Verstehen, wie viel Strom ein Schrittmotor zieht

Die Schrittmotorleistung wird sowohl durch die Geschwindigkeit als auch durch die Trägheit der Last definiert. Denken Sie daran, dass Sie, wenn Sie einen Schrittmotor mit niedriger Geschwindigkeit antreiben, die Last von einem Stillstand zum nächsten Schritt beschleunigen und dann den Motor bis zum Stillstand verzögern. Der Motor kann bei jedem Schritt mit voller Beschleunigung beschleunigen, da kein Drehimpuls vom letzten Schritt erhalten bleibt. Der Motor kann heiß werden, aber Sie werden den Controller wahrscheinlich nicht beschädigen. Sie können Ihren Platz verlieren, indem Sie Schritte verpassen, wenn Sie versuchen, zu schnell zu laufen.

Wenn sich die Motorlast und -drehzahl im "Sweet Spot" befinden, kann das System effizienter sein, aber da es keine Rückkopplung gibt, müssten Last und Trägheit an die Motoreigenschaften angepasst werden. Hersteller geben manchmal Geschwindigkeitsangaben unter optimalen Bedingungen an, also seien Sie vorsichtig. Im Allgemeinen möchten Sie Stepper nicht in Anwendungen verwenden, in denen Sie alles kontinuierlich ausführen. Sie eignen sich gut für Anwendungen, bei denen die Kosten niedrig sein müssen und Effizienz nicht erforderlich ist (normalerweise niedrige Einschaltdauer). Ihre Steuerung ermöglicht es Ihnen wahrscheinlich, einige Stromeinstellungen vorzunehmen, um den Motor vor Überstrom zu schützen.

Das Drehmoment ist direkt proportional zum Strom, und eine Erhöhung der Spannung ermöglicht es Ihnen, mit höheren Geschwindigkeiten zu fahren.

Um Ihre Fragen zu beantworten, kann es bei wechselnder Belastung zu Erwärmungen im Motor kommen. Ein Controller pulsiert weiter, wenn der Motor blockiert ist, aber da kein Strom in die Arbeit geht, geht alles in Wärme über. Laufen Sie so langsam wie möglich und halten Sie Ihren maximalen Strom niedrig, damit Sie nicht überhitzen, wenn diese Bedingungen auftreten. Halten Sie Ihre Einschaltdauer nach Möglichkeit niedrig.

Wenn Sie einen niedrigeren Strom wählen, begrenzen Sie die Geschwindigkeit, da der Motor langsamer beschleunigt und mehr Zeit benötigt, um zum nächsten Schritt zu gelangen. Microstepping ist vielleicht etwas weniger effizient, aber bei intelligenten Controllern ist es wahrscheinlich nicht viel, und es wird Vibrationen beim Laufen definitiv "glätten". Der Betrieb mit einem niedrigeren Strom sollte die Leistung pro Controller reduzieren, und die Leistungsaufnahme im Stillstand entspricht ungefähr der maximalen Last, mit der Einschränkung, dass die Dinge erhitzt werden. Holen Sie sich einige große Kühlkörper und schalten Sie die Motorleistung aus, wenn Sie das Drehmoment nicht halten müssen. Zwangskonvektionskühlung könnte eine Option sein, die in Betracht gezogen werden sollte.

Sie müssen Ihre Frage ändern:

1. Die oben angegebene Motorspezifikation gilt für einen 3-Phasen-Schrittmotor mit 5,8 A Strom
2. Der von Ihnen angegebene Treiber ist für einen 2-Phasen-Schrittmotor mit einer Kapazität von maximal 4,5 A pro Phase.

Das erste, was zu verstehen ist, ist, dass sich 2-Phasen- und 3-Phasen-Schrittmotoren überhaupt nicht wie Wechselstrommotoren verhalten. Sehen Sie sich die Drehmomenteigenschaften an, die Sie in der Frage gepostet haben.
Das Drehmoment ist am höchsten, wenn der Motor stillsteht (blockiert) und fällt ziemlich schnell ab, sobald Sie beginnen, ihn zu drehen.

Es gibt keine einfache Gleichung für das erzeugte Drehmoment oder die verbrauchte Leistung. Ich kann ein sehr gutes Lehrbuch vorschlagen , das alles erklärt, was Sie wissen müssen.
Kapitel 5 behandelt das meiste, was Sie brauchen ... insbesondere 5.3.x bis 5.4.x.

Da Sie einen Zerhackerantrieb verwenden, können Sie eine stationäre Achse mit dem ausgewählten fließenden Strom als maximale Leistungsbedingung für jeden Achsmotor betrachten. Wenn Sie Voll- oder Halbschritte verwenden, ist die maximale Leistung doppelt so hoch wie die Leistung einer Phase (normalerweise werden bei einem 3-Phasen-Stepper nur zwei Phasen gleichzeitig angesteuert).

Für 5,8 A (was meiner Meinung nach falsch ist) und den angegebenen Motor hätten Sie also I ^ 2 * R -> 5,8 ^ 2 * 0,62 = 20 W pro Phase. Zwei Phasen aktiv -> 40 W (selbst wenn alle 3 Phasen bei maximalem Strom aktiv sind und dies ein Fehlerzustand wäre, darf er nicht über 60 W liegen)

Wenn Sie tatsächlich 2-Phasen-Stepper mit maximal 4,5 A (der Kapazität des Controllers) verwenden, können Sie 4,5 ^ 2 * 0,6 = 12 W pro Phase erwarten. Wenn Sie x2 (400 Schritte, das ist ein halber Schritt) Mikroschritte verwenden, erhalten Sie bei eingeschalteten beiden Phasen eine maximale Verlustleistung von etwa 24 W.

Wenn Sie Ihre angegebenen 5,8 A verwenden und beispielsweise eine 24-V-Stromversorgung verwenden, beträgt der durchschnittliche Stromfluss 1,6 A ... der Spitzenstromfluss (der vom Ausgangskondensator kommt) beträgt 11 A Spitze. Dies wird durch die Schaltfrequenz des Chopper-Antriebs beeinflusst, und je niedriger die Schaltfrequenz ist, desto schlechter wirkt sich dies auf die Auswahl der Stromversorgung aus.

Das bedeutet, dass Sie Ihre Stromversorgung sorgfältig auswählen müssen. In diesem Fall könnten Sie eine 10-A-bei-24-V-Versorgung wählen, da Sie den Wert der Ausgangskapazität nicht kennen.
Mein Vorschlag wäre, dass Sie dem Ausgang eine Kapazität hinzufügen könnten (1000-2000 uf) und den schlimmsten Fall von zwei Achsen mit einer einzigen 10-A-24-V-Versorgung problemlos bewältigen könnten. Als Beispiel betreibe ich 3 x 3,5 A 2-Phasen-Stepper an einer einzigen 15 A 32 V-Versorgung ohne zusätzliche Ausgangskapazität und ohne Probleme.

Sie müssen auch mit Verlusten rechnen, Ihr Antriebsregler ist im Wesentlichen ein Schaltnetzteil (stellen Sie sich jeden Mikroschritt einfach als einen weiteren vordefinierten Strompegel vor). Es ist unwahrscheinlich, dass die Verluste mehr als 20 % betragen werden