Муки выбора

[Locko6]

Для начала, на вашем форуме по знаниям тематики я полный ноль хотя часто читаю ваш форум. Поэтому возможно мой вопрос будет странным для вас. У меня есть несколько задач и почему-то я решил что мне обязательно для этого нужны шаговые двигатели. Мне не требуются точность в 10 микрон, мне требуется точность в 1 мм. И от двигателей требуется прокрутить винт определённое количество раз, чтобы рычаг поднялся на определённую высоту и по достижение вернулся в исходное положение, то есть возможно установить концевики и спаять небольшую электросхему с пару реле которые все паяли когда ходили на радиокружок в детстве. Но есть одно но, подняться рычаг должен с определённой скоростью, сделать 75 оборотов винта за 3 секунды (сейчас у меня винт с обычной метрической резьбой), нагрузка около 25 кгс. То есть возможно, можно поставить асинхронный движок с тормозом на 1500 оборотов и будет счастье, но это в теории. Стоит оно того или всё таки шаговые двигатели в подобном случае лучше? Мне просто кажется, что как-то слишком всё просто у меня получается, поэтому интересует мнение опытных людей.

[AndyBig]

У меня у самого знаний в этой области мало, но исходя из того, что я знаю, ШД не потянет 1500 об/мин. Если только серву поставить, но для такой простой задачи это будет слишком шикарно
Может быть просто подклбчить асихронник через частотный регулятор?

[Yur_ra]

как вариант обычный асинхронник, концевики и правильно запрограммированный частотный преобразователь спасут отца русской демократии.

[Сергей Саныч]

До 1500 об/мин ШД раскрутить можно, но при этом сильно упадет момент.

(сейчас у меня винт с обычной метрической резьбой), нагрузка около 25 кгс.

Это самое слабое место в проекте. Резьба быстро износится при такой нагрузке. Лучше всего поставить ШВП, скажем 12 мм (они достаточно доступны). Шаг, как правило, 4 мм. Поэтому скорость ШД снизится до 375 об/мин, а это достижимо без проблем.
Более бюджетное решение - поставить трапециедальный винт. При требуемой точности можно пойти в автомагазин, купить самый дешевый винтовой домкрат и из него добыть требуемую пару винт-гайка.

[Nick]

Да, винт надо менять. Если нужно еще и удержание рычага в конечных положениях или удержание при выключенном двигателе, то лучше всего трапеция.

[valor]

А если взять винт швп с шагом 10 мм то обороты шаговика упадут еще в 2.5 раза. сейчас вроде найти винт 1610 не проблема

[Сергей Саныч]

найти винт 1610 не проблема

не проблема, но дороже. Да и громоздко. Изначально у ТС вообще было, как я понимаю, что-то вроде М8.

[Yur_ra]

А если взять винт швп с шагом 10 мм то обороты шаговика упадут еще в 2.5 раза. сейчас вроде найти винт 1610 не проблема

Шаг 10мм для вертикальной оси не очень подходит, но для скорости самое оно.

Locko6, учтите, что применив шаговый двигатель вам придётся также присобачить схему которая будет плавно разгонять ШД, шаговики с места в карьер стартовать не умеют в отличии от асинхронника который с перегрузкой но отрабатывает. Сервопривод для такой простой цели дорого,тем более точность требуется всего 1мм, догадываюсь и хуже подойдёт. Потому настоятельно рекомендую тщательно рассмотреть вариант асинронника, концевиков и инвентора- правильное программирование и вам даже паять ничего не прийдётся. И в том слуае шаг винта 5мм или даже 4мм будет в самый раз.

[Locko6]

Если дело в оборотах то можно сделать эксцентриковый вал и тогда за один оборот двигателя будет происходить весь цикл. сейчас точно прикинули и нагрузка на шаговый двигатель в пике будет максимум 14 кг. если ставить винт, то 10 кг.

