Proud motoru

dslav · 5. 2. 2008, 9:14

Proud krokáčem se dá dostatečně přesně měřit tak že se měří odběr celého driveru. Skutečný proud motorem je pak o něco menší. Může to být cca o 10-20% dle účinnsti driveru.

dslav · 5. 2. 2008, 9:18

Jak nad tím přemýšlím tak jednoduché to není. Musí se vzít v úvahu nejen proud ale i napětí na motoru a vstupní napětí. Takže porovnatelné jsou výkony. K skutečnému proudu motoru je nutné se dopočítat.

RadekCX · 5. 2. 2008, 10:19

Problem je, ze to jak je zajistene buzeni tech vinuti je pro levne meraky vcetne TrueRMS dost problem.

Ted jsem schvalne zkusil zmerit novej driver pomoci UT70D (zadnej zazrak, ale neni to ani zase merak za 1500Kc) a prestoze je nastaveno na driveru 1.5A tak ukazuje 270mA stejne jako levny merak co mam primo na zdroji.

Kdyz dam merit 1ms peek tak se domerim 590mA.

tomashal · 6. 2. 2008, 12:34

Rád bych do problematiky měření proudu KM vnesl jasno, ale dosti špatně se to vysvětluje zdejší strojařsky založené komunitě lidí, takže ti co elektronice moc nevládnou ať si nic nedělají z toho když to nepochopí. O Dušanovi a Radkovi ale vím, že jsou s chápaním elektroniky na vysoké úrovni, takže ti problém snad mít nebudou a tudíž Vím, že to nebudu psát zbytečně.

Jak správně Dušan napsal, je nutné porovnávat výkony. Tedy není možné aby při napájecím napětí 10V a nastaveném proudu 3A do motoru šlo (10x3) = 30W a při napájecím napětí 50V a stejném proudu, (50x3) = 150W. Z toho lze zdravým rozumem usoudit, že není možné, aby při napětí 50V tekly do motoru nastavené 3A, protože by byl zkrátka motor výkonově silně přetížen.

Zároveň není pravda, že ani kvalitní TrueRMS měřák nedokáže proud přesně změřit. Obyčejný AC měřák (tedy ne TrueRMS) je stavěný na měření efektivní hodnoty sinusového proudu o kmitočtu 50 Hz. Pokud je kmitočet nebo průběh proudu jiný, je naměřená hodnota zatížená chybou měření, která je dána konstrukcí měřáku. Zatímco pravý TrueRMS AC ampérmetr měří efektivní hodnotu střídavého proudu o libovolném průběhu a libovolné frekvenci s tím, že jsou tam samozřejmě nějaké hranice, které jsme ale s kvalitním TrueRMS měřidlem nepřekročily, takže naměřená hodnota by měla odpovídat skutečnému efektivnímu proudu motorem. Takže pokud TrueRMS ampérmetrem změříme proud do driveru a vynásobíme napětím zdroje, dostaneme přibližně stejný výkon (o ztráty větší) jako když změříme proud z driveru do motoru a vynásobíme napětím. Finta je totiž v tom, že měříme efektivní proud (tedy integrál průběhu proudu v čase) neboli něco jako bychom naměřené hodnoty proudu v čase (nekonečně mnoho Uk v okamžicích tk, kde k pokrývá časový interval měření) ZPRŮMĚROVALI.

Tomuto naměřenému výkonu se říká výkon ČINNÝ, Tedy výkon, který se fakticky uplatňuje na krouticím momentu motoru. Vedle tohoto výkonu je zde ještě výkon JALOVÝ, který se uzplatňuje při magnetizaci a demagnetizaci cívek. Součtem těchto dvou výkonů je výkon ZDÁNLIVÝ. Ale to jsem trochu odbočil.

