Jaki silnik wybrać ???

Witam serdecznie.

Bardzo proszę szanownych kolegów o pomoc w doborze silników.

Potrzebuję kupić 4 silniki 1,9Nm. Będą one współpracowały ze sterownikiem firmy MIXPOL - Alfa Slim 4, czyli 2,5 A na kanał, na układach A3977.

Mam do wyboru silniki o następujących parametrach:

1,9 Nm 4.2V 2A lub 1,9Nm 2.9V 2.8A. Który będzie lepszy???. Na co zwrócić uwagę, napięcie zasilania czy prąd?. Zaznaczę, że zasilanie jest jeszcze nie zrobione więc mogę zastosować dowolne trafo i też nie wiem jakie??.

Cześć.

Jedną daną już Masz jest nią sterownik czyli nie jest tak źle, natomiast najlepszej odpowiedzi udzielić powinien Ci producent sterownika. To on testował sterownik z różnymi silnikami chyba że, ktoś z kolegów miał taką konfigurację.

Podam ci przykład z mojego podwórka. Sterowników narobiłem tyle ile jest chyba dostępnych układów na rynku. Robiłem nawet na takich, które wyciągałem ze starych drukarek i xero. Ostatni, który mam w maszynce (jeszcze do końca nie wykończona) jest w oparciu o bardzo nowoczesny i stosowany w fabrycznych sterownikach TMC 249 + ATMega8 z własnym oprogramowaniem.
Generalnie jeżeli silnik jest o wyższym napięciu (indukcyjność uzwojeń duża) lepiej się zachowuje przy wyższych prędkościach (obrotach) i lepiej pracuje z popularmymi sterownikami w wykonamiu amatorskim. Silniki o niższym napięciu i wyższym prądzie są trochę bardziej kapryśne i potrzebują jak gdyby lepszego dopasowania do sterownika choć są wyjątki od reguły.
Oto przykład zaprzeczający temu co napisałem wyżej, a mianowicie takie dwie konfiguracje oparte o sterownik na TMC249 stopień końcowy zasilany 12V z silnkiem 60H86-3008B 3.1Nm (silnik kapryśny i z byle czym nie śmiga):
1.
bipolar(uzwojenia szeregowo),
5.46V
2.1A
2.6Ohm (duża rezystancja uzwojenia)
12.8mH (duża indukcyjność)

W tej konfiguracji praca silnika pozostawia wiele do życzenia(piski, gubienie kroków i wszystko co nie powinno być). Trochę lepiej się sprawuje przy podniesionym napięciu do 20V i ograniczeniu prądu 3A ale ogólnie lipa.

2.
bipolar(uzwojenia równolegle),
2.73V
4.2A
0.65Ohm (bardzo mała rezystancja uzwojenia)
3.2mH (mała indukcyjność)

W tej natomiast pełna kultura pracy. Silnik cichutko posykuje o gubieniu kroków nie ma mowy. Oczywiście przy szybkich przejazdach (obrotach) też nie jest tak ślicznie ale, o wiele lepiej niż w konfiguracji nr.1

Moja rada jest taka, żebyś dusił producenta sterownika o radę. Czapkę z głowy temu komu udało się dopasować do zdobytych przypadkiem silników sterownik (zbudowany samemu) i odwrotnie. Jeżeli posiadasz już ten sterownik to kup te dwa silniki a, jeden z nich będzie lepszy od drugiego. Ten gorszy dla ciebie opchnij na aukcji i dokup pozostałe.
Najlepszymi silnikami to te wyjęte z fabrycznego urządzenia lub nabyte w servisie firmy DENKI ponieważ te na wolnym rynku to tylko atrapy z napisem SANIO.

Może cię trochę naprowadziłem.
Roko.
P.S.
Jeżeli uważasz że jest to bełkot lub nic nie wnosi to do kosza.

Roko pisze:Oto przykład zaprzeczający temu co napisałem wyżej, a mianowicie takie dwie konfiguracje oparte o sterownik na TMC249 stopień końcowy zasilany 12V z silnkiem 60H86-3008B 3.1Nm (silnik kapryśny i z byle czym nie śmiga):
1.
bipolar(uzwojenia szeregowo),
5.46V

Jeśli Kolega zasila taki silnik z 12V, to nie ma się czemu dziwić. Napięcie zasilania sterownika powinno być 20x wyższe niż nominalne silnika!

