Pytanie o zasilanie silników

[Pawex9]

Witam

Mam takie pytanie odnośnie zasilania silników krokowych. Otóż posiadam silniki które mają napięcie zasilania 2,6V teoretycznie napięcie dostarczone do tych silników powinno byc około 20 razy większe (ok.52V) jednak nie posiadam takiego zasilacza i moje pytanie jest następujące jak będą efekty jeżeli zastosował bym zasilanie 24V?

Pozdrawiam

[namemartin]

Witam
Silnik podłączasz do jakiegoś sterownika i w praktyce podaje się takie napięcie jakie jest w stanie "udźwignąć" sterownik.
Jak podłączysz 24V tragedii nie będzie o ile zasilacz będzie miał odpowiednią wydajność prądową.
Zależy też co zamierzasz tym "popychać" i jakich prędkości oczekujesz...

Pozdrawiam

[clipper7]

Specyfika zasilania silników krokowych polega na impulsowym pobieraniu sporych prądów. Zasilacz powinien utrzymać ten prąd przez krótki czas, potem ma chwilę wytchnienia i tak w kółko. Pomiędzy zasilaczem a silnikiem włączony jest sterownik, jego parametry muszą wytrzymać tę całą zabawę. Ponieważ zasilacz nie musi dostarczać stałego prądu przez długi czas, zwykle rezygnuje się ze stabilizacji napięcia na rzecz dobrej charakterystyki impulsowej, a więc duże kondensatory, małe rezystancje połączeń i odpowiednie trafo. Wobec braku stabilizacji należy odpowiednio dobrać margines bezpieczeństwa, pamiętając o wahaniach zasilania itp., za wysokie "jałowe" napięcie wyjściowe może uszkodzić sterownik. Silnik określa max. prąd w impulsie (oczywiście biorąc pod uwagę cykl pracy, czyli stosunek czasu impulsu do czasu przerwy) i do tego trzeba dobrać napięcie zasilnia. Nie można też zapominać o prądzie trzymającym. A sterownik musi to tylko wytrzymać
Obniżając napięcie zmniejszasz prąd w impulsie, a więc moment silnika.

[ursus_arctos]

Wysokie napięcie zasilające jest potrzebne do zmiany polaryzacji prądu w uzwojeniu silnika - chodzi o to, że wprawdzie do _utrzymania_ prądu nominalnego wystarczy wspomniane na przykład 2.6V, ale do uzyskania 2A w rozsądnym czasie potrzeba znacznie więcej. Po drugie, silnik kręcąc się działa jak prądnica, wytwarzając napięcie przeciwne zasilającemu - zasilacz musi je pokonać.

W praktyce dajesz takie napięcie, jakie sterownik wytrzyma; silnik będzie chodził choćby i na 100V i nie będzie problemu.

Jeżeli dasz niższe napięcie, to silnik będzie słabszy przy wyższych prędkościach - tylko tyle i aż tyle. Napięcie z grubsza liniowo przekłada się na max. prędkość silnika.

Obniżając napięcie zmniejszasz prąd w impulsie, a więc moment silnika.

Nie jest to prawda. Sterownik reguluje czas trwania impulsu w zależności od prądu. Manipulując częstotliwością można uzyskać ten sam moment trzymający w zasadzie dowolnym napięciem wystarczającym do uzyskania prądu nominalnego z prawa Ohma.
Dopiero w ruchu sytuacja zaczyna się zmieniać.

[jacek-1210]

W praktyce dajesz takie napięcie, jakie sterownik wytrzyma; silnik będzie chodził choćby i na 100V i nie będzie problemu.

To nie do końca tak: licząc w uproszczony sposób moc P = napięcie U x prąd I. Po coś to duże napięcie jest potrzebne i ono nie ginie. Nawet jeśli czopper ograniczy prąd do zadanego, to to napięcie odkłada się na silniku i pompowana w silnik moc musi się gdzieś wydzielić. Jeśli nie poprzez pracę silnika, to wydzieli się w postaci ciepła i może być puuuuffff. Są granice podwyższania napięcia. Jest jeszcze wytrzymałość na przebicie izolacji uzwojeń, ale w tym przypadku to raczej sprawa drugorzędna - chyba że przegrzejemy silnik

[Zienek]

Przy podaniu napięcia na cewkę pojawia się opór zwany reaktancją, jest to właściwość związana z prądem przemiennym, a więc zmiennym natężeniem prądu w obwodzie.

Reaktancja oznacza, że zanim przez cewkę zacznie płynąć pełen prąd zadany, to ona się trochę "sprzeciwia". Podobna sytuacja jest przy zatrzymaniu źródła prądu. Cewka jeszcze przez pewien czas "chce" przewodzić prąd.

