Jak dobrać i gdzie kupić silnik DC do serwo?

ksitau · Post napisał: **ksitau** » 26 cze 2006, 18:49

Witam,

Właśnie zamierzam trochę poeksperymentować z serwo opartymi na DC. Mam pytanie: jak dobrać silnik prądu stałego aby np. uzyskać moment rzędu 15Nm. Gdzie go kupić? Dalej, w kontrolerze mam wyjście PWM i kilka I/O - z czego zrobić końcówkę mocy do takiego silnika i jak szybko nią sterować (Hz)? Może jakieś linki do przykładowych rozwiązań, a może gdzieś są gotowe końcówki mocy do takich zastosowań?

Pozdrawiam!

GumiRobot · Post napisał: **GumiRobot** » 26 cze 2006, 19:45

zobacz na te strony motor control oraz Mechatronics

przeczytaj szczególnie opisy płytek doświadczalnych - Development Boards -

ksitau · Post napisał: **ksitau** » 26 cze 2006, 20:39

Dzięki za linki

Dla tych, którzy nie chcą błądzić w gąszczu informacji podaję linki do informacji o które pytam:

Silniki szczotkowe:
http://ww1.microchip.com/downloads/en/A ... 00905a.pdf

Końcówka mocy (MOSFET mostek H)
http://ww1.microchip.com/downloads/en/A ... 00898a.pdf

Pierwsza odpowiedź to sterowanie 4-20kHz - powyżej będą ponoć zbyt duże straty mocy wynikające z samego przełączania transtorów...

Reszta nadal mglista...

jarekk · Post napisał: **jarekk** » 26 cze 2006, 21:14

Obejrzyj sobie serwo naszego niemieckiego kolegi oparte na Atmelach.
Parę ciekawcch dokumentów o sterowaniu:

anoda · Post napisał: **anoda** » 27 cze 2006, 16:01

Znasz wielkość potrzebnego momentu. Jeżeli załozysz jakieś obroty 100-500 obr na min to uzyskasz informację o mocy silnika - a więc bedziesz już bliższy wiedzy czego szukasz.

Tak na marginesie to rozzrusznik od TICO, MATIZA i chyba Suzuki jest silnikiem prądu stałego z magnesami stałymi i raczej powinien dawać moment w zakresie ,który Cie interesuje. Pozostaje problem rodzaju pracy - gdyż nominalnie jest to silnik do pracy dorywczej.

pukury · Post napisał: **pukury** » 27 cze 2006, 16:12

witam !! raczej wszystkie rozruszniki są przewidziane do pracy chwilowej . miałem do czynienia z rozrusznikami od motocykli - bardzo fajne , małe i na magnesach neodymowych . co ważne mają cztery szczotki ( polepsza to właściwości dynamiczne ) . a może silniki od rowerków elektrycznych ? - sa na allegro za 35pln ( 100W ) do 70 pln ( 250W ) . pozdrawiam !!

faniron · Post napisał: **faniron** » 27 cze 2006, 16:34

Mam servosilniczek 19,5Nm, 1000 rpm, 2kW, 145V, 16,6A firmy Yaskawa ze sterownikiem servo. Kupiłem go z myślą, że zamontuję go jako napęd wrzeciona tokarki. I parę mniejszych też, do wyboru do koloru.

ksitau · Post napisał: **ksitau** » 27 cze 2006, 18:08

>>Tak na marginesie to rozzrusznik od TICO, MATIZA i chyba Suzuki jest silnikiem prądu stałego z magnesami stałymi i raczej powinien dawać moment w zakresie ,który Cie interesuje. Pozostaje problem rodzaju pracy - gdyż nominalnie jest to silnik do pracy dorywczej.

Hmmm... nie znam się na dzisiejszych samochodach, ale czy przypadkiem ten sam rozrusznik nie pracuje jako prądnica (czyli tak na prawdę nie pracuje tylko "dorywczo")?

>>a może silniki od rowerków elektrycznych ? - sa na allegro za 35pln ( 100W ) do 70 pln ( 250W ) . pozdrawiam !!

>>servosilniczek 19,5Nm, 1000 rpm, 2kW, 145V, 16,6A

Jak się ma ten pierwszy silnik do tego drugiego? Jaki maksymalny moment wycisnę z takiego silnika 100W?

A czy silniki w dzisiejszych wiertarkach/szlifierkach nie są przypadkiem silnikami DC?

>>Znasz wielkość potrzebnego momentu. Jeżeli załozysz jakieś obroty 100-500 obr na min to uzyskasz informację o mocy silnika - a więc bedziesz już bliższy wiedzy czego szukasz.