Roko pisze:Generalnie jeżeli silnik jest o wyższym napięciu (indukcyjność uzwojeń duża) lepiej się zachowuje przy wyższych prędkościach (obrotach) i lepiej pracuje z popularmymi sterownikami w wykonamiu amatorskim.

Niestety jest dokładnie odwrotnie. To duża indukcyjność uniemożliwia osiągnięcie większych obrotów. Jeśli Kolega nie wierzy, odsyłam do definicji Henra.

Jedną daną już Masz jest nią sterownik czyli nie jest tak źle, natomiast najlepszej odpowiedzi udzielić powinien Ci producent sterownika. To on testował sterownik z różnymi silnikami chyba że, ktoś z kolegów miał taką konfigurację.

Problem polega na tym iż porady i opinie producenta sterownika są odwrotne do opinii sprzedawcy silników.

Ze słów Leoo wnioskuję, że do amatorskich zastosowań lepiej jest wybrać silnik o niższym napięciu zasilania, w moim przypadku 2,9V ale z większymi wymaganiami prądowymi 2,8A

Witam.

Leoo prawa Ohma nie oszukasz.

Jeśli Kolega zasila taki silnik z 12V, to nie ma się czemu dziwić. Napięcie zasilania sterownika powinno być 20x wyższe niż nominalne silnika!

Zaczerpnięte z TMC236_246_239_249_FAQ.pdf

3. Optimizing motor performance

Q: What is the optimum supply voltage for my application?

A: The supply voltage and motor characteristics are related to each other: The supply voltage should always be at least 2 to 4 times higher than the voltage reguired for the motor to reach the specified coil current. However, it should not be higher than 25 times this value, otherwise iron losses in the motor become quite high.

Example:
A motor is specified with 2.7 Ohms and 750mA coil current.
Thus the motor coil at nominal current thas a voltage of 4.0 Ohm * 1.0A = 4.0V.
The driver supply voltage for best performance should be at least 2*4.0V=8.0V, better 16V. A higher supply voltage gives a higher maximum motor velocity.

If the application's supply voltage is fixed or the voltage limit of the driver IC is reached, and you can not fulfil the above formula, or the motor torque at desired velocity is not sufficient, you should choose a motor with a winding designed for a higher current.

Jest to jeden z cytatów jak dobrać napięcie dla silnika. Wszystko się zgadza, że podwyższa się napięcie ponad znamionowe silnika, żeby prąd w uzwojeniu niejako "nadążył". Czyli silnik zeżre tylko tyle ile ma zeżreć bo ma taką a nie inną rezystancję uzwojenia a nadwyżka idzie w ciepło. Pytanie jest tylko jedno dlaczego koledzy zamiast zbudować dobry sterownik wolą smażyć swoje silniki. Znalazłem tu także marzenia żeby zbudować sterownik na 100 i więcej wolt (o zgrozo). Są sterowniki fabryczne które są zasilane napięciami wyższymi niż 100V tylko nikt nie zadał sobie trudu, żeby zgłębić tajemnicę sterowania tych silników i ich budowy.
Nie ma sensu rozpisywanie co się dzieje w silniku z nadwyżką napięcia poza granicą jego napięcia znamionowego (magnetyzm pozostający w uzwojeniach, ciepło i coś tam coś tam)

Przepraszam Leoo, ale bardziej przemawiają do mnie słowa pracownika np. TRINAMIC niż
jak by miało by się zdawać 'bo wszyscy podwyższają do 50V a nawet 100V'. Oczywiście to nie twoje słowa.
Najgorsze tylko, że nie wiedzą co w silniku się dzieje. No, ale spoko 120 st.C wytrzyma.
Dodam jeszcze że temperatura ujemnie wpływa na magnesy trwałe, które są w silnikach.

Ja upieram się przy tym:
Im wyższa rezystancja uzwojenia (analogicznie indukcyjność) potrzeba wyższego napięcia
do zasilenia uzwojenia. W danych katalogowych silników to wszystko jest napisane wystarczy przeczytać i przeanalizować. Siła podana dla silników skokowych (krokowych) jest podawana Nm czyli w jednostkach siły na metr trzymania wyłączonego silnika. A moc potrzebna do wywołania kroku i jego mocy elektrycznej bierze się właśnie z jego napięcia, rezystancji uzwojenia oraz prądu.