No i teraz wracając do narastania prądu w obwodzie z cewką. Przy prądzie stałym, wystarczy napięcie U, żeby przez cewkę o rezystancji R płynął prąd o natężeniu I.

Reaktancja powoduje że prąd leniwie narasta zanim osiągnie swój optymalny poziom. Motywatorem do szybkiego zbierania się do galopu jest podniesienie napięcia na czas narastania natężenia. Takie "turbo-donapięciowanie" zwiększa dynamikę prądów w uzwojeniach silnika i pozwala na szybsze zmiany polaryzacji, a więc na szybszą pracę silnika.

W momencie, kiedy silnik "ma stać" napięcie jest zmniejszane, tak, aby przez silnik przepływał prąd zadany.

Czyli:
Napięcie jest zwiększane dużo ponad normę dla silnika do czasu osiągnięcia zadanego prądu na uzwojeniu.

Tak mi się zdaje

[markcomp77]

Reaktancja

fajne - uczone określenie
ja wolę stare znane - indukcyjność - miara niechęci do zmian prądu

[ursus_arctos]

To nie do końca tak: licząc w uproszczony sposób moc P = napięcie U x prąd I. Po coś to duże napięcie jest potrzebne i ono nie ginie.

W pewnym sensie właśnie ginie! Uzwojenie silnika wraz z chopperem tworzą układ znany pod nazwą "buck converter". Możesz sobie łatwo zmierzyć, że np. pchając 2A przez silnik o oporze 1Ω (czyli U na silniku = 2V) ze źródła (powiedzmy 30V) będziesz brał jakieś 0.2A.

Nawet jeśli czopper ograniczy prąd do zadanego, to to napięcie odkłada się na silniku i pompowana w silnik moc musi się gdzieś wydzielić. Jeśli nie poprzez pracę silnika, to wydzieli się w postaci ciepła i może być puuuufff.

No nie.... właśnie dlatego jest chopper, żeby się nie grzało. W silniku prąd i tak jest "wygładzony" przez indukcyjność i wydzielanie ciepła w nim zależy wyłącznie od prądu - a ten, jak już ustaliliśmy - nie zależy od napięcia zasilającego driver.

Dysypacja ciepła w driverze zależy tylko w niewielkim stopniu od napięcia - przy wyższym napięciu będą większe straty na przełączaniu tranzystorów, ale dysypacja ciepła na rezystancji kanału znowu jest zależna od prądu, a nie od napięcia. Zakładając obecność zewn. diod Schottkyego można dość łatwo zobaczyć, że zwiększenie napięcia powoduje zmniejszenie wypełnienia cyklu pracy tranzystorów, a zatem powinny się grzać mniej przy wyższym napięciu. Przy wykorzystaniu diod PN wbudowanych w driver, różnica w grzaniu jakaśtam będzie, ale nieszczególnie duża.

[tuxcnc]

Możesz sobie łatwo zmierzyć, że np. pchając 2A przez silnik o oporze 1Ω (czyli U na silniku = 2V) ze źródła (powiedzmy 30V) będziesz brał jakieś 0.2A.

Jak masz taki drut do którego wpływa 0,2 A a wypływa 2 A, to chętnie kupię.

.

[jacek-1210]

W pewnym sensie właśnie ginie! Uzwojenie silnika wraz z chopperem tworzą układ znany pod nazwą "buck converter". Możesz sobie łatwo zmierzyć, że np. pchając 2A przez silnik o oporze 1Ω (czyli U na silniku = 2V) ze źródła (powiedzmy 30V) będziesz brał jakieś 0.2A.

To że indukcyjność przeciwstawia się gwałtownym zmianom prądu nie oznacza że to dzieje się "bezmocowo". Tak na zdrowy chłopski rozum: jesteś Ty i Twój przeciwnik który ma za zadanie przepchnąć cię o np. 5m. Ty jako indukcyjność będziesz się mu przeciwstawiał. Przeciwnik jako silniejszy ostatecznie Cię pokona ale:

- praca jaką byłby w stanie wykonać Wasz układ faktycznie bedzie mniejsza bo będzie wynikać jedynie z różnicy Waszych sił, im bardziej będziesz się przeciwstawiał tym możliwa praca Waszego układu będzie mniejsza
- im bardziej bedziesz się przeciwstawiał i wysilał tym bardziej się ... spocisz czyli wydzielisz wiecej ciepła

Sorry za tego offtopa, ale tak mi jakoś przyszło do głowy