sterkte van stappenmotors

Moderator: Moderators

sterkte van stappenmotors

Berichtdoor danny vroonen op 30 Dec 2016 09:18

Hallo
Ik heb een grote conventionele freesbank(Tos) tafelafmeetingen 1400mmx350mm spindelopname iso 50 aandrijfmotor 5.5Kw electromechanische voeding en ijlgang 2.2Kw
Ik wil ze ombouwen naar cnc .Hoe moet ik de stappen motoren kiezen want ik kan heel zwaar verspanen als ik dat wil, de voeding en de spindel hebben een geweldig groot koppel .De trapezium draadstangen van de X en Y hebben een spoed van 6 mm de Z as 1.5 mm
Ik gebruik deze machine enkel voor hobby (bouwen van stoomloks in schaal 1/8)
Ik zou de cnc willen omdat ik dan radiussen kan frezen en voor de onderdelen waarvan er soms 10 dezelfde zijn
Beste groeten Danny
danny vroonen
 
Berichten: 20
Geregistreerd: 28 Dec 2016 21:46

Re: sterkte van stappenmotors

Berichtdoor Swake op 30 Dec 2016 09:38

Best moeilijk om met deze gegevens daar een ietwat correct antwoord op te geven zonder zwaar te moeten overdimensioneren 'om zeker te zijn'.

Waar/hoe wil je die steppers/servo's monteren? Vermoedelijk op de hendeltjes om manueel te voeden?
De vraagt wordt dus: hoe 'hard' moet je aan die hendels draaien om dat zwaar verspanen te bekomen waarover je schrijft.

Wil je met ons het exacte model van jouw freesbank delen? Misschien heeft iemand anders al iets gelijkaardigs gedaan en dan wordt het mogelijk daarvan wat op te steken of zelfs helemaal af te kijken.
When it fits stop using the hammer.
Swake
Donateur
 
Berichten: 1093
Geregistreerd: 23 Nov 2009 19:58
Woonplaats: (B)

Re: sterkte van stappenmotors

Berichtdoor danny vroonen op 31 Dec 2016 00:15

Ik zou de x en de y willen aandrijven via een tandriem
Ik wil de cnc enkel gebruiken voor het fijnere werk als ik zwaar wil verspanen wil ik de gewone voeding gebruiken
De machine is een Tos Olomouc FV 20
danny vroonen
 
Berichten: 20
Geregistreerd: 28 Dec 2016 21:46

Re: sterkte van stappenmotors

Berichtdoor DaBit op 31 Dec 2016 08:54

danny vroonen schreef:Ik zou de x en de y willen aandrijven via een tandriem
Ik wil de cnc enkel gebruiken voor het fijnere werk als ik zwaar wil verspanen wil ik de gewone voeding gebruiken


Nee hoor, dat wil je helemaal niet, alleen dat weet je nog niet :lol:
Voor de rest blijft het inderdaad de vraag met welk koppel je aan de handwieltjes moet draaien. Dat kun je meten.
Avatar gebruiker
DaBit
Donateur
 