To tyle z mojej strony.

Roko pisze:... Jest to jeden z cytatów jak dobrać napięcie dla silnika.

Całe szczęście, że nie tylko specjaliści z Trinamic zajmują się sterowaniem silników krokowych. Bazując na w/w publikacji, dzisiejsze maszyny napędzane silnikami krokowymi powinny osiągać prędkości najazdowe najwyżej na poziomie 1m/min.
W silniku zasilanym ze sterownika impulsowego (chopper) występuje zjawisko przetwarzania energii identyczne jak w zasilaczu impulsowym, obniżającym napięcie. Warunkiem uzyskania dużej sprawności jest odpowiednio duża różnica między napięciem na wejściu i wyjściu. Oczywiście w wypadku silnika nie możemy zmierzyć jego napięcia, (tego na wyjściu przetwornicy) gdyż zamieniane jest w siłę.
Zdecydowanie radzę poczytać więcej publikacji na temat sterowników i przetwornic.
Dla przykładu proszę zauważyć: telefon komórkowy podczas ładowania wymaga ok. 5V napięcia stałego. Wytwarzane jest ono zwykle przez zasilacz impulsowy z 230V a w rzeczywistości z ok. 325V!!! Nic się nie pali, nie przegrzewa a obudowa zasilacza jest nieco cieplejsza niż otoczenie.
Oczywiście istnieją sterowniki zasilane bezpośrednio z sieci 230V, podobnie jak większość falowników. Nie bez powodu silniki krokowe są testowane napięciem 0,5kV.

Cześć.

Trochę Leoo się namieszało i nie o to chodziło.

Mógłbym napisać i też było by dobrze że, moje urządzenia AGD w domu są zasilane z 500kV bo takie są w Polsce linie przesyłowe z generatorów.
Tylko trzeba jeszcze dodać że, na potrzeby różnych urządzeń są różnie obniżane napięcia.

Układy scalone sterowników Trinamic TMC są stosowane w profesjonalnych sterownikach i oni chyba najlepiej wiedzą o co chodzi.

Parę lat temu też miałem przyjemność naprawiać sterownik firmy nie pomne Digital coś tam w którym końcówka mocy oparta była na 20 tranzystorach 5 faz full bridge, a mostek zasilany był z napięcia 180V. Budową przypominał budowę falownika i podobnie działał. Było tam sterowanie ala wektorowe, a silniki na pewno nie były zwykłymi krokowcami miały te samo logo co sterownik.

Ja podałem dwa przykłady i jakie spostrzeżenia z mojej strony. Zrobiłem trochę sterowników z układów dostępnych na rynku i nie zdarzyło mi się zasilać ich napięciem wyższym niż 36V, a to i tak dużo mniej niż 20 razy więcej od napięcia znamionowego.
Na innym forum też CNC (zagraniczne) nie wymienię, jest fajny projekt teoretyczny sterownika AVR. Napisałem 'teoretyczny' bo ludzie go zbudowali między innymi ja również i w teorii jest zarąbiście wszysko policzone i program na AVR jest napisany wzorowo tylko w praktyce sprawa się ma trochę gorzej. Jedni zasilają stopnie mocy 12V i jest ok, a innym brakuje 50V.
Jak znajdę to mogę Ci Leoo na PW podesłać linka to poczytasz jakie jajki są z tym podwyższaniem napięcia. Wnioski są proste, jedne silniki lubią wyższe napięcie od znamionowego, a inne wręcz nie tolerują zbyt wysokiego wolą pracę prądową. Przykładem takiego fajnego sterownika prądowego jest Linistepper, który jest liniowy pod względem sterowania prądowego. Silniczki z nim współpracujące zachowują swoją moc w całym zakresie obrotów bez gubiena kroków.
Sprawa jest otwarta i wszystko zależy od rodzaju sterowania i silników.

