Как выбрать шаговый двигатель подходящего размера?

8

Мой последний заячий проект включает в себя шаговый двигатель. Но как узнать, какой степпер выбрать?

Я добавляю степпер к ведущему винту моего токарного станка. Он будет использоваться для каналов и потоков. Для кормов поведение степпера не критично; ему просто нужно двигаться с постоянной скоростью. Однако для потоков пропущенные шаги ужасны; при выполнении последовательных проходов инструментальный наконечник не выровняется с ранее вырезанной канавкой так, как должен. Это система с разомкнутым контуром, поэтому, если она идет не так, она остается неправильной.

Некоторые атрибуты ...

  1. Каретка (часть перемещается) составляет около 10 фунтов. Он едет по хорошо смазанным «путям», но масса - это масса.

  2. Меня не сильно волнует скорость перевозки. При нарезании резьбы шпиндель вращается медленно, возможно, на 1 оборот в секунду, а во многих случаях даже медленнее. По сути, нет случая, когда каретка должна двигаться быстро. В самом крайнем случае, с резьбой 4 TPI, каретка будет перемещаться на 1 дюйм за 8 секунд. Это 0,8 RPS для степпера для моей конфигурации. Подача будет намного медленнее.

  3. Как указывалось ранее, каретка не должна увязать и терять шаг, даже когда резец инструмента внезапно переходит из воздуха в сталь. Крутящий момент, детка, крутящий момент.

  4. При заправке несколько тысячных долей материала удаляется за один проход.

Консультации о том, как определить размер степпера, приветствуются.

РЕДАКТИРОВАТЬ -

Я только что выполнил расчет, который нашел на сайте Gecko . По их словам, мне нужен степпер размером с наперсток. Такое ощущение, что добавление шагового механизма в ходовой винт токарного станка является угловым случаем, поскольку движение в дюймах в секунду очень мало. Если я помню, это означает, что двигатель будет очень крутящим, но будет горячим; ток и движение обратно пропорциональны. Поэтому мне, возможно, придется быстрее запустить степпер и снизить скорость.

Тони Эннис
источник
Это часть того же проекта, связанная с моими вопросами CPLD / Verilog. :-D
Тони Эннис
Есть несколько реальных причин, по которым подача нити осуществляется от основного двигателя токарного станка, а не от независимой системы. Кроме того, «шаги» не совместимы с движением с постоянной скоростью. Я не уверен, что пошаговый - это мой путь.
Скотт Сейдман

Ответы:

7

Если скорость и ускорение не являются проблемой, то нужно решить еще две проблемы с механическими характеристиками. Одним из них является крутящий момент. Вы должны измерить величину крутящего момента, необходимого для поворота циферблатов на токарном станке, одновременно делая его самый глубокий разрез в стали. Вы инженер-механик, я оставлю вас думать о способе его измерения.

Посмотрите таблицы данных для рассматриваемых шаговых двигателей, и у них должен быть график скорости / крутящего момента:

график скорости вращения шагового двигателя

Вы можете видеть, что крутящий момент этого двигателя примерно достигает пика при 0,8 Нм. Но в этот момент он едва может двигаться. Очевидно, что вы не будете использовать этот двигатель для любого крутящего момента выше 0,5Нм. Выберите двигатель с большим крутящим моментом.

Другая проблема - это разрешение, которое вам нужно. Опять же, вам решать, какое разрешение вам нужно, и какой у вас действительно кабель. Шаговые двигатели, как правило, 200 или 400 шагов на оборот.

Если 1 "занимает 8 с, а двигатель вращается со скоростью 0,8 об / мин, то один оборот дает 0,156" хода (это метрический токарный станок?). Для 200-шагового двигателя каждый шаг дает 0,78 тыс. Ходов. Это довольно хорошо на самом деле. Если вы использовали драйвер микрошагового мотора, это существенно увеличит разрешение. Вы должны сделать это в любом случае, даже если вы не хотите дополнительное разрешение. Микропереключение предотвратит резонанс двигателя, возникающий на определенных скоростях.

Rocketmagnet
источник
Нет, это не метрический токарный станок, но по математическим соображениям мне нужно передаточное число 4: 5 между шаговым и ходовым винтом.
Тони Эннис