Hallo allemaal

Ik heb een klein project voor school waar ik een gereduceerde inductiemotor vervangen heb door een stappenmotor. Ik ben zelf werktuigbouwkundige, dus Jip en Janneke taal is een aanrader ;)

Gegevens.
max. inbouwmaat: BxHxL 45x45x56mm
benodigd koppel: 44Ncm (dit weet ik van de reductormotor die voorheen gebruikt werd)
benodigd toerental: 53omw/min

Ik heb gekozen voor een Nema 17 van 59Ncm (42x42x47mm)
http://www.omc-stepperonline.com/download/pdf/17HS19-2004S.pdf

Nu heb ik deze getest, maar de motor slaat bij het aanlopen stappen over (onbelast loopt alles goed). Ik ga er dus vanuit dat het benodigd koppel het geleverde koppel overtreft, dus dat het koppel van 44Ncm niet geleverd wordt. Ik stuur de motor aan op 24V, en meet +/- 0,85A

Nu staat in de datasheet een voltage van 2,8V en 2,0A. Wil dit zeggen dat het koppel afhankelijk is van de stroom? Zo ja hoe kan ik dit koppel berekenen? En is het ook mogelijk de stroom te verhogen zonder het voltage te verlagen? Omdat ik anders met twee spanningen moet gaan werken, wat ik wil vermijden.

Alvast bedankt!

Mvg,

Sven

Belangrijk is om eerst te vertellen wat voor een driver je gebruikt en hoe die is ingesteld.
Is de stroom instelbaar of wordt deze hard geschakeld?

Ik stuur de motor aan op 24V, en meet +/- 0,85A

Waar meet je die stroom, Is dat de stroom door de spoel of de stroom die je voeding levert?

Nu staat in de datasheet een voltage van 2,8V en 2,0A. Wil dit zeggen dat het koppel afhankelijk is van de stroom?

In grote lijnen gaat dit wel op zolang je niet boven de maximale waardes uit komt.

Zo ja hoe kan ik dit koppel berekenen?

Die zul je uit de datasheet moeten halen, maar die biedt wat dat betreft weinig informatie.

En is het ook mogelijk de stroom te verhogen zonder het voltage te verlagen?

Dat hangt weer af van je driver, is dat een chopper geregelde driver of een simpele full bridge?
In het laatste geval wordt je stroom juist groter naar mate je de spanning hoger maakt.

Dat is nog eens een snelle reactie, te gek! :)

Belangrijk is om eerst te vertellen wat voor een driver je gebruikt en hoe die is ingesteld.
Is de stroom instelbaar of wordt deze hard geschakeld?

Ik gebruik een Leadshine DM422C die met dipswitches is begrensd op 2,2A (1,56A RMS) http://www.omc-stepperonline.com/leadshine-dm422c-digital-stepper-driv…

Waar meet je die stroom, Is dat de stroom door de spoel of de stroom die je voeding levert?

Dit is de stroom die ik meet tussen de voeding en regelaar.

Dat hangt weer af van je driver, is dat een chopper geregelde driver of een simpele full bridge?
In het laatste geval wordt je stroom juist groter naar mate je de spanning hoger maakt.

Ik meet juist het tegenovergestelde, mijn amperage zakt in naarmate ik het voltage opschroef. Iets wat ik eigenlijk niet wil. 24V=0,85A, 12V=1,43A gemeten op de voeding. Dus een full bridge is aan te raden?

Ik meet juist het tegenovergestelde, mijn amperage zakt in naarmate ik het voltage opschroef. Iets wat ik eigenlijk niet wil. 24V=0,85A, 12V=1,43A gemeten op de voeding. Dus een full bridge is aan te raden?

Nee, De Leadshine is een prima driver, ik zou beslist geen kale full bridge gebruiken.
De stroom die jij meet in je voedingslijn is niet de stroom die door je wikkelingen gaat.
Die wordt geregeld door je driver en moet je in de draden naar je motor meten.
Maar dan heb je waarschijnlijk wel een scope nodig om die te kunnen volgen.
Dat de stroom die je meet zakt naarmate je de spanning hoger maakt klopt wel.
Het vermogen dat je motor in gaat wordt bepaald door je driver.
Even heel slordig bepaald is dat 2,2A x 2,86 Volt= 6,3 VA. maal 2 =12,6 VA.
Bij 24 Volt voeding zou dat betekenen dat er 0,525 mA nodig is.
Met het eigen gebruik van je driver en verliezen klopt dat waarschijnlijk wel.
Bij 48 Volt wordt dat 12,6 VA / 48V = 0,265 mA

Kennelijk is je motor niet in staat om het gewenste pull-out koppel te leveren.
In de datasheet wordt alleen een hold torque opgegeven.

