Расчет драйвера и БП, под конкретный двигатель.

[СЛОНик]

Всем привет, я тут новичёк. Заинтересовался, строительством ЧПУ. Пытаюсь понять нужно ли мне это? От разнообразия тем и разделов на этом форуме разбигаются глаза. У меня есть несколько вопросов к тем, кто давно в этой теме. Вопрос касается расчета драйвера и БП для шагавика. Для примера, если взять такой шаговик http://duxe.ru/product_info.php?cPath=3 ... cts_id=279 можно ли применить такую формулу расчёта? http://www.cnccontrollers.ru/motor_voltage.html Исходя из расчетов напряжение должно быть порядка 65вольт. Вопрос так ли это?

[СЛОНик]

Ребята, я может, какую-то глупость спросил? Или нет ответа на мой вопрос? Спасибо...

[FLUKE]

раз - http://darxton.ru/wiki-article/vybor-sh ... vigatelya/
два - http://darxton.ru/wiki-article/vybiraem ... vigatelya/
три - http://darxton.ru/wiki-article/istochni ... ka-s-chpu/
Не спеша читаем, не ясные моменты спрашиваем.
После прочтения станет интересен этот калькулятор - http://topcnc.ru/StepperMotorCalculator ... .8,W=1,D=5
В нем можно прикинуть какая примерная скорость будет у вашего двигателя и пиковый ток.

[СЛОНик]

Спасибо, МастерСергей Очень полезные ссылки. Нашел подтверждение, что формула 32√L верна. Теперь, если Вы не против у меня новый вопрос: почему многие строители CNC используют Б/П около 36вольт? Это обусловлено безграмотностью авторов или максимальным входным напряжением, относительно дешёвых китайских драйверов, типо TB6600?

[michael-yurov]

Нашел подтверждение, что формула 32√L верна.

Она не может быть верна - это эмпирическая формула.

А какое отношение имеет напряжение питания к безграмотности?

Ну у меня питание станка 36 В. Даже у двух станков такое питание.
У одного драйверы на 80 В. У другого на 40.

[СЛОНик]

Я только начинаю разбираться в этом вопросе и ещё не совсем готов отвечать на вопросы, но эмпирическая формула как раз, то что нужно))). Как я понимаю , для обеспечения заданного тока драйвером при увеличение нагрузки и скорости на мотор, необходимо напряжение. На мой взгляд оно должно быть около расчетной по, как Вы сказали по эмпирической формуле. Иначе, чем будет обеспечено сохранение заданного тока? Как я понимаю драйвер не может работать, как усилитель. Конечно, если мы хотим 100% отдачи мощности от мотора.

[Олег.]

или максимальным входным напряжением, относительно дешёвых китайских драйверов

Ну вот, сами догадались.

[СЛОНик]

как видно из характеристик мотора, который я привел в пример выше, номинальный ток обмотки 2.5ампера. А расчётное напряжение 65вольт. Не трудно посчитать, что максимальная мощность получается порядка 160ватт. Но если Б/П 36в, значит при ограничении драйвером тока в 2.5 ампера мы не сможем выжать из мотора более 90ватт. Или я чего то не понимаю?

[michael-yurov]

Я только начинаю разбираться в этом вопросе и ещё не совсем готов отвечать на вопросы

Но как ты лихо прошелся по безграмотности других!

Конечно, если мы хотим 100% отдачи мощности от мотора.

Ну 100% КПД - это фантастика. Да и куда нам столько?

номинальный ток обмотки 2.5ампера. А расчётное напряжение 65вольт. Не трудно посчитать, что максимальная мощность получается порядка 160ватт.

Заметь - ты умножаешь напряжение питания драйвера на ток в одной из обмоток шагового мотора.
И что же ты в результате планировал узнать? Ток потребляемый драйвером будет меньше 2,5 А
И напряжение на обмотках никак не будет равно 65 В.
Т.е. ты и не мощность потребляемую мотором вычисляешь и не мощность потребляемую драйвером.
И, кстати, у мотора две обмотки, а не одна.

Но если Б/П 36в, значит при ограничении драйвером тока в 2.5 ампера мы не сможем выжать из мотора более 90ватт. Или я чего то не понимаю?

Приблизительно направление рассуждений у тебя верное.
В определенные моменты максимальной нагрузки драйвер может подавать на обмотки полное напряжение питания для достижения требуемого тока.
И, теоретически, в пиковые моменты потребление может достигнуть 180 Вт. для 36 В питания и 2,5 А в каждой обмотке.
Но это пиковое краткосрочное потребление.
Если в мотор постоянно столько "закачивать" - он перегреется.

[СЛОНик]

Прошу аудиторию меня простить, если я кого-то обидел. Я хочу разобраться в этом вопросе. И для этого собственно пришёл и прошу помощи. Можно еще вопрос? Вы говорите, что катушек в моторе две, это безусловно так. А разве может в один момент времени ток протекать по обеим катушкам одновременно? И второе, если это так тогда расчётную мощность мотора можно умножить на два? И третье: я пытаюсь обеспечить максимальную производительность мотора, но я ведь не собираюсь его постоянно крутить в таких режимах. Спасибо, что терпите меня... И еще: на мой взгляд эти расчётные цифры очень важны т.к. по результатам таких расчетов в конечном итоге можно понять характеристики Б/П. Для этого я и создал тему. Выстраивается такая очерёдность выбора электроники: 1.Шаговик 2.Б/П 3.Драйвер

[Олег.]