Berichten: 6832
Geregistreerd: 05 Dec 2012 12:48
Woonplaats: Oss

Re: sterkte van stappenmotors

Berichtdoor kawarider op 01 Jan 2017 13:36

Kijk, dit lijkt me wel een mooie plaats. Ik zit met vergelijkbaar probleem. Mijn voordeel is dat een plasmasnijder geen snijkrachten heeft, alleen versnellingskrachten en een beetje wrijving. Ik heb het idee dat de excel sheet redelijk klopt. Voor een draai/freesbewerking zullen de snijkrachten bijgeteld moeten worden. Berekening van een koppelkromme is een benadering. Controleren dus met de uiteindelijke motor die je gaat gebruiken.
Als je nu een benodigd koppel en daarmee een stappenmotor selecteert, hoe dan verder? Nee, eerst max toerental. Wat zijn nu bruikbare toerentallen? Is dat 500, 1000 of zelfs 1500 t/min.
Ok, benodigd koppel bepaald adv excel. Dan motor kiezen, ok. Dan driver. Kan een nema34 gewoon met 80 vdc werken of kan ie dan ook kapot? Gisteren nog contact gehad met Boudewijn van Hardware cnc, waarvoor dank. Specs besproken en zou moeten werken. Hang er eens een amp meter aan. Ok, het resultaat was voeding wisselen op 6Nm motor van 50 naar 80 V. Dipswitches instellen voor max stroom. Met A-meter erbij verschoof dit al vlug naar max instelling totdat motor aan daadwerkelijke belasting zat. Is deze manier gebruikelijk of is dat een manco van de drivers? Drivers zijn msd230 en msd50. Oh ja, motoren zijn ok aangesloten, parallel. Resultaat is een 6Nm motor die de brug van circa 100kg beweegt ipv 12 Nm motor. Raar verhaal. Ik snap niets van stappenmotoren lijkt wel. Ik wil dit topic niet teveel vervuilen. Waar het om gaat, het moet toch mogelijk zijn vanaf begin de motor te kunnen berekenen en geen trial en error. Ik hoop dat het sheetje wat toevoegd en dat er ook wat duidelijk wordt mbt driver selectie.

Mvg Joep
U heeft niet de benodigde permissies om de bestanden die aan dit bericht zijn toegevoegd te bekijken.
kawarider
 
Berichten: 160
Geregistreerd: 17 Okt 2016 18:46
Woonplaats: Drongelen

Re: sterkte van stappenmotors

Berichtdoor DaBit op 01 Jan 2017 14:53

kawarider schreef:Wat zijn nu bruikbare toerentallen? Is dat 500, 1000 of zelfs 1500 t/min.


Hangt van de motor+driver combinatie af. Als je die koopt bij een gerenommeerde leverancier dan zijn er datasheets met koppel-toeren grafieken beschikbaar. Leadshine heeft ze bijvoorbeeld voor de EasyServos.

Kan een nema34 gewoon met 80 vdc werken of kan ie dan ook kapot?


Tot welke spanning je gaan kunt word bepaald door de opwarming van de motor (ijzerverliezen nemen kwadratisch toe met toerental) en de snelheid van de elektronica in de drive (bij hogere spanningen is het lastiger om de spoelstroom nauwkeurig en snel te regelen).

Je komt vaak de formule Umax = 32*sqrt(Lmotorwinding) tegen, maar dat is een empirisch bepaalde formule die geldig is voor Gecko drives en niet noodzakelijk voor andere merken. Magoed, als richtlijn is het alsnog niet verkeerd; drives die het 10x beter doen dan zo'n Gecko zijn zeldzaam, en 10x slechter ook.

Waar het om gaat, het moet toch mogelijk zijn vanaf begin de motor te kunnen berekenen en geen trial en error.


Is het ook, als je motor+drive+voeding combinaties gebruikt waarvan de fabrikant fatsoenlijke datasheets ter beschikking stelt.
Avatar gebruiker
DaBit
Donateur
 
