Vikupautomsk.ru

Выкуп Авто МСК
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Шаговый двигатель

Шаговый двигатель

Ша́говый электродви́гатель — это синхронный бесщёточный электродвигатель с несколькими обмотками, в котором ток подаваемый в одну из обмоток статора вызывает фиксацию ротора. Последовательная активация обмоток двигателя вызывает дискретные угловые перемещения (шаги) ротора.

Конструктивно шаговые электродвигатели состоят из статора, на котором расположены обмотки возбуждения, и ротора выполненного из магнито-мягкого (ферромагнитного) материала или из магнито-твёрдого (магнитного) материала. Шаговые двигатели с магнитным ротором позволяют получать бо́льший крутящий момент и обеспечивают фиксацию ротора при обесточенных обмотках. Гибридные двигатели сочетают в себе лучшие черты двигателей с переменным магнитным сопротивлением и двигателей с постоянными магнитами. Ротор гибридного двигателя имеет зубцы, расположенные в осевом направлении. Ротор разделен на две части, между которыми расположен цилиндрический постоянным магнит. Таким образом, зубцы верхней половинки ротора являются северными полюсами, а зубцы нижней половинки — южными. Кроме того, верхняя и нижняя половинки ротора повернуты друг относительно друга на половину угла шага зубцов. Число пар полюсов ротора равно количеству зубцов на одной из его половинок. Зубчатые полюсные наконечники ротора, как и статор, набраны из отдельных пластин для уменьшения потерь на вихревые токи. Статор гибридного двигателя также имеет зубцы, обеспечивая большое количество эквивалентных полюсов, в отличие от основных полюсов, на которых расположены обмотки.Обычно используются 4 основных полюса для 3.6 град. двигателей и 8 основных полюсов для 1.8 — 0.9 град. двигателей. Зубцы ротора обеспечивают меньшее сопротивление магнитной цепи в определенных положениях ротора, что улучшает статический и динамический момент. Это обеспечивается соответствующим расположением зубцов, когда часть зубцов ротора находится строго напротив зубцов статора, а часть между ними.

В машиностроении наибольшее распространение получили высокомоментные двухфазные гибридные шаговые электродвигатели с угловым перемещением 1,8°/шаг (200 шагов/оборот) или 0,9°/шаг (400 шаг/об). Точность выставления шага определяется качеством механической обработки ротора и статора электродвигателя. Производители современных шаговых электродвигателей гарантируют точность выставления шага без нагрузки до 5% от величины шага.

Дискретность шага создаёт существенные вибрации, которые в ряде случаев могут приводить к снижению крутящего момента и возбуждению механических резонансов в системе. Уровень вибраций удаётся снижать при использовании режима дробления шага или при увеличении количества фаз.

Режим дробления шага (микрошаг) реализуется при независимом управлении током обмоток шагового электродвигателя. Управляя соотношением токов в обмотках можно зафиксировать ротор в промежуточном положении между шагами. Таким образом можно повысить плавность вращения ротора и добиться высокой точности позиционирования. Качество изготовления современных шаговых двигателей позволяет повысить точность позиционирования в 10-20 раз.

Шаговые двигатели стандартизованы по посадочным размерам и размеру фланца: NEMA 17, NEMA 23, NEMA 34, . — размер фланца 42мм, 57мм, 86мм, 110мм соответственно. Шаговые электродвигатели NEMA 23 могут создавать крутящий момент до 18 кгс*см, NEMA 34 до 120 кгс*см и до 210кгс*см для двигателей с фланцем 110мм.

Шаговые двигатели создают сравнительно высокий момент при низких скоростях вращения. Момент существенно падает при увеличении скорости вращения. Однако, динамические характеристики двигателя могут быть существенно улучшены при использовании драйверов со стабилизацией тока в широком диапазоне напряжений.

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 вращения.

Главное преимущество шаговых приводов — низкая цена, в среднем в 1,5-2 раза дешевле сервоприводов. Шаговый привод как недорогая альтернатива сервоприводу наилучшим образом подходит для автоматизации отдельных узлов и систем, где не требуется высокая динамика.

Wikimedia Foundation . 2010 .