Některým možná ještě více hlavu zamotám, když teď prohlásím, že i přesto, že měřák, tedy jak už jsem řekl, ukazuje hodnotu proudu správnou a zároveň budu tvrdit, že cívkou motoru skutečně teče efektivní proud 3A (tedy v našem modelovém případě). Zde je totiž důležité slovo CÍVKOU motoru. Takže je stále pravdou, že ačkoliv DO motoru Z budiče netečou 3A, tak CÍVKOU motoru ano. A proč tedy i TrueRMS měřák ukazuje jiný proud, než jaký cívkou ve skutečnosti teče? Protože je měřeno na špatném místě - měření je potřeba provádět v sérii se snímacím odporem proudu v budiči. A jak je možné, že budič dodává motoru menší proud než motorem skutečně teče? Protože u každé cívky (tedy indukčnosti) existuje jev zvaný indukce, který způsobuje, že po odpojení proudu, který v jádru cívky vyvolal magnetický tok, se na cívce indukuje OPAČNÝ proud, který vzniká vlivem zanikání magnetického toku. Takže v okamžiku kdy je spínací tranzistor v budiči rozpojený, indukuje se v cívce motoru opačné napětí a opačný proud, který teče zpátky do budiče přes ochrannou diodu. Zatímco na snímacím odporu proudu motoru je díky tomu, že se místo spotřebiče z motoru stal zdroj, polarita proudu stále stejná. Efektivní hodnota proudu na snímacím odporu, měřená TrueRMS měřákem, by tedy měla odpovídat nastavenému proudu motoru.

Toto je tedy zároveň vysvětlením, proč si můžem dovolit připojit napájecí napětí několikrát vyšší, než jaký je štítkový údaj na motoru. Pokud bude totiž proud v budiči nastaven na jmenovitý štítkový proud motoru, bude efektivní napětí na cívce motoru odpovídat rovněž štítkovému jmenovitému napětí.

To jsem se rozepsal..... Ale snad jsem tím objasnil řadu záhad....

Tomáš

tomashal · 6. 2. 2008, 12:40

Mad_BOXs píše:Si to vyzkoušej a uvidíš.Kontrolní otázka : Kdy odebírá krok.motor větší proud ? Když stojí, nebo když se točí????

PWM driver krokového motoru udržuje proud konstantní, takže je jedno jestli je v pohybu či nikoliv. Proud po zastavení se sníží jedině záměrně pro úsporu energie a snížení teploty motoru. Když motor stojí není potřeba jej většinou tak intenzivně budit.

RadekCX · 6. 2. 2008, 7:04

kdyby to bylo tak jednoduche bylo by to krasne, ale nic neni idelani a ani ten driver - kdyby se podrzelo udrzet proud konstatni nebylo by duvod aby KM klesal moment s otackama.

Co se tyka toho TrueRMS - nepsal jsem ze to nejde s nim merit - jen jsem psal, ze temi levnymi to nejde - otazkou je prave to jak casto se sampluje velicina. Vetsina tech levnych TrueRMS nemeri dobre ani do 5kHz.

Mad_BOXs · 6. 2. 2008, 9:14

RadekCX píše:
Co se tyka toho TrueRMS - nepsal jsem ze to nejde s nim merit - jen jsem psal, ze temi levnymi to nejde - otazkou je prave to jak casto se sampluje velicina. Vetsina tech levnych TrueRMS nemeri dobre ani do 5kHz.

A to je ještě větší problém u L298x, tam PWM je regulováno i frekvenční změnou.

tomashal · 6. 2. 2008, 9:21

Já si myslím, že právě proto, že udržujeme proud přibližně konstantní, tak klesá s otáčkami moment. Kdyby totiž moment neklesal, konal by motor při vyšších otáčkách větší práci a to je dle mého názoru také proti fyzice.

On ten proud při otáčení motoru dost divoce dynamicky ve špičkách mění svou úroveň. A právě velmi krátké špičky driver neuhlídá, ale co se týče efektivní hodnoty - je to zhruba konstantní.