Hoe stuur je die leadshine aan? Of beter gezegt: hoe genereer je de stap pulsen? Accelereer je, of wil je direct op volle snelheid draaien?

Het geleverde koppel wordt ook zelden gegeven in een datasheet, het is meestal het houd koppel, (dus als de motor stilstaat) van deze motor is dat 0.59Nm met beide spoelen bekrachtigt. Dus met een draaiende motor kom je daar niet aan.

Wat je nog kan proberen is de spanning en de stroom wat omhoog te brengen.

Waar heb je de stroom nu op staan?

Je hebt het ook hier over.

benodigd toerental: 53omw/min

Wat is de overbreng verhouding van je vertraging?

Ik stuur de motor aan op 24V, en meet +/- 0,85A

Hoe meet je dat? Is een PWM driver, dus je kunt niet met een gewone meter meten, die zal te laag aanwijzen...

@ KaRaMBa

Goeie vraag. Met een arduino uno, de motor accelereert/vertraagt met 25omw/min^2

@ Lambiek

Ik gebruik geen vertraging

Maar de grote vraag is dus: hoe krijg ik een maximaal koppel uit de motor? Als dit in de praktijk nog niet voldoende is kan ik nog altijd voor een andere motor kiezen, maar ik wil er eerst zeker van zijn dat het aan de motor ligt, dus laten we die even voor wat het is.

Dus..
- Een hoger voltage vanuit de voeding?
- Een hoger amperage driver aanschaffen?

Nee, je moet een geschikte stepper aanschaffen, een met vertraging van 1:10 of meer... ;)
Dan heb je een veel betere torque; op lage snelheden doen steppers het niet best zonder vertraging.

Als je driver al op zijn hoogst instelbaar aantal ampères staat kan je daar niet veel aan doen.
Je kan de voedingsspanning nog wat omhoog gooien, weet niet hoeveel je driver mag hebben.

Wat is je stapfrequentie, en welke stapmodus gebruik je, halve stappen, hele, 1/4, 1/8, 1/16, 1/32?

Hoe hoger je stap frequentie en je stap modus is, hoe lager je geleverde koppel wordt.

Op 9 januari 2015 15:13:39 schreef Sven_:Als dit in de praktijk nog niet voldoende is kan ik nog altijd voor een andere motor kiezen,

Wat hangt er aan de motor? Gewicht, afmetingen, vorm. De gewenste acceleratie en het toerental heb je al gegeven dus het benodigde koppel is gewoon uit te rekenen.

Ik heb bij mijn laatste stappenmotor projektje gemerkt dat een motor die gespecificeerd is op 3,5 volt 1,4 A per spoel, zeker 24 volt nodig heeft op de driver om aan z'n maximum koppel te komen op een behoorlijk toerental. Wat er uiteindelijk op de spoelen staat is heel lastig te meten, maar de driver is stroomgestuurd, dus ik neem aan dat er 1,4 ARMS door de spoelen loopt.

Wat ik wil zeggen is: op een aardig toerental loopt de impedantie van de motor zo hoog op, dat je een flink hogere spanning nodig hebt om aan de opgegeven stroom door de spoelen te komen. In mijn geval ongeveer het 5-voudige.

Het koppel kan niet onbeperkt worden verhoogd door de stroom te verhogen.
Boven een bepaalde waarde is je ijzerkern verzadigd en levert een hogere stroom geen hogere flux meer op.
Met 2.2 Ampere zit je al boven de opgegeven maximale stroom van 2 A.
Hiermee wordt waarschijnlijk je koppel nog wel iets hoger, maar de verliezen nog veel meer en zal je motor onevenredig heet worden.
Een zwaardere driver aanschaffen heeft dus geen zin, je extra stroom zal alleen maar worden omgezet in warmte.
Leadshine heeft al een redelijk geavanceerd algoritme om de stroom optimaal te regelen, dus die met 2,2 A dus ik zou zeker geen ander type driver gaan gebruiken, tenzij je een vermogen wil gaan neertellen.

Deze motor zit echt aan zijn maximum.
Als dat mogelijk is kun je alleen met de ramp nog wat experimenteren door de motor langzamer te laten accelereren.
Dan nog blijft het rommelen in de marge en loop je het risico dat de motor stappen gaat overslaan doordat die heter is geworden dan op het moment van instellen.

Op 9 januari 2015 17:14:30 schreef Brainbox:
Als dat mogelijk is kun je alleen met de ramp nog wat experimenteren door de motor langzamer te laten accelereren..

Het is al geen flauw rampje, de motor neemt nu al ruim twee minuten de tijd om op gang te komen.

@GJ_: Dat zie ik nu ook, de pull-out heeft hier dus nauwelijks invloed en het enige wat dan nog over blijft is de kleefkracht, ofwel de pull-in
en die vrij statisch en daar kun je weinig aan veranderen.