  • Шаговой искатель
  • Шагинян

Смотреть что такое «Шаговый двигатель» в других словарях:

шаговый двигатель — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва] Тематики электротехника, основные понятия EN inching motorpecking motorquantizing motorstep motorstep by step… … Справочник технического переводчика

шаговый двигатель — žingsninis variklis statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. step by step motor; stepper; stepping motor vok. Schrittmotor, m rus. шаговый двигатель, m pranc. moteur pas à pas, m … Automatikos terminų žodynas

линейный шаговый двигатель — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN linear pulse motor … Справочник технического переводчика

Шаговый электродвигатель — Шаговый электродвигатель это синхронный бесщёточный электродвигатель с несколькими обмотками, в котором ток, подаваемый в одну из обмоток статора, вызывает фиксацию ротора. Последовательная активация обмоток двигателя вызывает дискретные… … Википедия

первичный двигатель — Любое устройство, обеспечивающее создание механической энергии, необходимой для выполнения управляющим устройством функции передачи; таким устройством может быть электрическое управляющее устройство, электрический клапан, механизм с электрическим … Справочник технического переводчика

ШД — шаговый двигатель шина данных … Словарь сокращений русского языка

Накопитель на гибких дисках — Не следует путать с НДМГ компонентом ракетного топлива. Накопитель на гибких дисках (англ. … Википедия

Форматирование диска — В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете … Википедия

Сервопривод — Эту статью следует викифицировать. Пожалуйста, оформите её согласно правилам оформления статей … Википедия

Schrittmotor — žingsninis variklis statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. step by step motor; stepper; stepping motor vok. Schrittmotor, m rus. шаговый двигатель, m pranc. moteur pas à pas, m … Automatikos terminų žodynas

Выбор двигателя
Примеры определения требуемых моментов для различных систем

Приведеные примеры расчета применимы не только к шаговым, но и к другим типам двигателей. При учете скорости нужно учитывать, что для шаговых двигателей указывается частота — шаги/сек.

Ниже приведены ссылки на примеры определения требуемого момента для различных типов механизмов.

Выбор шагового двигателя для грузоподъемной установки

Выбор шагового двигателя для транспортной тележки

Определение крутящего момента шагового двигателя в устройстве с использованием винтовых передач

Момент, требуемый от шагового привода в системе с вращающимися цилиндрами

Читать еще:  Что такое помпа а дизельном двигателе

Определение момента в механизмах с реечной передачей

Особенности работы ШД предъявляют весьма жесткие требования к согласованию параметров выбираемого двигателя с заданной нагрузкой. Это особенно актуально в разомкнутых системах дискретного привода, когда пропуск двигателем хотя бы одного управляющего импульса приводит к ошибке преобразования электрического сигнала управления в угол, который система исправить не в состоянии. Проверку на нагрев шаговых двигателей обычно не производят, так как они рассчитаны на длительный режим прохождения импульсов тока по обмоткам управления.

При выборе шагового двигателя, прежде всего, следует ориентироваться на потребляемую приводом (двигатель + блок управления) из сети мощность, величину напряжения питания, требуемый крутящий момент на выходном валу, скорость вращения вала и момент инерции нагрузки. Для одного и того же привода, при разных величинах напряжения питания, потребляемая мощность привода P=U*I (напряжение*ток) различается. Например, привод D5779 при напряжении питания 50В потребляет из сети 150Вт, при напряжении питания 30В – 90Вт. КПД шаговых приводов в диапазоне частот 1 — 5КГц, как и КПД синхронных двигателей с постоянными магнитами составляет 80-90%.

Мощность на выходном валу привода P=M*ω (крутящий момент*угловая скорость). Очевидно, что мощность на выходном валу не может превышать потребляемую из сети мощность.

Закон сохранения энергии для системы, состоящей из двигателя и нагрузки на валу, повернувшейся на один полушаг, выглядит следующим образом:

где φ — угол поворота

J – приведенный к валу момент инерции системы

ω – угловая скорость

Mнагрузки – момент нагрузки

Ммагн – момент сопротивления, создаваемый постоянными магнитами двигателя, примерно 5% от величины Mдвигателя

Мтрения – момент трения в системе

Отсюда максимальная скорость, с которой может сделать первый шаг шаговый двигатель в системе с приведенным к валу моментом инерции J и нагруженный моментом Mнагрузки :

На практике необходимо также учитывать электрические переходные процессы в фазах двигателей, которые зависят как от напряжения питания и индуктивности фаз двигателей, так и от способа управления двигателем. Самыми динамичными являются двигатели с минимальной индуктивностью. Обычно стартовые частоты лежат в диапазоне 800-1000Гц (2-2,5 об/сек в полушаговом режиме). Исходя из этого для шагового двигателя, работающего в полушаговом режиме, величина ускорения не должна превышать 4рад/сек 2 .

