Вывод обратно ЭДС от осциллографа

8

У меня есть этот шаговый двигатель с неизвестным задним ЭДС / об / мин. Есть 200 шагов / оборот (т.е. угол шага 1,8 градуса) и 8 мГн «фазовая индуктивность», но я не уверен, достаточно ли этого для расчета обратной ЭДС.

Я подключил одну из параллельных обмоток от каждой фазы к осциллографу. (В частности, красный / желтый на одном датчике, белый / оранжевый на другом.)

Затем я вручную повернул вал и зафиксировал следующее измерение. Вы можете видеть, что время между двумя пиками сигнала составляет ~ 770 Гц, а величина напряжения составляет ~ 33 В.

  • Соответствуют ли эти два 90-градусных пика одному шагу каждый, следовательно, подразумевается, что число оборотов в минуту в это время было 770 (шаг / сек) / 200 (шаг / оборот) * 60 (сек / мин) = 231 об / мин?
  • Означает ли это, что обратная ЭДС составляет 33 В / 231 об / мин = 143 мВ / об / мин?
  • Если это так, как это согласуется со спецификациями, утверждающими, что 30 В постоянного тока достаточно для управления шаговым двигателем при 1500 об / мин, что в этом случае соответствует ~ 214 В в обратной ЭДС?

Я немного смущен. Если вместо этого подключить двигатель в «последовательном» режиме, это приведет к еще более «плохому» (двойному) обратному ЭДС / об / мин.

шаговый ЭДС

Изменить : FYI, в случае, если кто-то думает, что это потому, что не подключена нагрузка, я применил резистор 22 Ом к одной из клемм параллельной обмотки, выполнил аналогичное измерение и рассчитал аналогичную постоянную ЭДС 134 мВ / об / мин (по сравнению с 143 мВ Об / мин раньше). Так что я не думаю, что это связано с тем, что клеммы являются «разомкнутыми» (чего технически они в любом случае не имели бы, поскольку зонд или воздух прицела имеет очень большое, но все же не бесконечное сопротивление).

Изменить 2 : Этот вопрос похож и, кажется, поддерживает мой метод измерения постоянной ЭДС обратно. Однако этот человек также столкнулся с неожиданной ценностью, и не было дано удовлетворительного ответа.

Редактировать 3 : я должен добавить, что моя расчетная обратная ЭДС / об / мин была основана на синусоидальном пике против среднего (что должно быть в соответствии с этим ответом ). Поэтому, чтобы моя расчетная константа обратной ЭДС, приведенная выше, соответствовала обычному определению, ее следует умножить на 2 / pi ~ = .637. Однако даже 64% расчетного напряжения при 1500 об / мин все еще намного выше 30 В, которые я ожидал использовать.

dc-motor stepper-motor brushless-dc-motor back-emf азбука
источник
1
Напряжение холостого хода похоже на напряжение без крутящего момента, которое никогда не сможет удерживать какую-либо позицию.
Тони Стюарт Sunnyskyguy EE75
@ SunnyskyguyEE75 Хорошо, я полагаю, вы говорите, что обратная ЭДС плавающих проводов может быть очень высокой по отношению к напряжению возбуждения, но на практике это неэффективно, поскольку быстро сгорит от противоположного напряжения возбуждения?
а
Для того, чтобы сделать работу, должен быть некоторый крутящий момент на скорости из-за избыточного напряжения привода выше BEMF
Тони Стюарт Sunnyskyguy EE75
2
Это, безусловно, идет вразрез с тем, что я понимаю о том, как работают моторы. Учитывая, что это степпер, я немного потерял опыт. Я бы попробовал две вещи. Во-первых, измеренное значение, кажется, примерно в 10 раз больше, чем было бы для номинальной мощности двигателя, и на некоторых осциллографах легко ошибиться в настройке датчика и прочитать 10х слишком высоко - так что я бы это проверил. Если я чувствую себя особенно медленно, я возьму 1,5 В или 9 В батарею и измерим это как проверку. Во-вторых, попробуйте загрузить катушку со скромным сопротивлением (1 кОм?) И снова измерить - возможно, происходит какая-то странная вещь с шагомером.
Тим Уэскотт
1
Биполярное напряжение 30 В составляет 60 Вольт
Тони Стюарт Sunnyskyguy EE75

Ответы:

4

Это большой шаговый двигатель. Индуктивность двигателя 8 мГн на фазу является индикатором, который предназначен для использования с высоковольтным шаговым драйвером, таким как выпрямитель 325 В постоянного тока или 230 В переменного тока, с драйвером прерывателя, который имеет заданное значение тока.

Посмотрите на похожую модель: Sanyo Denki

введите описание изображения здесь

Он имеет около 4 мГн на фазу, как у вас, если вы подключаете 8 мГ фаз параллельно, и он имеет 0,46 Ом на фазу, аналогично у вас 0,9 на фазу, но при параллельном соединении выдает 0,45 Ом. С константой BEMF 161 В / об / мин вы можете ожидать аналогичные характеристики крутящего момента и от вашего двигателя.

При питании 140 В постоянного тока он имеет точку перегиба при 1200 об / мин.

При 48 В пост. Тока это падает до 300 об / мин.

РЕДАКТИРОВАТЬ:

143 мВ / об / мин это:

143mV⋅minR=0,143V2π rad⋅60s⋅min2π rad⋅60s⋅R=1.366V⋅srad

kt≈1.366 Nm/A

Хотя это не относится к вашему двигателю: 1.366 * 6 = 8,1 Нм, это относится к двигателю Sanyp Denki. 0,161 В / об / мин = 1,54 В / рад; 1,54 Нм / А * 6А = 9,2 Нм.

Марко Буршич
источник
Итак, вы говорите, что рассчитанная обратная постоянная ЭДС верна, а напряжение 30 В далеко не достаточно для того, чтобы управлять шаговым двигателем при 1500 об / мин, несмотря на то, что спецификации говорят об этом? Может быть, они рассчитывали на 30 В для питания одного из своих контроллеров, который делает большой шаг вперед, но я в этом немного сомневаюсь. Я свяжусь с продавцом. Спасибо.
а
Кроме того, вы говорите, что амплитуда обратной ЭДС технически может быть выше, чем напряжение вождения, и водитель все еще может успешно вращать двигатель вперед (при уменьшенном крутящем моменте)? Похоже, точка пересечения, где амплитуда обратной ЭДС превышает напряжение питания постоянного тока, находится на «колене», на которое вы ссылаетесь. Я полагаю, что напряжение возбуждения вводит достаточно «прямого тока», чтобы подавить ток, индуцированный обратной ЭДС?
а
Это было действительно только 60 об / мин при 33 Vp?
Тони Стюарт Sunnyskyguy EE75