W wypadku silnika możemy zmierzyć wielkość napięcia (przebiegu) w funkcji czasu, a do tego celu służy oscyloskop. Za pomocą wzorów można sobie to wszystko policzyć.
Ja nigdzie nie napisałem że, nie można stosować wyższego napięcia do zasilania stopnia końcowego sterownika. Napisałem tylko, że nie ma to uzasadnienia dla sterowników budowanych samemu (amatorskich)z elementów dostępnych dla amatora. Według nmie podwyższaniem napięcia maskujemy w pewnym stopniu niedoskonałość choppera i samego silnika tak się dzieje np. w 298.

Temat rzeka, ale można coś fajnego wyrzeźbić i samemu.
Co do budowy sterowników to zatrzymałem się na TMC i tak już zostanie. Jest to chyba na dzień dzisiejszy najlepszy scalak sterownika poza sterownikami fabrycznymi z oprogramowanym PLCC. TMC steruje podobnie do wektorowego, a po rozszerzeniu przetwornika A/D mikrokrok 128 to bajka . Mój pracuje w pełnym i półkroku, ale z podziałem na 64 lub 32 kroki na jeden krok silnika. Wymaga to oczywiście wyższej częstotliwości wejściowej na sterownik i niektóre programy jak Mach wymiękają.
Silnik pod względem pracy przypomina pracę serva, cisza i płynność pracy.

A w ogóle zbaczamy z tematu OZI pyta 'silnik o większym prądzie czy napięciu' mój typ
to o większym prądzie, ale wybór należy do niego.

Roko.

Roko pisze:Zrobiłem trochę sterowników z układów dostępnych na rynku i nie zdarzyło mi się zasilać ich napięciem wyższym niż 36V, a to i tak dużo mniej niż 20 razy więcej od napięcia znamionowego.

Ostatnio kupiłem silniki 2A/2V, jeszcze ich nie testowałem ale bardzo łatwo będzie osiągnąć krotność X15 nawet przy TA8435.

Roko pisze:Napisałem 'teoretyczny' bo ludzie go zbudowali między innymi ja również i w teorii jest zarąbiście wszysko policzone i program na AVR jest napisany wzorowo tylko w praktyce sprawa się ma trochę gorzej.

W praktyce wystarczy źle poprowadzić jedną ścieżkę i jest "po ptakach".
Na dodatek, projektanta czeka wiele niespodzianek po drodze np. zabezpieczenie przed kroskonektami, czas martwy komparatora prądu fazowego, wybór trybu gaszenia, zabezpieczenia itd. Chętnie looknę na projekt (w wolnej chwili).
Układy L298 zabija przeważnie zbyt wysokie napięcie, czasem wynalazki typu 3xL298.

Roko pisze:Przykładem takiego fajnego sterownika prądowego jest Linistepper, który jest liniowy pod względem sterowania prądowego. Silniczki z nim współpracujące zachowują swoją moc w całym zakresie obrotów bez gubiena kroków.

Obawiam się, że Kolega nie sprawdzał tego osobiście. Zasilając silnik napięciem wyższym o kilka V od nominalnego zachowuje moc... a niech mnie.
Praktycznie należy wywalić na złom wszystkie choppery (PWM-y itp.) i zastąpić je liniowymi - tylko po co taki wielki radiatorek w prototypie dla 1A?

Roko pisze:Ja nigdzie nie napisałem że, nie można stosować wyższego napięcia do zasilania stopnia końcowego sterownika. Napisałem tylko, że nie ma to uzasadnienia dla sterowników budowanych samemu (amatorskich)z elementów dostępnych dla amatora.

Nie zamierzam Kolegi na nic nawracać ale co mówią wzory o ładowaniu indukcyjności w funkcji częstotliwości i napięcia? O ile się nie mylę, moment obrotowy zależy od wielkości prądu fazowego.

Koledzy dziękuję za zaangażowanie. Po dwukrotnej analizie waszych postów stwierdzam, że korzystniejszy będzie wybór silnika na 2,9V , 2.8A. Będzie większa do uzyskania wielokrotność zasilania oraz większy prąd czyli większy moment, tak??

OZI pisze:korzystniejszy będzie wybór silnika na 2,9V , 2.8A

Zgadza się, ten silnik będzie szybszy a moment trzymający jest taki sam. Odrobinę brakuje wydajności prądowej A3977, który dostarcza 2,5A ale z testów kolegi markcomp77 wynika, że układ można trochę przeciążyć.