Berichten: 6832
Geregistreerd: 05 Dec 2012 12:48
Woonplaats: Oss

Re: sterkte van stappenmotors

Berichtdoor kawarider op 01 Jan 2017 15:35

Thx, Ik wil stappenmotor.nl niet afvallen. Bij vragen wordt ik ook netjes geholpen. Hij vertelde dat het niet verstandig is de 6Nm op de msd230 te zetten. Iets teveel van het goede. Met de amp tang gisteren de stroom gemeten en bijgesteld. Met als gevolg max stroom van de driver is 4,5 A ipv ingestelde waarde 7,2 A. Blijft behoorlijk achter op specs eigenlijk, dus. Spanning is dan ook opgetrokken van 50 naar 80 v. En de 6Nm wordt nauwelijks warm , terwijl de verwachting zou zijn een rokende motor?
De 12 Nm motor zit nu op de lichtere driver en draait naar behoren, 20 m/min met 5 m/s2. Is ook niet gek, hij hoeft nauwelijks te werken.
Conclusie is dan eigenlijk dat de drivers niet aan de specs voldoen. Iemand dezelfde ervaring met de msd van stappenmotor.nl? Even voor alle duidelijkheid: ik ben hier niet om modder te gooien, maar om dit probleem duidelijk te krijgen. Een stappenmotor moet gewoon uitgerekend kunnen worden, punt uit.
Het sheetje geeft ook aan met een overbrenging te werken. Dat zou een 5 tot 8 moeten zijn. Dit is geprobeerd met tandriem. Liep toch wat lastig (teveel wrijving), dus gaat een planetaire overbrenging worden, waarschijnlijk van damencnc. Kost ook weer 300 ex, dus wil ik eerst begrijpen wat er met de stappenmotoren gebeurt. Waarschijnlijk moet ik dus op zoek naar een fatsoenlijke driver voor die 12 Nm motor. Dit wordt op diverse sites niet direct als set verkocht. Daartegenover is dit als set verkocht, maar voldoet niet aan de verwachting.

Blijft dus over, hoe een driver bij een stappenmotor zoeken. Bijgevoegd datasheet van stappenmotor.nl. Bij motoren op de site van hardware cnc wordt ik ook niet veel wijzer welke driver te kiezen. Damencnc is al iets beter, maar het wordt me niet duidelijk wat de beste/max spanning is voor de motoren. Inmiddels ben ik zo verward dat ik overweeg naar nema23 over te stappen. Dat kan ook niet de weg zijn. Elke berekening gaat dan mank. Bovendien heeft stappenmotor de 12 Nm getest tot 4800 -/min. Hardwarecnc heeft een koppelkromme bij de 12 Nm staan die voor mijn gevoel aardig overeenkomt. Deze moet dus de klus kunnen klaren, maar met welke driver? Morgen de motoren nog eens wisselen, en dan de 12 Nm weer op de msd230, en meten. Nogmaals, dit is geen kritiek of moddergooien. Ik wil gewoon weten wat er gebeurd, en dat uitgaande van enigszins dezelfde situatie als topicstarter. Wat is benodigd koppel/kracht/versnelling, wat voor motor met welke overbrenging/ toerental rolt daaruit en dan welke driver past?
U heeft niet de benodigde permissies om de bestanden die aan dit bericht zijn toegevoegd te bekijken.
kawarider
 
Berichten: 160
Geregistreerd: 17 Okt 2016 18:46
Woonplaats: Drongelen

Re: sterkte van stappenmotors

Berichtdoor kawarider op 01 Jan 2017 15:53

Ok,
Die 32sqrt geeft:
6 Nm max 60 V
12 Nm max 100 V

Mbt msd-230-8. Wat erin gaat is wel duidelijk 230 met scheidingstrafo. Zo zit het ook aangesloten. Uitgangsspanning kan wel oplopen tot 300V! Moet genoeg zijn lijkt me. De 6 Nm doet het prima, de 12 Nm presteert naar mijn gevoel beneden de maat. Iets zie/interpreteer ik niet juist.

Die Umax= 32 sqrt is u max voeding voor driver?
kawarider
 
Berichten: 160
Geregistreerd: 17 Okt 2016 18:46
Woonplaats: Drongelen

Re: sterkte van stappenmotors

Berichtdoor kawarider op 01 Jan 2017 17:10

Ok, mooi. Sorry voor topicvervuiling.
Zojuist motoren gewisseld en weer aangesloten zoals stappenmotor.nl het gedacht had. Stroom naar motoren gemeten en deze blijken niet overeen te komen met de waarden van de dipswitches. Allebei de drivers staan nu maximaal, gemeten stromen blijven onder de max waarden van de motoren. Volgens excel sheet zou max versnelling 1,6 m/s2 zijn met 12 Nm motor. Het is nu 5 m/s2. Dik tevreden dus en het wordt me een beetje duidelijk. Driver kiezen blijft me wat onduidelijk.
Ben benieuwd wat experts te melden hebben over dat excel dingetje.
kawarider
 
Berichten: 160
Geregistreerd: 17 Okt 2016 18:46
Woonplaats: Drongelen

Re: sterkte van stappenmotors

Berichtdoor DaBit op 01 Jan 2017 21:15

kawarider schreef:Conclusie is dan eigenlijk dat de drivers niet aan de specs voldoen.


