Всем привет,

есть с десяток червячковых приводов, которые двигают тяжелые и не очень детали. Ход червяка - 1500мм, шаг 5мм, скорость передвижения должна быть до 0.2м/с, червяк может и вертикально, и горизонтально стоять, груз может быть довольно тяжелый, до 100кг, точность установки груза до 0.1мм. При длительной работе система не должна сбиваться, и, очень не хотелось бы ставить концевик и градуировать системы с нуля каждые несколько секунд. Как я понимаю, задача очень схожа с тем, что возникает при проектировании фрезерных станков с ЧПУ.

Хочу управлять этим всем через моторы, но в них пока есть только некоторые теоретические познания. В электронике есть достаточно хорошие познания в плисках, МК и построении силовой электроники, так, например, есть куча успешно собранных полномостовых силовых (до 5кВатт) схем.

Как я понимаю, мне надо иметь мощность на валу порядка 200Ватт, скорость вращения до 2400об/мин, и точность выставления угла до 3.6 градусов.

Что и как правильнее выбрать для моей задачи, посоветуйте, пожалуйста? Основное требование - надо решить эту задачу достаточно быстро, но, и, по возможности, не потратив уйму денег, проект разовый. Некоторые компоненты из мостовых схем у меня в наличии от других проектов, и на них можно не экономить.

Что купить, какое направление выбрать, посоветуйте, пожалуйста!

Вижу два варианта:

1. степ мотор типа nema 23-34-42, для него разработать свою схему с полномостовым управлением, запрограммировать ее от пплиски, дополнительно на ось поставить енкодер, достаточно ли будет 2-х канального, или надо абсолютный? Надо ли будет делать микростепы, и, если да, какая реальная скорость с такого или аналогичного мотора может быть снята? Как пересчитать kg/cm в мощность - как я говорил, мне надо в максимуме поднимать 100кг груза со скоростью 0.2м/с.

2. взять серву с LVDT. Тут я полный пас, и пока не понимаю, на какие параметры надо смотреть, да и серв куча. На какие LVDT параметры надо обращать внимание? Какая точность позиционирования угла у серв бывает? Какую серву - синхронную или асинхроннуя мне разумнее для этого проекта взять?

Посоветуйте, пожалуйста, мне с этими глупыми вопросами!

Спасибо

ИИВ

Очень сильно сомневаюсь, что найдете серийный шаговый мотор, который даст 40 оборотов в секунду с такой нагрузкой.

Вам в первую очередь нужно решить задачу по механике. Зная вес положение ускорения в системе - расщитать момент и скорость на двигателе.
Без концевых выключателей быстро сломаете всю систему. Не встречал ни одной системы управления ЧПУ (влючая современные) в которых в концевые выключатели(хотя бы бесконтактные) отсутствовали.

ТС правильно посчитал мощность. Отсюда легко вычислить момент, который в данном случае будет около 1 н*м.

Во-первых, всем огромное спасибо за участие в обсуждении.

Да, действительно, похоже 1н*м мне примерно и надо.

Концевики-то я поставлю, но я имел ввиду, что я по ним не хотел бы градуироваться, и, если система задержит груз на какой-то высоте и будет его туда-сюда на пару милиметров гонять, то она не должна сбоить. Именно поэтому я хотел поставить энкодер, а вот какой правильнее - в комплекте с сервой на LVDT или на оптике - как раз у Вас совета спрашиваю!

Со степпер мотором, пока присмотрел вот этот у него 12нм момент, но вот совершенно не понятно какую скорость он может развить... Я где-то встречал, что люди выгоняли его на 300кГц, что, с 16 микростепами дает примерно 100об/с. Реально ли это, или я таки все еще что-то не понимаю?

Я с большой радостью бы с сервой заморочился, но, так как так до конца не понял какую именно серву брать и какую точность мне даст LVDT пока даже не знаю на что гуглить.

Вдруг кто посоветует хотя бы правильные ключевые слова куда дальше копать, буду пресильно Вам благодарен!

С уважением

ИИВ

Момент очень сильно падает с увеличением скорости. Вам нужно искать эту зависимость у производителя.
Если Вы поставите еще редуктор... колесики с шкивом... или увеличите шаг резьбы, то будет легче. Раза в два.

я предполагал, но таки не понял где эту зависимость искать. Если вдруг у Вас есть под рукой хоть какая-то такая зависимость хоть для какого-то степ мотора, поделитесь, пожалуйста, мне будет проще начинать теребить производителей по поводу этого вопроса.



не, думаю, это излишне - шаг резьбы 5мм выбран из-за того, что при таком шаге довольно легко найти очень точные приводы за вменяемые деньги а редукторы могут дать дополнительную ошибку да и крутиться мотору с редуктором придется еще быстрее.

При таких мощностях- конечно брать сервопривод. И не в коем случае сам мотор, а только полный набор- мотор и серводрайвер. Иначе намучаетесь с сопряжением. Нужны ли будут внешние LVDT или другие линейные сенсоры- зависит от требуемой точности позиционирования. При 0.1 мм вполне хватит внутренних энкодеров сервомоторов. Мощность сервоприводов определяется двигаемыми массами и главное, потребными ускорениями этих масс. Кстати, рещите вопрос по электромеханическим тормозам, особенно для вертикальных осей. Тормоза обеспечивают резкое торможение, которое сервосистема может и непоятянуть (слишком велика мгновенная мощность на моторе) и гарантирует непадение вертикальных осей при выключении питания.

Мощность, все-таки, занижена. Расчет дает порядка 196 Вт, но это при КПД = 100%. Так что 200 Вт будет недостаточно ...

Или медленнее...
Редукторы бывают разные.
Вот само слово редуктор... как бы намекает.


Речь же только об оценках. С такой скоростью можно двигаться уже без ускорения в идеальных условиях.


Не надо никого теребить....
Он (производитель) уже давно опубликовал эти данные для выбранного Вами мотора.

да, правильно, редуцирует скорость, повышая точность. При стандартных 1.8 градусах точности это уже в 2 раза больше, того, что реально надо, поэтому скорость уменьшать мне не надо.



ну вот, Таня, Вы, как всегда, вырвали из контекста конец моей фразы, и, вместо того, чтобы просто помочь, очередной раз, постибались... Так хочется, чтоб у Вас когда-нибудь, вопрос по вычислительной математике возник, вот я тут оторвусь... А, если чесно, просто помогите, пожалуйста, Вы же прекрасно понимаете, что я спрашивал!

Так как у вас червячные дела и точность позиционирования не велик, я бы применил простые асинхронники с электротормозами. На вал редуктора поставил бы фотоимпульсный датчик
(допустим ЛИР, ВЕ178 и т.п.) с нужным разрешением, на простейшем CPLD сделал бы КИП, на однокристалке простой контроллер, который считывает со счетчиков КИП пройденное
растояние и по вашей заложенной программе остонавливался и т.п.. Для точности остановки момент остановки можно отграидурировать и внести в МК.

да, похоже это самое простое и надежное решение, возможно даже однокристалльника хватит, чтобы управлять и считывать информацию с фотодатчика - 400 об мне за глаза хватит, а при скорости 2400об/м это всего-то 16кГц на датчике и около 8 кГц на управлении мотора. Спасибо большое Вам за совет!