เป็นไปได้หรือไม่ที่จะขับมอเตอร์มากกว่า 1,000 รอบต่อนาที


18
  • ฉันจะบรรลุสิ่งนี้ได้อย่างไร
  • อะไรคือข้อเท็จจริงเกี่ยวกับสเต็ปเปอร์มอเตอร์และสติปัญญาที่ฉันต้องจำไว้ในการออกแบบวงจรเพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้
  • มีทางเลือกและวงจรสำเร็จรูป readymade / open source เพื่อให้บรรลุภารกิจนี้หรือไม่?
  • ฉันต้องเข้าใกล้การออกแบบสำหรับสเต็ปเปอร์มอเตอร์และไม่ใช้เกียร์หรือไม่?

คำตอบ:


39

ฉันจะขับสเต็ปเปอร์มอเตอร์ที่มากกว่า 1,000 รอบต่อนาทีได้อย่างไร

200 ขั้นต่อการปฏิวัติมอเตอร์ที่ทำงานที่ 1,000 RPM จะต้องมีไดรฟ์แบบสเต็ปที่สามารถทำขั้นตอนเต็มได้ที่ 3.4kHz ซึ่งอยู่ในช่วงของวงจรไดรฟ์มอเตอร์ส่วนใหญ่

อย่างไรก็ตามโปรดทราบว่าหากคุณเริ่มต้นมอเตอร์ด้วยความเร็ว 3.4kHz มันจะสั่นสะเทือนเนื่องจากความเฉื่อย - คุณไม่ได้สตาร์ทรถด้วยความเร็ว 60 ไมล์ต่อชั่วโมงคุณจะเริ่มต้นที่ 0 และลาดขึ้นสูงสุด 60 ไมล์ต่อชั่วโมงไม่เช่นนั้น เพียงแค่หมุนยางของคุณ

ดังนั้นคุณต้องออกแบบวงจรของคุณเพื่อเพิ่มความถี่จาก 0 ถึง 3.4kHz ช้าพอที่จะให้มอเตอร์ทำงานได้ ซึ่งหมายความว่าคุณจะต้องคำนึงถึงรถไฟขับเคลื่อนทั้งหมดด้วยมอเตอร์สเต็ปเกียร์เข็มขัดและสิ่งอื่นใดที่สเต็ปเปอร์มอเตอร์กำลังเคลื่อนไหว นี่อาจเป็นแพลตฟอร์มขนาดใหญ่หากคุณกำลังทำ CNC และความเฉื่อยอาจต้องใช้ทางลาดที่ช้ามากเพื่อหลีกเลี่ยงการข้ามขั้นตอน

ท้ายสุดถ้ามอเตอร์ไม่ทรงพลังพอที่จะเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 1,000RPM คุณจะต้องมีสเต็ปเปอร์มอเตอร์ที่ทรงพลังกว่า แรงบิดลดลงเมื่อความเร็วเพิ่มขึ้นเนื่องจากการสูญเสียของมอเตอร์ภายใน

อะไรคือข้อเท็จจริงเกี่ยวกับสเต็ปเปอร์มอเตอร์และสติปัญญาที่ฉันต้องจำไว้ในการออกแบบวงจรเพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้

ตุ๊กแกมีดีแนะนำขั้นพื้นฐานเพื่อ stepper มอเตอร์ การออกแบบแหล่งจ่ายไฟ, การจับคู่ไดรฟ์กับมอเตอร์เพื่อให้คุณไม่สูญเสียพลังงานมากเกินไปในปัญหาที่ไม่ตรงกัน ฯลฯ จะครอบคลุมในแง่พื้นฐานมาก ๆ เมื่อคุณเข้าใจพื้นฐานแล้วให้ถามคำถามโดยละเอียดเพิ่มเติมสำหรับคำตอบเฉพาะ

มีทางเลือกและวงจรสำเร็จรูป readymade / open source เพื่อให้บรรลุภารกิจนี้หรือไม่?

หากคุณใช้การออกแบบที่ใช้พลังงานต่ำโครงการ RepRap มีไดรเวอร์มอเตอร์สเต็ปบางส่วนที่เหมาะสม หรืออีกวิธีหนึ่งการค้นหา google อย่างง่ายจะให้ข้อมูลไดรเวอร์โอเพนซอร์ซจำนวนมาก

เนื่องจากคุณไม่ได้ให้รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับสิ่งที่คุณกำลังขับรถและสิ่งที่คุณใช้มอเตอร์ฉันไม่สามารถแนะนำอะไรที่เฉพาะเจาะจงได้

ฉันต้องเข้าใกล้การออกแบบสำหรับสเต็ปเปอร์มอเตอร์และไม่ใช้เกียร์หรือไม่?

ไม่ใช่ในเรื่องของการออกแบบคนขับ - ความแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือรถไฟเฟืองเพิ่มมวลให้กับสายขับมากขึ้นซึ่งต้องใช้เวลาในการเล่นที่ช้าลง

อย่างไรก็ตามยิ่งรถไฟเฟืองใหญ่มากเท่าไหร่คุณอาจมีฟันเฟืองมากขึ้นดังนั้นการออกแบบเชิงกลก็มีมากขึ้นถ้าคุณต้องการความเร็วและความแม่นยำ

แต่การออกแบบไดร์เวอร์สเต็ปต์นั้นเหมือนกันในทั้งสองกรณี

หากคุณต้องการความเร็วและ / หรือพลังที่มากขึ้นคุณควรพิจารณาการใช้เซอร์โวมอเตอร์ CNC แทนการใช้สเต็ปเปอร์


