Problemi con il motore passo-passo

[Coronation]

Salve,

Sono nuovo nel forum e vorrei chiedere consiglio su un progetto ambizioso per me. Vorrei costruire un braccio di presa che dovrebbe essere composto da motori Nema 17 e un motore Nema 23. Il braccio dovrebbe essere in grado di sollevare in modo affidabile 500 g con una lunghezza totale di 50 cm a una buona velocità. Il braccio stesso sarà stampato in 3D da PETG. Ora alla mia domanda. Per l'asse principale, su cui è appeso l'intero braccio di presa, ho scelto questo motore con coppia di 20 Nm: https://www.oyostepper.com/goods-308-Nema-23-Stepper-Motor-Bipolar-L%3D56mm-w-Gear-Ratio-47-1-Planetary-Gearbox.html

Ho bisogno di consigli per sapere se il motore ha abbastanza potenza e se il cambio non lo rende troppo lento. Ho delle preoccupazioni sui motori Nema 17 (59Ncm), che hanno anche un po' di massa.

Spero che tu possa aiutarmi.

[Livio Orsini]

23 minuti fa, Coronation ha scritto:

Ho bisogno di consigli per sapere se il motore ha abbastanza potenza e se il cambio non lo rende troppo lento. Ho delle preoccupazioni sui motori Nema 17 (59Ncm), che hanno anche un po' di massa.

 

Per dimensionare un motore è necessario conoscere quale coppia deve sviluppare all'albero.

Nel tuo caso hai una forza peso di 0,5kg ed un braccio di 0,5m. Al termine del braccio avrai una forza di 0.25kgm o, se preferisci, 2,4525 Nm.

Se tra albero motore hai un riduttore, la coppia resistente riportata all'abero motore sarà la forza al termine del braccio, divisa per il rapporto di riduzione, divisa per il rendimento del riduttore (sempre <1).

Tanto per fare un esempio: riduttore 1:10, con rendimento = 0,57 ==> 2,4525Nm / 10 / 0.57 ==> 0,43 Nm.

Questa è la coppia che il motore dovrà sviluppare solo . Poi ci sarà da aggiungere il peso del braccio.

Questo per quanto riguarda la statica del servomeccanismo.

 

Per quanto riguarda la dinamica bisognerà aumentare la coppia di quanto è necessario per compensare l'attrito di primo duistacco e per compensare l'inerzia del braccio. Questa componente si determina in funzione del momento d'inerzia della massa e dell'accelerazione prevista.
 

 

Modificato: 2 agosto da Livio Orsini

[Ctec]

Altro particolare: i motori passo passo non hanno coppia costante, ma decresce parecchio all'aumentare del numero di giri. Date le caratteristiche del motore, bisognerebbe sempre stare al di sotto della velocità di coppia massima. Ovviamente, quello tuo è con riduttore, e anche questo va considerato perché sì la coppia aumenta per la riduzione, ma decresce anche perché devi andare più veloce. La dinamica va pensata bene

Quindi per esempio un motore da 256 impulsi giro pilotato a 1kHz (spesso è la frequenza di coppia massima) ruoterà a circa 4 giri/s, pari a 240rpm. Vedo che il riduttore è un 47:1, cioè riduce 47 volte: pertanto l'albero di uscita ruoterà a 0.085 giri/s (o 11 secondi al giro...), pari a 5rpm. Non riesco a vedere delle dinamiche veloci in questo sistema. Per capirsi, supponendo che il braccio si debba alzare di 90° (1/4 giro), il moto lo farebbe in 2,75s, escludendo le rampe. Mi pare parecchio lento.