Когда требуемый момент, определен, выбор шагового двигателя зависит от предпочтительных габаритов, присоединительных размеров, цены двигателя и блока управления для него.

Если блок управления уже есть (или выбран), необходимо, чтобы ток фазы шагового двигателя не превышал возможности блока управления. Также нужно иметь ввиду число выводов, которые можно подключить к имеющемуся блоку управления.

Подпишитесь на наши новости

Получайте первыми актуальную информацию от ООО «Электропривод»

Чтение таблиц шагового двигателя для получения крутящего момента и скорости

Я не понимаю, как использовать информацию в техническом описании шагового двигателя, чтобы понять, какой крутящий момент он может генерировать. Я собирался сделать простую доску и попытаться поднять небольшой вес в качестве примера, но я понимаю, что мне нужно знать, какой крутящий момент может генерировать двигатель. У меня, вероятно, будет небольшая катушка, чтобы удерживать нить для веса, что, вероятно, также меняет, какой крутящий момент она может дать.

Все, что я вижу в этом техническом описании, это «в момент тяги», и я не уверен, что это значит. Я не вижу никаких графиков или другой информации, которая бы касалась того, сколько входного напряжения / мощности даст мне, сколько крутящего момента. Что произойдет, если я запустю его, например, при 5 В вместо 12 В или если я ограничу ток до 1 мА?

Я просто пытаюсь узнать, что искать и как правильно читать таблицу.

@StainlessSteelRat связан с очень хорошим ресурсом для шаговых двигателей в All About Circuits , но, боюсь, он не ответил на ваши вопросы. Я рассмотрю ваш вопрос построчно.

У меня, вероятно, будет небольшая катушка, чтобы удерживать нить для веса, чтобы, вероятно, также изменить, какой крутящий момент она может выдавать.

Во-первых, вышеприведенное предложение неверно. Радиус шпули не изменит крутящего момента. Это изменит вес, который вы можете поднять, но только потому, что , где — сила, доступная для подъема, — выходной крутящий момент, а — радиус шпули. Кстати, этот метод работает довольно хорошо, я сделал это сам. F r = T ‘ role=»presentation»> F р знак равно T F ‘ role=»presentation»> F T ‘ role=»presentation»> T r ‘ role=»presentation»> р

Во всяком случае, все, что я вижу в этой таблице данных, это «в тяговом моменте», и я не уверен, что это значит

Исходя из кривой крутящего момента от All About Circuits, она, вероятно, почти равна удерживающему моменту. Как видно из этой кривой, крутящий момент является довольно постоянным на нижней границе скорости двигателя. All About Circuits также упоминает, что в применениях с шаговым двигателем скорость шагового двигателя должна постепенно увеличиваться.

Что произойдет, если я запустю его, например, на 5В вместо 12В. Или если я ток ограничен до 1 мА.

Если вы используете шаговые двигатели с более высоким напряжением (в пределах номинальных пределов), ток и, следовательно, удерживающий момент будут повышаться. Другой способ взглянуть на это состоит в том, что вы можете запустить двигатель быстрее при том же крутящем моменте. У меня нет здесь никаких уравнений, но увеличение тока приводит к увеличению силы в электромагнитах. Если вы ограничите ток соленоида, удерживающий момент снизится.

Последнее замечание: @ am304 делает важное замечание о шаге на половину / четверть. Крутящий момент будет уменьшаться при шаге на половину / четверть, поскольку магниты в шаговом двигателе действуют в противоположных направлениях, уменьшая чистый крутящий момент.

Извините, у меня нет уравнений, но эксперименты — это весело, правда?

Реальная шаговая скорость

Меня интересует скорость, с которой мои степперы должны достигать при нормальной работе, и каковы определяющие факторы, от теоретических аппаратных фактов / ограничений до ограничений программного обеспечения, которые могут влиять на производительность.

Я знаю об основных свойствах шаговых двигателей, таких как соотношение крутящего момента и скорости, которые я прочитал некоторое время назад из этого источника (для тех, кто не сталкивался с этим вопросом позже): https://www.geckodrive.com/gecko/images /cms_files/Step%20Motor%20Basics%20Guide.pdf

Читать еще:  Ауди 100 двигатель аар рабочая температура

До сих пор Википедия ( https://en.wikipedia.org/wiki/Stepper_motor ) легко приводила следующие утверждения по моему вопросу:

Таким образом, при управлении приводом L / R максимальная скорость шагового двигателя ограничена его индуктивностью, поскольку при некоторой скорости напряжение U будет изменяться быстрее, чем ток, который я могу поддерживать.