Locko6, учтите, что применив шаговый двигатель вам придётся также присобачить схему которая будет плавно разгонять ШД, шаговики с места в карьер стартовать не умеют в отличии от асинхронника который с перегрузкой но отрабатывает. Сервопривод для такой простой цели дорого,тем более точность требуется всего 1мм, догадываюсь и хуже подойдёт. Потому настоятельно рекомендую тщательно рассмотреть вариант асинронника, концевиков и инвентора- правильное программирование и вам даже паять ничего не прийдётся. И в том слуае шаг винта 5мм или даже 4мм будет в самый раз.

Похоже я в чём-то заблуждаюсь. Если брать шаговый двигатель, то необходимо: шаговый двигатель, блок питания, драйвер и делать (в моём случае заказывать) контроллер (выходит ~10.000 руб. ?). Если брать асинхронный двигатель с тормозом то кроме двигателя и пары кнопок и реле на 380V ничего не надо (обойдётся в 11-12.000 руб.). Зачем мне частотный преобразователь не могу понять.

[AndyBig]

шаговый двигатель, блок питания, драйвер и делать (в моём случае заказывать) контроллер (выходит ~10.000 руб. ?)

Мне кажется, что изготовление контроллера под заказ выйдет несколько дороже, чем Вы думаете

Зачем мне частотный преобразователь

Что бы не искать асинхронник с тормозом.

[michael-yurov]

Бывают хитрые драйверы, которые могут работать без контроллера: http://darxton.ru/Netshop/mechatronics/ ... _2204.html

[Locko6]

Мне кажется, что изготовление контроллера под заказ выйдет несколько дороже, чем Вы думаете

Я пока не интересовался точной стоимостью и моя фантазия подсказывает, что если обращаться к людям которые этим занимаются то у них будет готовое решение. С реальностью столкнусь позже или может вы подскажите если от контроллера будет требоваться при включение сделать определённое количество оборотов за промежуток времени ? На данный момент я пришёл к тому, что требуется сделать один оборот на 360 градусов за ~3 секунды.

Что бы не искать асинхронник с тормозом.

Я может не ориентируюсь в ценах, но частотный преобразователь который подойдёт стоит почти как асинхронник с тормозом.

Бывают хитрые драйверы, которые могут работать без контроллера: http://darxton.ru/Netshop/mechatronics/ ... _2204.html

Спасибо,за ссылку! Очень интересный магазин.

[AndyBig]

от контроллера будет требоваться при включение сделать определённое количество оборотов за промежуток времени ?

С шаговиками не все так просто, они не могут разгоняться с места в карьер, их нужно разгонять плавно. Хотя оборот за 3 секунды - это достаточно мало, на таких оборотах его можно и сразу стартовать

[Yur_ra]

Мне кажется, что изготовление контроллера под заказ выйдет несколько дороже, чем Вы думаете

Я пока не интересовался точной стоимостью и моя фантазия подсказывает, что если обращаться к людям которые этим занимаются то у них будет готовое решение. С реальностью столкнусь позже или может вы подскажите если от контроллера будет требоваться при включение сделать определённое количество оборотов за промежуток времени ? На данный момент я пришёл к тому, что требуется сделать один оборот на 360 градусов за ~3 секунды.

Что бы не искать асинхронник с тормозом.

Я может не ориентируюсь в ценах, но частотный преобразователь который подойдёт стоит почти как асинхронник с тормозом.

Бывают хитрые драйверы, которые могут работать без контроллера: http://darxton.ru/Netshop/mechatronics/ ... _2204.html

Спасибо,за ссылку! Очень интересный магазин.

Асинхронник с частотником более гибкое и надёжное решение чем асинронник с тормозом+ пускатели ещё и кономичнее по потреблению при частых стартстопах, но при таких низких оборотах ещё и редуктор лепить... не, вам и правда шаговик больше подходит.

Если 360 градусов за 3 секунды, то концевики, шаговик, стандартный драйвер к нему и простейший генератор степов на 555ом таймере самое оно + 1 микросхема логики и/или реле.

