Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Silnik krokowy - zasilanie

28 Maj 2017 15:11 1485 7
  • Poziom 27  
    Mam pytano odnośnie silników krokowych, a konkretnie ich zasilania. I nie chodzi o sam sposób ich sterowania ale o dopuszczalne straty mocy.
    Otóż chciałbym użyć silnika krokowego głównie do utrzymywania pozycji. I zastanawiam się czy podane parametry zasilania np 3V/4A. Dotyczą prądu na każde uzwojenie czy sumy na wszystkich uzwojeniach? Oraz czy silnik pozostając w bezruchu jest w stanie rozpraszać moc która się w ten sposób wydziela na uzwojeniach?
  • Pomocny post
    Poziom 38  
    Prawdopodobnie rozchodzi ci się o utrzymywanie silnika w zadanym położeniu . Zwykle realizowane to jest w ten sposób ,że silnik pracuje na danej pozycji z minimalnym krokiem rewersyjnie . Charakterystycznym jest to ,że zwykle silniki krokowe silnie się nagrzewają , czyli w lepszy lub gorszy sposób rozpraszają ciepło. Dużo zależy od producenta ,czyli od jakości silnika. Konkretne dane zwykle są zawarte w nocie aplikacyjnej danego modelu.
  • Specjalista elektronik
    Układy do sterowania silnikiem mogą stosować PWM - i co lepsze to robią, wykorzystując przy tym indukcyjność uzwojeń - podają na zmianą pełne napięcie i 0 tak, by płynął zadany prąd (indukcyjność powoduje, że wahania prądu są małe). Wtedy silnik nie będzie się zbytnio grzał przy zatrzymaniu.

    A przy sterowaniu silnika w uproszczony sposób, przez podłączanie określonego napięcia, zatrzymanie powoduje przepływ dużego prądu i wtedy silnik się grzeje. Z kolei obniżenie napięcia spowodowałoby, że przy obracaniu silnik kręciłby się dużo wolniej, niż mógłby przy wyższym napięciu.
  • Poziom 43  
    Taka praca nie jest niczym niezwykłym i zdziwił bym sie gdyby silnik nie wytrzymał, choć silniki bywają zaprojektowane różnie i niektóre przy nominalnym zasilaniu są piekielnie gorące, a niektóre tylko mocno ciepłe, czasami spotyka się silniki krokowe z zamontowanymi radiatorami.
  • Pomocny post
    Poziom 2  
    "utrzymywania pozycji" -prąd będzie tylko JEDNE uzwojenie...
    Ograniczenie prądu do 4A ....
    Lepej mniej - 2.5...3,5A
    Bez ruszania silnik wytwarza maksymalną siłę - wystarczy.
    Nie?
  • Specjalista elektronik
    Siła (ściślej, jej moment) jest proporcjonalna do prądu - jest kwestia, jak silnik będzie się grzał przy takim prądzie, przy którym siła będzie wystarczająca.

    Można przepuszczać prąd przez dwa uzwojenia naraz, żeby trzymać w połowie kroku (half-step) - prąd po około 0.7 nominalnego przez dwa uzwojenia będzie grzać silnik tak samo i trzymać tak samo, jak prąd nominalny przez jedno. Można dawać nierówne prądy i w ten sposób trzymać w dowolnym położeniu (micro-step).

    Obracanie się silnika krokowego nie powinno znacząco wpływać na jego chłodzenie - zazwyczaj jest na to zbyt wolne. I myślę, że prąd, jaki można przepuszczać stale przez jedno uzwojenie zatrzymanego silnika, powinien być podany w nocie katalogowej. Ale jeśli mniejszy prąd da wystarczającą siłę, to nie warto dawać większego.
  • Warunkowo odblokowany
    marek5274 napisał:
    utrzymywania pozycji" -prąd będzie tylko JEDNE uzwojenie...


    Nie koniecznie, zależy o jakim typie silnika mowa i sposobie jego sterowania a także trybu pracy, zazwyczaj jest jedno lub dwa a nawet trzy uzwojenia. Przyjęte parametry mówią że przy zasilaniu 3V prąd maksymalny wynosi 4A na uzwojenie max, którego nie radze przekraczać gdyż ulegnie ono przegrzaniu a w konsekwencji przebiciu. W teorii wszystko wygląda pięknie, w praktyce natomiast, przy stałym podtrzymaniu zadanego położenia pod obciążeniem mechanicznym stosuje się zmniejszenie prądu o połowę a nawet więcej gdyż siła utrzymania pozycji po za hamowaniu silnika nie musi być duża ( zasada działania elektromagnesu ) w innym przypadku silnik ulegnie uszkodzeniu. Wyjątkiem są sytuację gdzie silnik cyklicznie hamuje na krótki czas. Dłuższe czasy utrzymania pozycji uzyskuje się sterowaniem driverów przebiegiem PWM lub zwiększeniem częstotliwości sygnału zegarowego poniżej lub o równej wartości rezonansowi silnika która jest zależna od użytego materiału stojana, ilości zębów wirnika ( ilości kroków na obrót ) i typu konstrukcji silnika.
  • Pomocny post
    Poziom 21  
    Odpowiedzi na Twoje pytania to dwa razy tak – parametry zasilania dotyczą jednego uzwojenia i silnik krokowy może być stale utrzymywany pod zasilaniem o takich parametrach. Jest jednak małe ale: silnik o zasilaniu 3V/4A jest ewidentnie silnikiem przeznaczonym do zasilania prądowego.
    Ponieważ tak jest mi wygodniej, to żeby wyjaśnić o co chodzi, poniżej zamieszczam mój tekst o silnikach przygotowany na inną okazję.