А разве может в один момент времени ток протекать по обеим катушкам одновременно?

при дроблении шага, но умножить на два тут не подходит.

БП выбирайте после драйвера, на максималку, которую драйвер выдержит.
Движок не спалите, если правильно ток на драйвере ограничите.

[СЛОНик]

Спасибо. Я вроде бы разобрался в верхах этого не простого вопроса. Приведу пример:

1.Задача: Перемещать стол под порталом гравировального станка.(не будем заострять внимание на тех. характеристиках железа.)

2.Выбираем шаговик:
Модель : 23HS8430
Шаг, гр : 1,8
Длина, мм : 76
Диаметр вала: 8мм
Ток, А : 3
Сопротивление фазы, ом : 1
Индуктивность, mH : 3,5
Момент удержания кг*см : 18
Кол-во выводов : 4
Вес, гр. : 1100

3. Выбираем Б/П:
Импульсный блок питания (AC/DC) в корпусе.
Входное напряжение 85~132/170~264В(AC), 
выходное напряжение 60В(DC) (регулировка +/- 10%), 
максимальный ток нагрузки 6,6А (400Вт).
(выставляем выходное напряжение 55в.)

4. Выбираем драйвер:
Модель: АМ882
Тип двигателя: 2х-фазный ШД
Ток, I: 5.9 А
Ток пиковый: 8.2 А
Напряжение U: 24..80 В
Управление: STEP/DIR CW/CCW
Частота импульсов: 200 кГц
Микрошаг до: 1/512
Доп. функции: Подавление резонанса
Определение остановки вала
(драйвер с запасом под более мощный мотор)

Примерная цена комплекта: 9-10т.р.

Прошу CNC-акул, объективно прокоментировать выбор. Спасибо...

[dima7411]

Даже не дельфин, только учусь.

не будем заострять внимание на тех. характеристиках железа

Почему не будем?

1. "Выбор", безотносительно, к "чего, чем и как быстро таскать" это не выбор, а набор.
2. "максимальная производительность" - непонятно.
3. Выбор моторов и драйверов - обычно самый последний этап, часто с учетом эффективности финансовых вложений. (кому драйвера на ТВ дорого, сами паяют, кому сервы - расходники)...
4. Как пример:
4.1. Если драйвер держит 80В, зачем снижать напряжение БП с 60В до 55В?
4.2. Если среднее значение тока (RMS) мотора 3А, в пике 4,2А, БП 60В = 250Вт, т.е. 400Вт для ОДНОГО мотора - очень даже хорошо, есть запас по мощности.
4.3. Управление нужно обязательно и по STEP/DIR и по SW/SSW?
4.4. Определение остановки вала необходимо?

Т.е., безусловно набор работать будет. Но, все, как обычно, упирается в задачи, и вполне может быть как избыточен, так недостаточен.

[СЛОНик]

Спасибо за ответ. При выборе Б/П я руководствовался формулой 32√L(индукция). Как я понял, что превышение крайне не желательно. А по поводу драйвера, это самое подходящие, что смог найти. Если можете предложите вариант попроще(подешевли), но под данный Б/П.

[СЛОНик]

и ещё, о железе мы обязательно поговорим, но только после того, как я закончу чертеж. А что касается того, что сначала, что потом, электроника или железо. Я думаю, что проект должен разрабатываться комплексно на то он и проект.

[michael-yurov]

А разве может в один момент времени ток протекать по обеим катушкам одновременно?

при дроблении шага, но умножить на два тут не подходит.

Че это не подходит? Очень даже подходит. Две обмотки. Ровно две. Не 1,5 и 2,75. На два и нужно умножать.
Ток, что указан в характеристиках мотора - среднеквадратичное действующее значение для каждой обмотки.
Так же как 230 - это среднеквадратичное действующее значение напряжения в сети.
И если подключить не одну, а две лампочки к двум фазам сети - потребляемая мощность возрастет ровно в два раза.
Даже если ток и не будет протекать одновременно.

[СЛОНик]

Спасибо, я так и думал. Не могли бы Вы прокомментировать предложенный комплект?

[michael-yurov]

Не могли бы Вы прокомментировать предложенный комплект?

Нет.

[dima7411]

Наверное, конечно, комплексно.

Но, воз, все равно, в начале. А потом уже договориться с птицами, ракообразными и рыбами, будет проще.

Как я понял, что превышение крайне не желательно

Превышение максимального напряжения драйвера, да - нежелательно, может сгореть. Причем запросто. А вот питать небольшой ШД с номинальным током в 1А драйвером-монстром от БП 100В вполне возможно (при соответствующих настройках тока на драйвере, и если драйвер позволяет подать ему 100В), но экономически бессмысленно.
К примеру (на разный станках) одинаковые моторы, с одинаковыми драйверами, с одинаковыми БП, с одинаковыми ШВП, РАЗНЫЕ порталы гоняют с разной максимальной скоростью. Один (тяжелый) 3000мм/мин, другой (легкий) 8000мм/мин.
Но, мне и эти 50мм/мин избыточны, и там и там, так как лично у меня нет таких задач для фрезера, чтобы скорость холостого хода имела принципиальное значение.
НО, у многих, эти задачи есть!
И исполнение этих задач как раз и диктует выбор механики, и потом уже всего остального, что бы это механика смогла себя реализовать на этих задачах.

Уф... Пардон за много букв... Ну и не переживать насчет глаз, все будет хорошо...

[СЛОНик]

Я говорил о превышении, расчетного напряжения мотора.