Je pravda, že s tou vyšší frekvencí bude u levných TrueRMS měřáků problém, ale já mluvil o kvalitních TrueRMS měřidlech. Ani ty nejsou samozřejmě ideální, ale v principu kdyby byly ideální, tak jedině mnou popsaným způsobem změříme proud motoru, zatímco proud z driveru do KM ani ideálním nejlepším TrueRMS měřákem nebude nikdy odpovídat nastavené hodnotě u PWM driveru.

6. 2. 2008, 11:59

a zkousel nekdo z vas pichnout te merak za zdroj do mista kde je napeti uz usmernene a vyhlazene pripadne do AC casti kde panuje 50HZ a merak prepnuty do AC

v pripade PWM kde jsou ztraty relativne male a daji se odhadnout treba na zaklade otepleni soucastek tam preci tece to same co tece pulzne do motoru

jenze pulzne to samodomo zmerite velmi narocnea urcite ne levne

RadekCX · 6. 2. 2008, 12:06

tomashal píše:Já si myslím, že právě proto, že udržujeme proud přibližně konstantní, tak klesá s otáčkami moment. Kdyby totiž moment neklesal, konal by motor při vyšších otáčkách větší práci a to je dle mého názoru také proti fyzice.

Proti fyzice je tvrzeni, ze vyssi otacky znamenaji vetsi praci - teleso pokud je v klidu nebo jej zadne vnejsi sily nenuti zmenit svuj stav - nevyzaduje zadnou energii - doplnuji se jen ztraty.

Ono to je videt i na tom driveru - kdyz budu motor bez zateze namerim i tim blbym merakem 0.27A kdyz ho zatizim namerim klidne 0.6A.

Moment klesa prave kvuli tomu, ze neni schopen driver nabudit a odbudit vinuti. Chopper buzeni, ktere je velmi rozsirene funguje trochu jinak nez normalni PWM. Je to udelane prave z duvodu rychljsiho nabuzeni vinuti na zacatku zapnuti.

modemo · 6. 2. 2008, 12:33

tomashal sa rozpisal spravne, suhlasim s nim

Treba na to ist cez vykony (konkretne zdanlivy, jednoduchsie prikon- proste vsetko co potrebuje motor). Ked zanedbame vsetky mozne straty, je jasne, ze ked ma motor napisane 2.4V 2A, tak vidime ze sucin je 4,8 nech uz je to vykon akykolvek (asi zdanlivy, neviem). Potom je logicke ze driver nebude tiez odoberat 2A pretoze by to pri napati napr 30V robilo 60VA! Vykon odoberany zo zdroja bude rovny vykonu motora plus vsetky straty.To len taky postreh z mojej strany

Meraci pristroj zapojeny za zdrojom by nemal az tak zly udaj ukazovat. Napr mne pri 20V ukazuje okolo 0,5A. Co je 10W, a motor mam 2x2,4Vx1,8A=8,5W. Celkom to sedi, nie?

6. 2. 2008, 1:07

to bude nejschudnejsi reseni
a nebo jako ve stare skole obkreslit obrazovku osciloskopu na milimetrovej papir a pocitat ctverecky

audina · 6. 2. 2008, 1:07

no ak to ma bit presne ,tak asi bude najlepsie to co napisal dusan " K skutečnému proudu motoru je nutné se dopočítat."

6. 2. 2008, 1:10

to tim oscilem je taky relativne presne

ale pracne

dopocitat paklize schazi udaje je nemozne

audina · 6. 2. 2008, 1:38

ztoho vsetkeho aspon mne vychadza ze pri najvedsiom napeti preteka cievkou motora najnizsi prud .Najvedsi prud mi teda vychadza ze bude pri najnizsiom napeti a ak tomu pripojim to co napisal tomashal
"Takže v okamžiku kdy je spínací tranzistor v budiči rozpojený, indukuje se v cívce motoru opačné napětí a opačný proud, který teče zpátky do budiče přes "
Najlepsie na meranie mi vychadza osciloskop kde odsledujem kedy tranzistor rozpoji a vcievke zmeram najedsi prud