и для водителей вертолетов:

Это требует дополнительной электроники для определения тока обмотки и управления переключением, но это позволяет приводить шаговые двигатели с более высоким крутящим моментом на более высоких скоростях, чем приводы L / R

Очевидно, что количество шагов / откровений тоже изменит скорость

Однако все это не помогает мне определить, какой должна быть реальная скорость моего степпера. Дополнительные параметры прошивки загромождают мой (начинающий) мозг еще больше (и я еще не слишком углубился в это). В целом, я понимаю, что частота, которую мы используем для отправки шагов к степперу, является основным определяющим фактором, который также «уменьшается» при микрошаге, если он применяется. Мы не можем поддерживать ток настолько, насколько это необходимо, из-за временных / индуктивных / электронных свойств двигателей, поэтому мы теряем крутящий момент или, наконец, ступени. Более высокое напряжение помогает быстрее поднять ток, поэтому крутизна увеличения тока также может ограничивать максимальную применимую частоту. Сама частота передается от платы контроллера к драйверу двигателя, поэтому устанавливается во встроенном программном обеспечении.

В целом, кроме того, что имеет смысл использовать в настройке 3D-принтера, каковы определяющие факторы шаговых скоростей, которые могут быть реализованы, и как они преобразуются в реальные значения для наших принтеров? Также мне было бы интересно узнать, как определяющие факторы влияют на надежность и качество печати независимо от механических трудностей, возникающих при скорости печати.

Тем не менее, я думаю, что этот вопрос является актуальным и достаточно конкретным, чтобы 3D-печать существовала здесь вместе.

Четыре основных ограничения скорости двигателя в 3D-принтере:

  • Пределы частоты генерации прошивки
  • Прошивка эффектов планировщика движения
  • Потеря крутящего момента и точности из-за индуктивности катушки двигателя и эффектов обратной ЭДС
  • Среднечастотный резонанс

Пределы скорости генерации шага будут зависеть от встроенного программного обеспечения и используемой платы контроллера. Существует значительный диапазон, особенно когда 32-битные прошивки и RTOS-платформы, такие как MachineKit, сравниваются с 8-битными прошивками, работающими на Atmega AVR. Некоторые примеры:

  • Марлин на 16-МГц 8-битном процессоре Atmega может работать только с шаговым прерыванием на частоте 10000 Гц, не перегружая процессор и не блокируя другие важные алгоритмы (например, планирование движения). Он может генерировать частоту шагов до 40000 Гц, пульсируя линию шага два или четыре раза за прерывание, что эффективно снижает программный уровень микрошага и запускает двигатели более грубые / громкие.
  • Repetier на том же Atmega может запускать шаговое прерывание на частоте 12000 Гц, потому что оно оптимизировано больше для скорости выполнения, чем Marlin.
  • Repetier на 32-битной ARM Cortex-M3 с тактовой частотой 84 МГц может работать с шаговым прерывателем на частоте 80 000 Гц.

Эти ограничения обычно влияют только на фактическую скорость шагового двигателя, когда используется относительно тонкий микрошаг.Рассмотрим пример, основанный на очень типичной конфигурации принтера Marlin. Настоятельно рекомендуется использовать микрошаг по меньшей мере 1/4, чтобы избежать проблем с резонансом, поэтому давайте начнем со ступени 1/16. Это позволяет четырехшаговому выводу эффективно выводить 1/4 шага. Начиная с более тонкого микрошагового режима, мы снижаем нашу максимальную скорость, а более грубый микрошаговый шаг будет громче и может вызвать резонанс, так что это хорошая отправная точка. Затем предположим типичный шкив 32 мм на оборот на шаговом двигателе 1,8 градуса (200 шагов / об). Эта система имеет разрешение 200 * 16/32 = 100 шагов / мм. При общей скорости степпинга 40 000 Гц (четырехступенчатый шаг при 10000 Гц) мы можем теоретически двигаться со скоростью 400 мм / с, прежде чем ударить по твердой крышке Марлина. Вероятно, в любом случае это будет более высокая частота вращения, чем мы хотим запустить двигатель, так что это не очень сильный предел.

