CNC Fórum

Ahoj,
snažil jsem se spočítat některé parametry krokového motoru s trapézovým šroubem. Mohl by se na to prosím někdo dostatečně sběhlý podívat a říct jestli je to správně nebo jestli tam mám něco špatně?

Pro jistotu to napíšu hodně podrobně, třeba se to nějakému začátečníkovi jako jsem já hodí.

jednotky:

m - hmotnost [kg]
F - sila [N]
P - vykon [W]
M - tocivy moment [Nm]
I - jmen. proud / faze [A]
U - napeti [V]
R - odpor / faze [Ohm]
L - indukcnost [H]
p - stoupani zavitu [m]
f - frekvence [rps]
v - rychlost [m/s]
e - zrychleni [m/s^-2]
s - pocet kroku
Pf - prikon / faze [W]
Pe - prikon / 2 faze [W]

Vzorce:

U = I*R
f = U/(2*L*I*s)
v = f*p
P = 2*pi*M*f
F = P/v
m = F/(g+e)
Pf = I^2*R
Pe = 2*Pf

Bipolární proudový krokový motor:

M = 0.44 Nm
L = 0.0028 H
I = 1.68 A
R = 1.65 Ohm
p = 0.008 m
e = 0.012 m/s^-2
s = 200

Výpočty:

U = 1.68*1.65 = 2.77 V

fmax = 2.77/(2*0.0028*1.68*200) = 1.472 rps
vmax = 1.472*0.008 = 0.012 m/s

P = 2*3.14*0.44*1.472 = 4.07 W
F = 4.07/0.012 = 339 N
m = 339/(9.8+0.012)= 34.5 kg

Pf = 1.68^2*1.65 = 4.7 W
Pe = 2*4.7 = 9.4 W

Za předpokladu, že je omezení proudu na driveru shodné s jmenným proudem motoru a při opomenutí tření by tedy motor měl být schopný zvednout 34.5 kg rychlostí 1.2 cm/s

Příkon pro výběr zdroje by měl být braný 9.4 W.

Rozdíl mezi příkonem a výkonem jedné cívky 4.7 - 4.07 = 0,63 W jsou ztráty motoru a tato energie je přeměněna na teplo.

Doufám, že se tím někomu bude chtít probírat. a za případnou korekci děkuju.

Mozno som slepy ale nevidim tam zrychlenie (asi je ti jedno aka bude rampa).
Ale ucinnost trapezu (koeficient trenia) by si tam zapocitat mal.

kiko01 píše: ↑24. 11. 2021, 6:43 ...
Ale ucinnost trapezu (koeficient trenia) by si tam zapocitat mal.

U krokáče 0,44 Nm už bude podstatné i zda použije na šroub ložiska s krytím ZZ, RS, RSD, ...

někde je tu odkaz na diplomku která se tímhle zabývá

kiko01 píše: ↑24. 11. 2021, 6:43 Mozno som slepy ale nevidim tam zrychlenie (asi je ti jedno aka bude rampa).

Pokud se nemýlím, tak zrychlení nemá na hodnoty, které jsem počítal žádný vliv. To ovlivní až čas, který stroj stráví nad určitým zadáním.

V průběhu zrychlování motor vyvine větší sílu, ale to je irelevantní. Důležité je, jak velké břemeno utáhne při max. rychlosti (já počítám s max. rychlostí motoru, což mi přijde bezpečnější než předjímat max. rychlost určenou programem).

kiko01 píše: ↑24. 11. 2021, 6:43
Ale ucinnost trapezu (koeficient trenia) by si tam zapocitat mal.

To si uvědomuju, proto jsem tam explicitně zmínil tření.

vykon motoru je dost zasadni na zrychleni (viz auta)
na konstantni rychlost nepotrebujes zadny vykon kdyz zanedbas ztraty
takze jedine na co potrebujes vykon motoru je zrychleni a kryti ztrat

takze kdyz by jsi zanedbal zrychleni a pak jeste ztraty tak by tve CNC nepotrebovalo elektrickou pripojku

robokop píše: ↑24. 11. 2021, 11:16 vykon motoru je dost zasadni na zrychleni (viz auta)
na konstantni rychlost nepotrebujes zadny vykon kdyz zanedbas ztraty
takze jedine na co potrebujes vykon motoru je zrychleni a kryti ztrat

takze kdyz by jsi zanedbal zrychleni a pak jeste ztraty tak by tve CNC nepotrebovalo elektrickou pripojku

Výkon motoru ovlivňuje zrychlení, které má vliv na rychlost práce stroje. Zrychlení ale neovlivňuje výkon, takže nemá na počítané vlastnosti vliv.

Mám pravdu nebo mi něco uniká?

3b-fly píše: ↑24. 11. 2021, 12:45

robokop píše: ↑24. 11. 2021, 11:16 vykon motoru je dost zasadni na zrychleni (viz auta)
na konstantni rychlost nepotrebujes zadny vykon kdyz zanedbas ztraty
takze jedine na co potrebujes vykon motoru je zrychleni a kryti ztrat

takze kdyz by jsi zanedbal zrychleni a pak jeste ztraty tak by tve CNC nepotrebovalo elektrickou pripojku

Výkon motoru ovlivňuje zrychlení, které má vliv na rychlost práce stroje. Zrychlení ale neovlivňuje výkon, takže nemá na počítané vlastnosti vliv.

Mám pravdu nebo mi něco uniká?

Nic v zlom, nechcem sa vysmievat ani urazat ale drzal si niekedy v ruke KM? Resp. hral si sa niekedy s KM? Mozno tie closedloop motory to vedia nejako pobrat ale klasicky krokac nie...

Možná už to vidím.
Já počítám břemeno v klidu (počítám jen s gravitačním zrychlením m = F/10). Pokud požaduju zrychlení 10 m/s^-2, pak musím počítat m = F/20

Btw: kde mas priemer skrutky? Uz ked zanedbame jej hmotnost (ked zanedbavame jej trenie) tak zanedbame aj toto?

To 3B-fly

to máš za to, že se snažíš pomáhat. Teď za to dostanenš pořádně po čuni.

lubbez píše: ↑24. 11. 2021, 2:19 To 3B-fly

to máš za to, že se snažíš pomáhat. Teď za to dostanenš pořádně po čuni.

Tak bud to pocita poriadne alebo vobec

kiko01 píše: ↑24. 11. 2021, 1:22 Btw: kde mas priemer skrutky? Uz ked zanedbame jej hmotnost (ked zanedbavame jej trenie) tak zanedbame aj toto?

Na nic z mých výpočtů snad průměr nemá vliv.

Aby nedošlo k omylu - nesnažím se psát vyčerpávající návod na všechny výpočty, které jsou relevantní při stavbě stroje.

Jde mi o ověření toho, že jsou moje dosavadní výpočty správně a další třeba později doplním. Např. point ohledně zrychlení pomohl i když mi chvíli trvalo si uvědomit, že sice nemá vliv na výkon, ale na sílu už ano. Za to trknutí díky.

jinak nekde tu jsou xls tabulky myslim od Alese Prochasky kde je to uz hotove

Tak zanedbame i moment setrvacnosti rotoru...
To ma byt nejaka uloha do skoly, nebo to potrebujes vedet pro praktickou aplikaci?