Jaki to jest ten wzór? Zakładam że bez względu na obroty silnika chcę mieć po przełożeniu 500-600 obr/min. Czy to oznacza też że moment 19,5Nm uzyskam przy tych obrotach z silnika 1kW? Jak to jest?

pukury · Post napisał: **pukury** » 27 cze 2006, 19:15

witam !! jeden z tych silników ma się tak do drugiego jak stosunek ich cen

. jak masz kasę to się nie ma co bawić w silniki ze skuterków elektrycznych/rozruszniki/itp. ! . musisz kupić serwa i tyle. jak masz zamiar się " pobawić " to ze znanych mi ( dostępne i tanie ) silniki ze skuterków sa najmocniejsze/najtańsze . 250 W za około 70pln - i chyba mogą być dość " katowane " pozdrawiam !!

acetylenek · Post napisał: **acetylenek** » 27 cze 2006, 19:21

Moc, moment i obroty nominalne silnika z przekładnią (lub bez) powinny odpowiadać nominalnemu obciążeniu. Czyli dalej nic nie wiadomo. Jeżeli chcesz poeksperymentować to silnik nie ma większego znaczenia. Nie napisałeś co to za układ i na czym jest sprzężenie zwrotne a to dość istotne. Silnik wielkości połowy ogórka szklarniowego wystarczy by go zamontować w napędzie zamiast średniej krokówki (bardzo konkretne informacje : ) ).

Końcówka mocy nie wyobrażam sobie innej niż na tranzystorach polowych lub IGBT (zależnie od napięcia znamionowego silnika) oczywiście z odpowiednimi układami sterowania bramką tychże. Przydałoby się zabezpieczenie przeciążeniowe a przynajmniej zabezpieczenie przed zwarciem. To jest wykonalne jest masa dokumentacji i schematów, niestety wymaga sporo zaangażowania. Dla mniejszych mocy polecam gorąco stopień mocy LMD18200T lub podobne. Ten konkretny jest bardzo przyjazny i zabezpieczony na wszystkie strony. U kolegi i u mnie taka kostka steruje silnikiem przy zasilaniu ok. 45V nominalnie ma 3A a chwilowo 6-10 zależnie od silnika. Nie jest to tanie rozwiązanie ale tylko z pozoru bo jak przyjdzie kupić drajwery, tranzystory, zrobić jakieś cudo do zabezpieczenia przed zwarciami to trochę czasu schodzi.
Jeżeli moc ma być większa to nie ma wyjścia trzeba budować mostek samemu.

Częstotliwość PWM zależy od stopnia mocy ale większość da się sterować w ok. 20 kHz czego już nie słychać więc jest przyjemne dla ucha.

Teraz konkretniej o obciążeniu.
Zakładam że sterujemy jakąś osią obrabiarki, sanie mają znaną masę, wiemy jaka droga przypada na jeden obrót wału (śruby), znamy siłę jaką chcemy uzyskać przy danej prędkości wiemy jak szybko chcemy uzyskać tą prędkość.
Z powyższych danych można wyznaczy inercję układu oraz obciążenie ciągłe. Suma momentu potrzebnego do rozpędzenia sań do danej prędkości w danym czasie oraz momentu wynikającego z siły oporów i siły użytecznej daje moment maksymalny. W czasie rozpędzania mamy moment maksymalny chwilowy, po rozpędzeniu mamy moment ciągły. Znając charakterystykę pracy maszyny możemy wyznaczyć moment średni i moc średnią.
Z prędkości maksymalnej i przełożenia (np. śruby) wyliczamy maksymalną prędkość obrotową, ta wraz z momentem maksymalnym daje nam maksymalną moc. Moment średni obciążenia wyznacz nam moment nominalny silnika. Moc średnia wyznacza moc nominalną, oczywiście w przypadku gdy moc chwilowa przekracza moc maksymalną dla danych obrotów należy wybrać silnik o większym nominalnym momencie.
Trochę zagmatwane i bardzo ogólne ale w praktyce jest dość łatwo. Na konkretne pytania postaram się odpowiedzieć konkretnie w miarę moich możliwości tak wiedzy jak i czasu.

Co do silników do zastosowań w napędach to nie nadają się do tego silniki:
-od wycieraczek
-rozruszniki samochodowe
-miksery
-inne „wynalazki”
Oczywiście ze będą się one kręcić i działać tyko pytanie jak i jak długo?
Najlepiej poszukać na allegro, ebay, giełdzie staroci i elektronicznej, silników od pamięci szpulowych, innych pamięci, napędu ploterów, drukarek (silniki DC), napędu czegokolwiek innego tylko nie wycieraczek. Dlaczego mam uprzedzenie do wycieraczek? Bo to nie są silniki projektowane do takich zastosowań. Mają bardzo dużą bezwładność wirnika co skutecznie zmniejsza dynamikę napędu.

Dobry silnik do napędu ma następujące cechy:
-wydłużony (duża długość w stosunku do średnicy – mała bezwładność wirnika)
-łożyska kulowe (trwałość)
-łatwy dostęp do szczotek
-idealnie jak ma zamontowany enkoder dwu kanałowy (przyrostowy)

Taki silnik przy bardzo małej części napięcia znamionowego zaczyna się kręcić ma małą bezwładność i dużą sprawność i przeznaczony jest do długiej eksploatacji.

Jak dobrać i gdzie kupić silnik DC do serwo?