[Locko6]

С шаговиками не все так просто, они не могут разгоняться с места в карьер, их нужно разгонять плавно. Хотя оборот за 3 секунды - это достаточно мало, на таких оборотах его можно и сразу стартовать

Что они тогда могут со старта (какая мгновенная скорость возможна) ? Я пока только понял что шаговый двигатель можно использовать если количество оборотов не превышает ~800 оборотов в минуту и удерживающий момент падает при увеличение скорости, поэтому желательно покупать с двойным запасом мощности, чтобы наверняка.

[AndyBig]

Что они тогда могут со старта

Честно говоря, меня пока недостаточно знаний и опыта, что бы однозначно ответить. Знаю только, что чем мощнее (больше) шаговик, тем медленнее его нужно разгонять. Но оборот в три секунды, мне кажется, потянет с места любой шаговик Это все-таки не 75 об/сек, как было в начальных условиях

[michael-yurov]

Я пока только понял что шаговый двигатель можно использовать если количество оборотов не превышает ~800 оборотов в минуту

Для примера - 7500 об/мин:

(для просмотра содержимого нажмите на ссылку)

https://www.youtube.com/watch?v=ShudkgT_fKQ

и удерживающий момент падает при увеличение скорости

Так и есть - нужно смотреть графики для конкретного мотора.
При чем падение будет меньше если использовать более высокое напряжение питания.

поэтому желательно покупать с двойным запасом мощности, чтобы наверняка.

Вот это - самая распространенная ошибка, т.к. более мощные моторы - менее поворотливые и быстрее теряют момент на высоких скоростях.

[Сергей Саныч]

Что они тогда могут со старта (какая мгновенная скорость возможна) ?

Для распространенных двигателей типоразмера 57 мм (Nema23) можно принять стартовую частоту 1000 шагов в секунду (5 об/сек при 200 шагах на оборот). Так что оборот за 3 секунды (66,7 Гц) потянет без проблем.

[michael-yurov]

Будет, конечно, зависеть и от нагрузки.

[Locko6]

Для примера - 7500 об/мин

Извиняюсь могу нести чушь, потому что читаю форумы, статьи и пока имею поверхностное представления о возможностях ШД. Я имел в виду под нагрузкой, но одном из форумов посвящённом ЧПУ, два человека общались и прозвучали слова, что шаговый двигатель можно раскрутить до 4.500 оборотов в минуту, но это всё маркетинговые штуки и максимальный потенциал использования на оборудование ШД ограничивается в 800-1000 оборотов, если нужно больше то необходимо переходить на сервоприводы.

Так и есть - нужно смотреть графики для конкретного мотора.
При чем падение будет меньше если использовать более высокое напряжение питания.

Насколько я понял, шаговый двигатель при вращение вырабатывает энергию и чем ближе величина вырабатываемой энергии при вращение к величине поступающей энергии для вращения, тем ниже удерживающий момент.

Вот это - самая распространенная ошибка, т.к. более мощные моторы - менее поворотливые и быстрее теряют момент на высоких скоростях.

Какой запас мощности тогда считается необходимым 10, 20% ?

Для распространенных двигателей типоразмера 57 мм (Nema23) можно принять стартовую частоту 1000 шагов в секунду (5 об/сек при 200 шагах на оборот). Так что оборот за 3 секунды (66,7 Гц) потянет без проблем.

Спасибо огромное, теперь хоть от чего-то отталкиваться можно. У Nema 34 подобные показатели или ниже ? (я пока пришёл к тому, что мне подойдёт Nema23 или Nema34)

Будет, конечно, зависеть и от нагрузки.

Изначально я хотел поставить винт с метрической резьбой, чтобы посмотреть работу механизма, но меня напугали оборотами (сам ввёл народ в заблуждение). В результате возникла идея с эксцентриковым валом но на этом рычаге большое механическое биение, поэтому сейчас я эту идею вычеркнул и буду использовать трапецеидальный винт 16x4 мм. Ход будет всего 8 см. (можно поставить ШД под нагрузку на 20 кг и сократить рычаг, тогда ход будет 4 см.), 6 из которых без нагрузки и 2 последних см. под нагрузкой в 10 кг. Сначала хотелось чтобы цикл проходил за 3 секунды (рычаг поднялся-опустился), но теперь мне это не принципиально и соглашусь на 5-6 секунд.