Of een gevalletje meten=weten, maar weet wat je meet.
Wil jij die motorstroom meten, dan heb je toch eigenlijk een stroomtang nodig die vanaf DC to zo'n 100kHz meet, en een true-RMS multimeter met identieke capaciteiten.

Een stappenmotor moet gewoon uitgerekend kunnen worden, punt uit.


Kan ook, maar niet met datasheets die halve informatie bevatten, en niet als je 3 willekeurige zaken (voeding, drive, motor) bij elkaar gooit.
Bekijk je zoiets, dan zie je op de laatste pagina ook snelheid vs koppel curves, en onder welke condities die gelden.
Soortgelijke info vind je ook in de gegevensbladen van Oriental Motors, Berger Lahr, etc.

Ga je voor een willekeurige combinatie van voeding, drive en motor, dan moet je maar op de leverancier vertrouwen, de ervaring van anderen met soortgelijke combinaties, een educated guess doen, of je meet de DC weerstand van de windingen in bedrijfsconditie, de windinginductie in bedrijfsconditie, de detent torque en de back-EMF op, en construeert je eigen koppel-toeren kromme.

Lang verhaal kort: uitrekenen kan, mits volledige info ter beschikking.
Avatar gebruiker
DaBit
Donateur
 
Berichten: 6832
Geregistreerd: 05 Dec 2012 12:48
Woonplaats: Oss

Re: sterkte van stappenmotors

Berichtdoor benkr op 01 Jan 2017 21:54

Ik sluit me helemaal bij DaBit aan, je moet weten wat je aan het meten bent, en daar gaat het hier mis.
De stroom door de motor vanuit de driver is geen DC, verre daarvan, dat zijn treinen van een hele boel smalle pulsjes. Elk pulsje trekt redelijk precies de ingestelde stroom, maar omdat het pulsjes zijn kost het tijd om de stroom te laten aangroeien tot de ingestelde waarde, dat is een eigenschap van een zelfinductie. De tijd die nodig is om de stroom te te laten aangroeien is afhankelijk van de zelfinductie, én de (voedings)spanning.
De vuistregel van 32 * srt (zelfinductie in mH) geeft globaal een minimum voedingsspanning aan om deze stroom voldoende snel te laten aangroeien om er ook het gewenste vermogen uit te kunnen halen, als de stroom te langzaam aangroeit is de puls al voorbij voordat de stroom op de gewenste waarde is uitgekomen en wordt niet het volledig gewenste vermogen van elektrische naar mechanische energie omgezet.
Mocht je de stroom toch precies willen meten dan heb ik wel een stroomprobe voor op de oscilloscoop om dit te meten, maar geloof me die driver doet dat echt wel goed, dat klopt vrijwel precies, dat ligt helemaal vast in de dimensionering van de componenten in de driver.
En ja, de ene driver is de andere niet, ik heb zelf een paar Leadshine DM556 drivers die erg goed zijn maar de motoren die in mijn BF25 zitten niet goed onder controle hebben, een wat oudere driver van stappenmotor.nl doet het beter, reden om er allemaal van die drivers in te zetten, heb er vorige week nog een paar bijgekocht. De DM556 drivers doen het weer perfect met andere motoren (9 en 12 Nm) die ik heb liggen en bedoeld zijn voor een andere machine waar ik ook mee bezig ben. Dus ja, het blijft een soort van trial and error methode om de beste combinatie te vinden. Bedenk ook dat hoe groter de motor is, hoe groter de massa (en daardoor de rotor inertie) van de rotor is, hoe minder vlug je kunt versnellen en afremmen, en hoe lager het maximum toerental waarschijnlijk zal liggen (datasheet).
Dit betekent vaak dat een lichtere (en vooral dunnere) motor beter presteert, mits het koppel maar voldoende is