Для сравнения, если мы начнем с шага 1/128 (например, с чипом драйвера THB6128), наша максимальная скорость с 8-битным Marlin будет равна 50 мм / с. Это довольно медленно.

Планировщики движений встроенного программного обеспечения могут дополнительно ограничивать скорость двигателя, увеличивая и уменьшая скорость поворота и поворота. Если геометрия модели имеет много крутых поворотов, целевые скорости, заданные gcode, скорее всего, никогда не будут достигнуты. Только длинные прямые пути будут иметь достаточное время для достижения скорости. Вы можете убедиться в этом сами, распечатав очень маленькую модель с различными скоростями подачи и выбрав время фактической продолжительности печати: в определенный момент увеличение заданной скорости не повлияет на фактическое время печати.

Другое ограничение, которое навязывают некоторые прошивки, — это необходимость безопасного замедления до остановки в пределах длины всех команд движения в очереди планировщика. Это позволяет принтеру корректно обрабатывать внезапные потери ввода, например, если хост-компьютер прекращает передачу команд USB или если на SD-карте произошла серия ошибок чтения. Если принтер просто резко останавливается на полной скорости, когда у него заканчиваются команды, он может потерять позицию и испортить печать. Принимая во внимание, что если он может замедляться до безопасной скорости остановки, он может возобновить работу после возобновления потока команд.

С точки зрения фактического поведения двигателя, индуктивность и противо-ЭДС вводят значительные ограничения, поскольку они уменьшают крутящий момент двигателя при более высоких оборотах. Это дает кривую крутящего момента / оборотов, которая падает на более высоких скоростях:

Обратите внимание на изображение, что на низких скоростях имеется левая область с постоянным током. Это диапазон, где ограничитель тока ограничивает ток катушки. На правой стороне кривой ток не может достичь цели, прежде чем он должен быть отключен для следующего шага. Это уменьшает напряженность поля и, следовательно, крутящий момент.

Здесь необходимо рассмотреть два отдельных эффекта:

  • Катушки двигателя являются индукторами, что означает, что существует разрыв первого порядка между приложенным напряжением и током катушки. Стандартный биполярный шаговый двигатель с микропереходным драйвером должен увеличивать ток катушки от нуля до максимума или от максимума до нуля на каждом полном шаге (например, каждые шестнадцать 1/16 микротестов). При высоких скоростях шага не хватает времени, чтобы полностью зарядить катушку до ее максимального тока, прежде чем следующий шаг потребует понижения тока вниз. Без развития полного тока катушки на каждом шаге крутящий момент теряется.
  • Каждый двигатель также является генератором, и вращение ротора создает напряжение обратной ЭДС внутри катушек двигателя. Этот сигнал напряжения накладывается поверх сигнала напряжения возбуждения с фазовым сдвигом, зависящим от положения ротора относительно положения возбуждения катушки. Проще говоря, это напряжение пытается затормозить двигатель: оно всегда делает все, что замедляет двигатель. Это означает, что оно противодействует приложенному напряжению привода, когда двигатель прикладывает прямой крутящий момент, или помогает приложенному напряжению привода, когда двигатель прикладывает тормозной момент.
Читать еще:  Двигатель 4216 греется на холостых оборотах

Для практического обсуждения ограничений скорости мы можем упростить ситуацию, предполагая, что напряжение обратной ЭДС противоположно напряжению возбуждения, приложенному к катушкам. Это означает, что существует более эффективный ток повышения / понижения напряжения в катушке, и для изменения тока требуется больше времени, и развивается меньший ток в катушке, чем в случае без обратной эдс. Это дополнительно снижает кривую крутящий момент / обороты двигателя. И когда напряжение противо-ЭДС составляет примерно ту же величину, что и напряжение возбуждения, может возникнуть значительная нестабильность двигателя из-за сложных эффектов обратной связи между положением ротора и эффективным напряжением катушки.

Вы можете играть с этими эффектами, используя различные конфигурации двигателя и скорости для нескольких популярных драйверов степперов 3D-принтеров, используя мой имитатор драйвера степпера: https://github.com/rcarlyle/StepperSim

В применениях с обратной связью с обратной связью по положению и высокопроизводительными драйверами, которые могут подавлять различные режимы нестабильности, может быть вполне приемлемым прогонить шаговый двигатель до конца по кривой крутящего момента при очень высоких оборотах. В более типичных 3D-принтерах с разомкнутым контуром, как правило, лучше придерживаться части кривой крутящего момента с низким числом оборотов в минуту, прежде чем индуктивность и обратная ЭДС действительно изменят поведение двигателя. Потеря слишком большого крутящего момента может легко означать пропуск шагов и потерю позиции, разрушая отпечаток.