1
ลิงก์ไปยังเอกสารของตุ๊กแกนั้นตายไปแล้ว
abdullah kahraman

1
@abdullahkahraman ฉันได้อัปเดตลิงก์แล้ว หากในอนาคตจะมีการแบ่งอีกครั้งการค้นหา"คำแนะนำเบื้องต้นเกี่ยวกับ motor step pdf"ควรนำมาไว้ด้วย
Adam Davis

ฉันได้แก้ไขอีกครั้งเนื่องจาก PDF ถูกลบและเวอร์ชัน HTML พร้อมใช้งานในขณะนี้
Subin Sebastian

ตามการตอบคำถามที่ทำให้เกิดความกังวลเกี่ยวกับการขับสปีดด้วยความเร็วซึ่งไม่ได้กล่าวถึงการเหนี่ยวนำที่คดเคี้ยวหรือการเอาชนะด้วยตัวขับสับแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นนี่เป็นบิตที่ไม่สมบูรณ์ที่จะได้รับจำนวน upvotes การอ้างว่า "แรงบิดตกลงไปกับความเร็ว" ไม่ใช่พื้นฐาน แต่เป็นผลมาจากการไม่ใช้มาตรการเพื่อเอาชนะการเหนี่ยวนำที่ม้วนซึ่งเมื่อขับด้วยแรงดันไฟฟ้าคงที่เท่านั้นจะ จำกัด การเพิ่มขึ้นของกระแสหลังจากแต่ละขั้นตอนและทำให้แรงบิดเกิดขึ้น ถ้าแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าในปัจจุบันจัดอันดับแรงบิดจะไม่ลดลง
Chris Stratton

@ChrisStratton คุณถูกต้อง คำถามนี้เป็นคำถามที่พื้นฐานมากและคำตอบก็เป็นพื้นฐานเดียวกัน มันอาจจะคุ้มค่าสำหรับคุณที่จะสร้างคำถามอื่นที่เจาะลึกลงไปในการออกแบบไดรฟ์ความเร็วสูงซึ่งคุณสามารถตอบและให้รายละเอียดที่จำเป็นในการสร้างระบบดังกล่าว
Adam Davis

4

หากคุณกำลังพยายามขับสเต็ปเปอร์มอเตอร์ด้วยความเร็วสูงคุณควรใช้วงจรไดร์เวอร์กระแสคงที่เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าที่จำเป็นสำหรับการทำงานที่ความเร็วสูงจะมากกว่าที่ต้องการในความเร็วต่ำและเนื่องจากขับด้วยแรงดันไฟฟ้าที่เพียงพอ สำหรับการทำงานความเร็วสูงในมอเตอร์ที่ติดขัดจะทำลายได้อย่างรวดเร็วหากกระแสไม่ จำกัด หากใช้กระแสไฟฟ้าที่มีข้อ จำกัด ในปัจจุบันมอเตอร์ควรจะจ่ายแรงบิดตามที่คาดไว้จนกว่ามันจะทำงานได้เร็วพอที่แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายจะถึง


ฉันคิดว่าสิ่งที่คำตอบเสนอนี้คือการใช้วงจรขับที่สามารถทำงานกับแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นมากเพื่อ "เอาชนะ" การเหนี่ยวนำของขดลวดสเต็ปในการเข้าถึงระดับกระแสใหม่ที่จุดเริ่มต้นของแต่ละขั้นตอน เมื่อถึงระดับปัจจุบันผู้ขับขี่จะรักษาระดับปัจจุบันนั้นโดยการสับ (= PWMing แรงดันไฟฟ้าไปยังขดลวด) นี่คือโหมดการทำงานของชิปขับหลายตัวเช่น A4988 และ compatibles และไดร์เวอร์ของโตชิบาที่มีขนาดใหญ่กว่า ....
gwideman

1

มีบอร์ดไดรเวอร์ปัจจุบันคงที่ดีใช้ได้ในเชิงพาณิชย์ แต่มีข้อ จำกัด ในสิ่งที่แรงดันไฟฟ้าสามารถทำได้ในวิธีการเอาชนะตัวเหนี่ยวนำ ในบางช่วงการเลือกมอเตอร์มีความสำคัญอย่างยิ่ง ฉันไม่รู้การใช้งานของคุณ แต่มอเตอร์เหนี่ยวนำต่ำสุดที่ตอบสนองความต้องการแรงบิดของคุณนั้นดีที่สุดสำหรับความเร็ว แต่นี่อาจหมายถึงเคสมอเตอร์ขนาดใหญ่ที่มีความเฉื่อยสูงเนื่องจากมันจะใช้ประโยชน์จากเส้นผ่านศูนย์กลางหรือแรงดึงดูด ของแม่เหล็กไฟฟ้าที่แข็งแกร่ง หากมอเตอร์ขนาดเล็กเช่น nema 17 จะทำอย่างไรกับแรงบิดคุณอาจจะสามารถค้นหาพวกมันด้วยการนับสเต็ปที่ต่ำกว่าเช่น 100 หรือ 64 การนับสเต็ปที่ต่ำกว่าจะช่วยในเรื่องความเร็ว

ตรวจสอบ www.mycncuk.com/1524-What-size-stepper-motor-do-i-need สำหรับการคำนวณ


โพสต์เก่ามาก แต่ฉันพบว่าการเหนี่ยวนำและ RMF นั้นไม่สำคัญเท่าที่ควรจะเป็น หากไม่มีการโหลดจำนวนมากฉันจัดการเพื่อขับ SL42STH40 ที่ 11'000 รอบต่อนาทีในวันนี้ แหล่งจ่าย 32V, DRV8825 ในโหมดเต็มขั้นตอนและการสร้างสัญญาณจับเวลาขั้น AVR / การขัดจังหวะตาม
หอ
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.