rekenen aan stappenmotoren, hoe doe je dat?

Moderator: Moderators

Gebruikersavatar
Sven
Berichten: 3918
Lid geworden op: 24 sep 2008 09:13
Locatie: Arnhem
Contacteer:

rekenen aan stappenmotoren, hoe doe je dat?

Bericht door Sven » 03 mar 2016 16:42

Ik ben aan het broeden op de motorkeuze van mijn volgende frees.

Ik wil graag dat ie rap wordt, en denk hierbij aan een ijlgang van zeg 10 meter per minuut.

Volgens de datasheet van de closed loop steppers hebben zowel de 2 Nm als de 4Nm bij 1080 tpm 1 Nm, of nog iets meer over.

(plaatje eventueel rechtsklikken en in nieuw tabblad openen)

Afbeelding

Volgens Dabit is dat zat voor serieus freeswerk.
Mooi. So far, so good.

Ik ga 10 mm spoed toepassen dus dan heb ik die 10 meter per minuut al te pakken, als de pc dat aankan. (Dat zal ook wel lukken, wil Dabits recept voor een nieuwe gebruiken)

Maar dan de acceleratie.
Ik heb de machine nu staan op 2000mm/s2
Ik zou niet graag minder ter beschikking hebben.
Maar hoe reken je dat dan uit?

Moet je dan uitgaan van de torsie die de motoren net voor het bereiken van de topsnelheid kunnen leveren?
En dan een tangens(co)sinus oproeren in een bakje waar ook de spoed en massa van het bewegende spulletje in zit?
Sven
350 kilo aluminium, wat boutjes en moertjes en een beetje plaksel:
http://cnczone.nl/viewtopic.php?f=8&t=13039
Beginnen met CNC?
http://cnczone.nl/viewtopic.php?f=8&t=15481

Gebruikersavatar
Sven
Berichten: 3918
Lid geworden op: 24 sep 2008 09:13
Locatie: Arnhem
Contacteer:

Re: rekenen aan stappenmotoren, hoe doe je dat?

Bericht door Sven » 04 mar 2016 07:21

Ik vond deze calculator:

http://www.daycounter.com/Calculators/L ... ator.phtml

Als ik daar een invuloefening op loslaat:

Afbeelding

force 300 N om 3m/s2 aan acceleratie te krijgen, voor portaal van 100 kilo
16 mm diameter
1 voor thread density 1 omwenteling per 10 mm
0,04 Coefficient of Friction, omdat ik gelezen heb dat kogelomlopen 96% effectief zijn
resultaat in Nm

Dan geeft dat dus de uitkomst 0,578 om te laten stijgen en 0,385 om te laten dalen.
Ga halverwege zitten omdat er alleen geacceleraeerd wordt en deel het door twee omdat ik twee motoren toepas.

Dan zou een 2 NM motor dus zat zijn voor mijn machine.
Poehee, dat scheelt nogal van mijn huidige ...

Klopt het zover?
Sven
350 kilo aluminium, wat boutjes en moertjes en een beetje plaksel:
http://cnczone.nl/viewtopic.php?f=8&t=13039
Beginnen met CNC?
http://cnczone.nl/viewtopic.php?f=8&t=15481

ErwinDucati
Berichten: 16
Lid geworden op: 05 aug 2015 18:20
Contacteer:

Re: rekenen aan stappenmotoren, hoe doe je dat?

Bericht door ErwinDucati » 04 mar 2016 08:39

Als ik even vlug kijk ben je wel op de goede weg volgens mij.

Je vergeet nu wel de frictie van je geleidingen, alhoewel dat geen grote invloed zal hebben.
Om te accelereren moet hij ook de motor, koppeling en spindel in beweging zetten, deze hebben een massatraagheid.

Ik zal er nog even uitgebreider/langer over nadenken.

Gebruikersavatar
Breaker
Donateur
Berichten: 1656
Lid geworden op: 26 mei 2015 22:43
Locatie: Nabij Antwerpen
Contacteer:

Re: rekenen aan stappenmotoren, hoe doe je dat?

Bericht door Breaker » 04 mar 2016 09:16

Hier nog wat meer inspiratie uit eigen cnczone doos:
http://www.cnczone.nl/knowledge/kb_show.php?id=25
Geduld is een schone zaak, frezen niet...

Gebruikersavatar
Sven
Berichten: 3918
Lid geworden op: 24 sep 2008 09:13
Locatie: Arnhem
Contacteer:

Re: rekenen aan stappenmotoren, hoe doe je dat?

Bericht door Sven » 05 mar 2016 07:47

ErwinDucati schreef:Je vergeet nu wel de frictie van je geleidingen, alhoewel dat geen grote invloed zal hebben.
Om te accelereren moet hij ook de motor, koppeling en spindel in beweging zetten, deze hebben een massatraagheid.
frictie was ik bewust vergeten maar spindel verdraaiing was ik onbewust vergeten, en die is belangrijk...