Другим важным эффектом для степперов является резонанс средней полосы . Это не обычный механический резонанс, а фактически эффект электромеханического резонанса. Это довольно сложно, но короткое объяснение состоит в том, что степпер имеет собственный 90-градусный фазовый сдвиг между положением и крутящим моментом, и когда скорости повышаются до точки, где индуктивность катушки вводит дополнительный 90-градусный фазовый сдвиг между током катушки и приложенным напряжением, электромеханическая система имеет чрезвычайно нестабильную задержку фазы на 180 градусов и, таким образом, создает отрицательную петлю обратной связи. Это может быстро понизить крутящий момент двигателя, пока двигатель не потеряет синхронность с приложенным напряжением водителя и не остановится.

Среднечастотный резонанс возникает только тогда, когда ток катушки ограничен индуктивностью. Это не может произойти в диапазоне привода с постоянным током, поскольку между приложенным напряжением и током в катушке недостаточно фазовых задержек.

К сожалению, кривые измеренных крутящих моментов, доступные от производителей, почти никогда не показывают резонансные зоны, потому что кривые создаются нагрузкой двигателей тормозами с трением, которые демпфируют любой резонансный эффект от здания. В то время как нагрузка на трансмиссию 3D-принтера почти полностью инерционная (ускоряет массу), которая гораздо более подвержена резонансу.

Высококачественные драйверы могут автоматически обнаруживать и демпфировать среднечастотный резонанс, но типичные недорогие драйверы 3D-принтеров не имеют этой возможности.

Обычно целесообразно избегать попадания в диапазон оборотов, в котором может возникнуть резонанс в средней полосе. Это легко сделать, придерживаясь левой стороны кривой крутящего момента в рабочей области постоянного тока. Это обеспечивает высокий крутящий момент и хорошую стабильность.

В качестве конкретного примера рассмотрим популярный степпер Kysan 1124090 с источником питания 24 В.

Чтобы поддерживать высокий крутящий момент и избегать резонанса в средней полосе, мы хотели бы поддерживать частоту вращения до 400 или менее. Для того же шкива со скоростью 32 мм на оборот, упомянутого выше, скорость будет ограничена до 200-240 мм / с. Возможны более высокие скорости, но могут возникнуть проблемы с надежностью.

Эта скорость, конечно, предполагает использование блока питания 24 В для согласования с кривой измеренного крутящего момента: блок питания 12 В будет иметь значительно более низкую максимальную скорость, прежде чем индуктивность начнет ограничивать ток катушки, примерно вдвое быстрее. Более высокое напряжение питания значительно увеличивает максимальную эффективную скорость двигателя.

Опять же, вы можете легко смоделировать этот эффект (используя https://github.com/rcarlyle/StepperSim ). Эта диаграмма выхода симулятора показывает, как индуктивность и обратная ЭДС удерживают ток катушки от достижения цели:

Для практического проектирования трансмиссии симулятор двигателя / водителя — действительно лучший инструмент в наборе инструментов для определения точки, где производительность начнет ухудшаться из-за неспособности поразить текущие цели. Просто слишком сложно применять простые уравнения или эмпирические правила с какой-либо точностью. Эти электрические эффекты и пределы генерации микропрограммного обеспечения, вероятно, будут двумя основными ограничениями скорости двигателя для большинства принтеров.

Конечно, то, как быстро вы можете расплавить пластик, будет иметь тенденцию значительно ограничивать скорость печати ниже истинных пределов скорости двигателя, но это другое обсуждение. На данный момент мы можем просто сказать, что максимальная скорость двигателя, как правило, не важна для печати на типичных декартовых принтерах. Однако есть несколько случаев, когда они могут повысить производительность принтера:

  • Линейные дельты, где вагоны, возможно, должны работать в несколько раз быстрее, чем эффектор для определенных направлений движения
  • Экструдеры с редуктором с высоким коэффициентом редукции (например, более 5: 1) для высоких скоростей отвода
  • Ведущие винты с коротким шагом (или с цельной резьбой), которым необходимы высокие скорости вращения для достижения умеренных линейных скоростей
голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector