Výpočty

3b-fly
Příspěvky: 7
Registrován: 17. 11. 2021, 1:12

24. 11. 2021, 1:08

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.
Naposledy upravil(a) 3b-fly dne 25. 11. 2021, 5:37, celkem upraveno 2 x.
kiko01
Příspěvky: 1595
Registrován: 27. 10. 2008, 9:06
Bydliště: Martin,Slovakia
Kontaktovat uživatele:

24. 11. 2021, 6:43

Mozno som slepy ale nevidim tam zrychlenie (asi je ti jedno aka bude rampa).
Ale ucinnost trapezu (koeficient trenia) by si tam zapocitat mal.
Milan199
Příspěvky: 2932
Registrován: 18. 8. 2010, 9:04

24. 11. 2021, 7:14

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, ...
testone
Sponzor fora
Příspěvky: 7209
Registrován: 3. 12. 2010, 5:56
Bydliště: Slaný

24. 11. 2021, 7:31

někde je tu odkaz na diplomku která se tímhle zabývá
Obvykle se dějí věci obvyklé. Méně často se dějí věci neobvyklé a zcela vyjímečně se dějí věci vyjímečné...
Masturn 40 CNC, Hermle UWF1200H CNC a pár klasik
http://www.radialengine.cz" onclick="window.open(this.href);return false;
http://www.autopejsek.cz" onclick="window.open(this.href);return false;
3b-fly
Příspěvky: 7
Registrován: 17. 11. 2021, 1:12

24. 11. 2021, 10:06

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.
Uživatelský avatar
robokop
Site Admin
Příspěvky: 22390
Registrován: 10. 7. 2006, 12:12
Bydliště: Praha
Kontaktovat uživatele:

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
Vsechna prava na chyby vyhrazena (E)
3b-fly
Příspěvky: 7
Registrován: 17. 11. 2021, 1:12

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?
kiko01
Příspěvky: 1595
Registrován: 27. 10. 2008, 9:06
Bydliště: Martin,Slovakia
Kontaktovat uživatele:

24. 11. 2021, 1:11

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...
Naposledy upravil(a) kiko01 dne 24. 11. 2021, 1:14, celkem upraveno 1 x.
3b-fly
Příspěvky: 7
Registrován: 17. 11. 2021, 1:12

24. 11. 2021, 1:13

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
kiko01
Příspěvky: 1595
Registrován: 27. 10. 2008, 9:06
Bydliště: Martin,Slovakia
Kontaktovat uživatele:

24. 11. 2021, 1:22

Btw: kde mas priemer skrutky? Uz ked zanedbame jej hmotnost (ked zanedbavame jej trenie) tak zanedbame aj toto? :)
lubbez
Příspěvky: 3159
Registrován: 21. 6. 2012, 9:26
Bydliště: Praha

24. 11. 2021, 2:19

To 3B-fly

to máš za to, že se snažíš pomáhat. Teď za to dostanenš pořádně po čuni. :cry:
kiko01
Příspěvky: 1595
Registrován: 27. 10. 2008, 9:06
Bydliště: Martin,Slovakia
Kontaktovat uživatele:

24. 11. 2021, 2:22

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. :cry:
Tak bud to pocita poriadne alebo vobec :D
3b-fly
Příspěvky: 7
Registrován: 17. 11. 2021, 1:12

24. 11. 2021, 2:26

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.
Uživatelský avatar
robokop
Site Admin
Příspěvky: 22390
Registrován: 10. 7. 2006, 12:12
Bydliště: Praha
Kontaktovat uživatele:

24. 11. 2021, 4:06

jinak nekde tu jsou xls tabulky myslim od Alese Prochasky kde je to uz hotove
Vsechna prava na chyby vyhrazena (E)
t256
Příspěvky: 2833
Registrován: 19. 1. 2012, 4:49

24. 11. 2021, 4:07

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

Zpět na „Krokové motory“