    Parametry zasilania silnika krokowego dotyczą pojedynczej fazy silnika. W uproszczeniu faza to w tym wypadku to samo co uzwojenie. Aby silnik się kręcił potrzebne jest odpowiednie przełączanie zasilania poszczególnych faz. Sposób przełączania (komutacja faz) zależy od konstrukcji silnika. Najczęściej spotyka się silniki czterofazowe (z pięcioma lub sześcioma wyprowadzeniami) albo dwufazowe (z czterema wyprowadzeniami).
    Te z pięcioma wyprowadzeniami to silniki przeznaczone do komutacji napięciowej. Typowy układ: punkt wspólny wszystkich uzwojeń podłączony do plusa, a wyprowadzenia wszystkich faz podłączone do masy przez cztery klucze (w typowym układzie włączone są zawsze dwa klucze). Są to silniki zasilane napięciami od kilku do kilkudziesięciu woltów (np. na typowymi napięciami 6, 12, 24V). Podstawowym parametrem zasilania takich silników jest napięcie, a prąd osiąga wartość nominalną dopiero w stanie ustalonym. Silniki takie mają dość duży opór i dużą indukcyjność uzwojeń. Mają więc małą maksymalną liczbę kroków na sekundę, bo prąd w uzwojeniu narasta do wartości nominalnej dość wolno. Gdy wystarczy mniejszy moment, to silnik można zasilać napięciem niższym od nominalnego. Układ komutacji napięciowej jet na tyle prosty, że zazwyczaj składa się go samemu pod konkretny silnik.
    Silniki z czterema wyprowadzeniami zasila się w układzie mostkowym. Każde z dwóch uzwojeń jest podłączone do oddzielnego mostka złożonego z czterech kluczy. Silniki takie są przeznaczone do komutacji prądowej. Ich uzwojenia mają małą indukcyjność i bardzo mały opór. Podstawowym parametrem ich zasilania jest prąd, a nie napięcie. Nominalne prądy zasilania wynoszą od kliku do zazwyczaj nie więcej ni 20 amperów, a spadek napięcia na uzwojeniu w stanie ustalonym wynosi od kliku dziesiątych do pojedynczych woltów (zazwyczaj nie więcej niż 2-3). Zadaniem układu zasilająco-sterującego jest jak najszybsze wymuszenie przepływu prądu o nominalnej wartości, dla uzyskania możliwie największej maksymalnej liczby kroków na sekundę i jak najszybszego osiągnięcia żądanego momentu. Osiąga się to stosując wysokie napięcie zasilania mostka (kilkadziesiąt woltów) i impulsową stabilizację prądu. Wysokie napięcie skraca czas narastania prądu, a impulsowa stabilizacja zabezpiecza przed przekroczeniem dopuszczalnej wartości prądu. W układach komutacji prądowej korzysta się zazwyczaj z gotowych układów scalonych. Dla silników mniejszej mocy cały układ sterowania może być zawarty w jednym układzie. Trzeba mu tylko podać zasilanie mostków i napięcie odniesienia ustalające wartość prądu. Dodatkowe wejścia to wejścia sterujące wykonywaniem kroków (krok i kierunek lub krok w lewo/prawo) oraz standby (wszystkie klucze obu mostków wyłączone). Dla większych mocy są to na ogół dwa lub trzy układy – oddzielnie jeden lub dwa mostki dużej mocy i oddzielnie układ stabilizacji prądu.
    Zmienianie napięcia odniesienia pozwala zarówno na pracę z mniejszym prądem, gdy nie jest potrzebny pełen moment, jak i podział kroku silnika.
    Maksymalnie złożone układy sterowania pozwalają na programową zmianę napięcia zasilania mostka i prądu silnika. Zmiana napięcia pozwala uzyskać płynniejsza pracę silnika (nie „stuka” i nie powoduje wibracji mechaniki przy mniejszych prędkościach), sterownie prądem jest zazwyczaj wykorzystywane do podziału kroku (silnik zyskuje większą liczbę kroków na obrót, np. 4x lub 8x większą niż fabryczna).
    Silniki z sześcioma wyprowadzeniami mają wspólne wyprowadzenie dla każdej pary uzwojeń. teoretycznie można by je komutować i napięciowo i prądowo, ale zazwyczaj parametry ich uzwojeń wymuszają stosowanie komutacji prądowej.