Maarrrrr... Met de tip van Breaker de sheet ingevuld (voor het halve gewicht dat bewogen moet worden, want ik neem twee spillen/motoren) komt totaal benodigd koppel uit op 0,7 Nm.

Dat suggereert dat ik de 2 Nm motoren kan nemen, en dat zijn nema 23, terwijl de 4 Nm nema 34 zijn, dus die kunnen misschien weer minder hard accelereren. (die gegevens heb ik niet meegenomen in de berekening, die data probeer ik nog te vinden.)

De nema 34 motoren die bereiken de 0,7 Nm bij tussen de 15 en 18 meter per minuut en dan begint geloof ik het gevaar voor klapperen van de spillen te groot te worden. Dat probeer ik ook terug te vinden.

Dank voor de hulp zover!
Sven
350 kilo aluminium, wat boutjes en moertjes en een beetje plaksel:
http://cnczone.nl/viewtopic.php?f=8&t=13039
Beginnen met CNC?
http://cnczone.nl/viewtopic.php?f=8&t=15481

Gebruikersavatar
DaBit
Donateur
Berichten: 7799
Lid geworden op: 05 dec 2012 13:48
Locatie: Oss

Re: rekenen aan stappenmotoren, hoe doe je dat?

Bericht door DaBit » 05 mar 2016 12:06

Ja, spuit 11 present! :lol:

Op bovenstaande heb ik nog een kleine toevoeging: aangezien jij een vrij groffe spoed spindels gaat gebruiken zou ik de microstepping van de steppers ook gebruiken voor positionering. Met 4x microstepping (800 stappen/omw) heb je effectief nog ca. 38% van je koppel over. Dus eigenlijk wil je dat je motoren bij de gewenste acceleratie/snelheid zeker 2,7 maal het koppel kunnen leveren. Voor 8x microstepping zou je op circa een factor 5,2 uitkomen.

In dat Excelletje van Veteq kun je de rotorinertie ook invullen; beetje spelen tot je een optimaal compromis hebt.

Gebruikersavatar
Sven
Berichten: 3918
Lid geworden op: 24 sep 2008 09:13
Locatie: Arnhem
Contacteer:

Re: rekenen aan stappenmotoren, hoe doe je dat?

Bericht door Sven » 05 mar 2016 13:41

Welkom in dit draadje spuit 11, en zoals eigenlijk altijd, ook weer een goed punt toegevoegd ;)

die 38%, is dat over het hele toerenbereik hetzelfde?

Edit:
800 microsteps geeft een resolutie van minder dan 0,0125 mm, wat mij betreft mag het ook op 400 microsteps. Wat blijft er dan over aan koppel?

Edit 2:

Ik kom twee typen 4 Nm closed loop steppers tegen, DC en AC/DC, de laatste is weer eu 40,-- duurder als set.
Wat is het voordeel van een AC set tov puur DC?
Laatst gewijzigd door Sven op 05 mar 2016 14:39, 1 keer totaal gewijzigd.
Sven
350 kilo aluminium, wat boutjes en moertjes en een beetje plaksel:
http://cnczone.nl/viewtopic.php?f=8&t=13039
Beginnen met CNC?
http://cnczone.nl/viewtopic.php?f=8&t=15481

Gebruikersavatar
Bjornski1976
Berichten: 373
Lid geworden op: 01 feb 2013 14:10
Locatie: Gorinchem
Contacteer:

Re: rekenen aan stappenmotoren, hoe doe je dat?

Bericht door Bjornski1976 » 05 mar 2016 19:05

Kan niet anders bedenken dat je gewoon de fase spanning van het net 230Vac50Hz kan aansluiten op je driver en dat daar een gelijkrichter en wat step down in zit ter waarde van 40 euro.
Who dares wins

Gebruikersavatar
DaBit
Donateur
Berichten: 7799
Lid geworden op: 05 dec 2012 13:48
Locatie: Oss

Re: rekenen aan stappenmotoren, hoe doe je dat?

Bericht door DaBit » 05 mar 2016 19:53

Sven schreef: die 38%, is dat over het hele toerenbereik hetzelfde?
Ja en nee.

Ja, want de maximale hoekafwijking blijft hetzelfde.
Nee, want bij oplopende toeren gaat het zoveel moeite kosten om de toeren te veranderen dat de beweging automatisch behoorlijk eenparig is.
Edit:
800 microsteps geeft een resolutie van minder dan 0,0125 mm, wat mij betreft mag het ook op 400 microsteps. Wat blijft er dan over aan koppel?
Volle stap = 90 graden elektrisch, pulloutkoppel = sin(90)=1x nominaal
1/2 stap = 45 graden elektrisch, pulloutkoppel = sin(45)= 0,71x nominaal
1/4 stap = 22,5 graden elektrisch, pulloutkoppel = sin(22,5)= 0,38x nominaal
...

