на порядок больше. Это нельзя воспринимать как аксиому. Может и больше, может и меньше. Каждый случай индивидуален и судить по его результатам о других случаях, нельзя.Конкретно в Вашем случае, такие выводы делать нельзя.
Обратите внимание. Те расчёты, которые я привёл для случая использования шагового двигателя, использовать на практике нельзя. В них используются цифры, никак не связанные с Вашим случаем. Например, количество шагов двигателя для перемещения стола, длительность импульса двигателя. Это случайные цифры, взятые мною для примера. Они могут быть и не применимы на практике.
Поэтому сравнивать эти расчёты и делать из них какие-либо выводы, нельзя.
Вам надо самому всё посчитать. Взять свои исходные данные, настройки и всё пересчитать  для конкретного случая. А использовать цифры, которые я привёл, для выбора двигателя нельзя.
+ Благодарностей: 1

TV-child

#29
Какое непростое это оказалось дело. Спасибо за столь подробные объяснения. Уже проще купить парочку мотор-редукторов и проверить их в деле  :shu:

алексst

Цитата: TV-child от 29.03.26, 19:41:35Какое непростое это оказалось дело. Спасибо за столь подробные объяснения. Уже проще купить парочку мотор-редукторов и проверить их в деле  :shu:
Если сделаете, то, пожалуйста, сообщите здесь результаты. Интересно всё. Какой двигатель справился с задачей, какой не справился. Например, двигатель с моментом таким, частота такая, ошибки такие.
Двигатель с моментом таким, частота такая, работает без ошибок.
Интересны результаты, даже промежуточные отрицательные.

СВ

Цитата: TV-child от 29.03.26, 19:41:35... проще купить парочку мотор-редукторов и проверить их в деле  :shu:
Но лучше НАЙТИ расчёт.
Помнится, здесь же на форуме товарищи рекомендовали связаться напрямую с производителем (и даже помогли в этом!) и получить нужную информацию. Связался: всё отлично.

TV-child

Цитата: алексst от 02.04.26, 10:36:54Если сделаете, то, пожалуйста, сообщите здесь результаты.
Так и планирую сделать. Надеюсь, что удастся дать полезную информацию.