Ja, ik heb hier best een paar dingen vergeten of niet genoemd voor het gemak, het gaat om het begrip.
benkr
Donateur
 
Berichten: 1629
Geregistreerd: 16 Jun 2012 14:32
Woonplaats: Tilburg

Re: sterkte van stappenmotors

Berichtdoor kawarider op 01 Jan 2017 22:20

Jammer, en ook weer niet van dat trial en error.
De dingen zijn nieuw voor me , een beetje als Danny en zijn draaibank. Elektronika is vooral abracadabra voor me. Nu jullie het zo vertellen, inderdaad, de amperetang zal niet snel genoeg zijn om de stroompulsen te meten. Ga ik nu mijn motoren opfikken of is er niets aan de hand zolang ze maar niet te warm worden? Als dat zo is, is het probleem opgelost. Ongelofelijk wat een beetje extra stroom doet. Fijne combi zoals het vanavond werkte. Je hebt berekenen en berekenen. Zo ver als velen gaan hier, ik zou willen dat ik het kon. Grofweg wat rekenschetsjes en gas erop, is mijn manier. Alleen kwam rekenen (schatten) dat de afgelopen tijd niet uit de verf en wilde al naar kleinere motoren kijken.
Voorkeur zou inderdaad setje zijn dat iemand anders al bij elkaar gezocht heeft. Dat lijkt echter steeds vaker beperkt te zijn tot de closed stepper systemen. Gaat het hier naartoe of blijft er ruimte voor gewone steppers?

Komt goed, nu speling eruit werken en resolutie bijwerken, en machine fatsoeneren. Bedankt voor de hulp zover.
kawarider
 
Berichten: 160
Geregistreerd: 17 Okt 2016 18:46
Woonplaats: Drongelen

Re: sterkte van stappenmotors

Berichtdoor DaBit op 01 Jan 2017 22:37

Een stappenmotor is koper, ijzer, en wat polyurethaan voor de isolatie van de draden. Dat gaat enkel stuk als het veel te warm word. En dat is ook al minder snel dan je denkt; tegen de tijd dat jij je vingers eraan brand vind die motor het net behaaglijk warm.
Theoretisch kun je de boel nog demagnetiseren met teveel stroom, maar dan moet je wel heel veel teveel doen.

Er blijft uiteraard ruimte voor gewone steppers, maar aangezien de prijs van gewoon versus closed-loop steeds dichter bij elkaar komt te liggen is voor velen die machines bouwen in het middensegment en daarboven het punt bereikt dat de voordelen opwegen tegen de beperkte meerkosten. Nouja, 'beperkt' moet je dan wel zien in het grote geheel van wat de machine je kost uiteraard.
Avatar gebruiker
DaBit
Donateur
 
Berichten: 6832
Geregistreerd: 05 Dec 2012 12:48
Woonplaats: Oss

Re: sterkte van stappenmotors

Berichtdoor kawarider op 01 Jan 2017 22:56

Thx, dat had ik ook al bedacht. Hoewel het nog steeds factor 2 met simpel stepper/driver is.

Iets anders. Wat zou de g-code zijn om repeterend een vierkant van ongeveer 400 mm zijn? En dan een uur laten draaien tot de noodstop ingeleld wordt. Eens kijken of het warm wordt. De g codes kan ik nog wel verzinnen, maar hoe maak je het repeterend/doorlopend zonder telkens de startknop in te drukken?
kawarider
 
Berichten: 160
Geregistreerd: 17 Okt 2016 18:46
Woonplaats: Drongelen

Volgende

Terug naar Algemene vragen



Wie is er online?

Gebruikers in dit forum: Geen geregistreerde gebruikers en 7 gasten

cron