Komt uiteindelijk nog circa 5%-van-volle-stap positieafwijking bij van de motor zelf, en dan wat de drive eventueel nog toevoegt (daar is bij Leadshine geen data van te vinden, en ook afhankelijk van motorinductie en voedingsspanning).

Een positioneringsresolutie van 0,0125mm is wat aan de krappe kant als je het mij vraagt, doch net acceptabel. Uiteindelijk tellen alle fouten op, die van je motor, van je koppelingen, van je axiaallagering, etc. Heb je zo 0,03-0,04mm te pakken en dan passen gefreesde dingen niet meer in elkaar.
Edit 2:
Ik kom twee typen 4 Nm closed loop steppers tegen, DC en AC/DC, de laatste is weer eu 40,-- duurder als set.
Wat is het voordeel van een AC set tov puur DC?
Ik denk dat je die AC versie direct aan de 220V mag knopen en die andere niet.
Pak als je de keus hebt de 3-fasen motor. Dat doet zowiezo al 1,2 graden per volle stap als het goed is.

Gebruikersavatar
Sven
Berichten: 3918
Lid geworden op: 24 sep 2008 09:13
Locatie: Arnhem
Contacteer:

Re: rekenen aan stappenmotoren, hoe doe je dat?

Bericht door Sven » 15 apr 2016 14:39

Ik zit het bovenstaande plaatje nog eens te bekijken en lees dat de curves gebaseerd zijn op een resolutie van 4000 stappen per omwenteling. Dat is dan toch een veel hogere/fijnere microstepping dan Dabits 1/4?
Sven
350 kilo aluminium, wat boutjes en moertjes en een beetje plaksel:
http://cnczone.nl/viewtopic.php?f=8&t=13039
Beginnen met CNC?
http://cnczone.nl/viewtopic.php?f=8&t=15481

Gebruikersavatar
Sven
Berichten: 3918
Lid geworden op: 24 sep 2008 09:13
Locatie: Arnhem
Contacteer:

Re: rekenen aan stappenmotoren, hoe doe je dat?

Bericht door Sven » 01 mei 2016 20:41

Weet een van jullie de specs van de 3 Nm motor te vinden (ES-M22430)?

Ik kom alleen documentatie tegen waar de 2 en 4 nm motor in staan.
Sven
350 kilo aluminium, wat boutjes en moertjes en een beetje plaksel:
http://cnczone.nl/viewtopic.php?f=8&t=13039
Beginnen met CNC?
http://cnczone.nl/viewtopic.php?f=8&t=15481

Gebruikersavatar
Breaker
Donateur
Berichten: 1656
Lid geworden op: 26 mei 2015 22:43
Locatie: Nabij Antwerpen
Contacteer:

Re: rekenen aan stappenmotoren, hoe doe je dat?

Bericht door Breaker » 01 mei 2016 21:25

Dit was de eerste link van een populaire zoekmachine:
http://leadshineusa.com/productdetail.a ... =ES-M22430

Onder de tab 'downloads':
http://leadshineusa.com/UploadFile/Down/ES-Md_V1.3.pdf

Of mis je hier iets?
Geduld is een schone zaak, frezen niet...

Gebruikersavatar
Sven
Berichten: 3918
Lid geworden op: 24 sep 2008 09:13
Locatie: Arnhem
Contacteer:

Re: rekenen aan stappenmotoren, hoe doe je dat?

Bericht door Sven » 01 mei 2016 21:32

Je mist het niet en het is er niet :)

Maar ik had wad duidelijker moeten zijn.

Ik mis de grafiek van juist de 3 nm motor. Van de 2 en de 4 staat ie er wel.
Sven
350 kilo aluminium, wat boutjes en moertjes en een beetje plaksel:
http://cnczone.nl/viewtopic.php?f=8&t=13039
Beginnen met CNC?
http://cnczone.nl/viewtopic.php?f=8&t=15481

Gebruikersavatar
Breaker
Donateur
Berichten: 1656
Lid geworden op: 26 mei 2015 22:43
Locatie: Nabij Antwerpen
Contacteer:

Re: rekenen aan stappenmotoren, hoe doe je dat?

Bericht door Breaker » 01 mei 2016 21:48

Daarom vraag ik het ;-)

Als je op images klikt in de zoekmachine, zie een grafiek terugkomen bij verschillende leveranciers maar er schijnt ook een exemplaar bij leadshine zelf te staan alleen werkt die link niet, mogelijk toch betrouwbare informatie...

Ah, wacht:
http://leadshineusa.com/productdetail.a ... =ES-M22430

Specifications->Speed-Torque Curves

Tada!
Laatst gewijzigd door Breaker op 02 mei 2016 06:44, 1 keer totaal gewijzigd.
Geduld is een schone zaak, frezen niet...

Plaats reactie