Autor Tópico: Curva dinamica de motores de passo  (Lida 17415 vezes)

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Offline Cássio Alvarenga

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Re:Curva dinamica de motores de passo
« Resposta #45 Online: 22 de Junho de 2012, 12:29 »


Também estou estudando esse danado, e quando vejo é muito tarde - mas vale a pena porque ele é apaixonante e bom...

Eu já trabalho a uns 2 anos com o Solid, deviam adotar eles nas faculdades, ficar calculando certas coisas na raça desgasta o aluno, o Solid faz tudo parecer tão simples.

  Qual versão esta usando? Ouvi falar que o ultimo que saiu (2011 se não me engano) tem vários tutoriais dinâmicos no próprio programa e o pessoal esta achando muito fácil de aprender, seria interessante você dá uma olhada.

Offline F.Gilii

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Re:Curva dinamica de motores de passo
« Resposta #46 Online: 22 de Junho de 2012, 12:58 »
Tenho usado a versão 2010 (2011 para o solidcam) e ele tem diversos tutoriais  que se pode aprender muito.

Tem vasto material de consultas na rede em forma de material em PDF e filmes, e tenho aprendido bastante com ele, já que meu interesse atual está mais voltado à alguns aspectos com trabalhos em soldas e chaparia no geral...

Offline eletronal

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Re:Curva dinamica de motores de passo
« Resposta #47 Online: 21 de Agosto de 2012, 17:52 »
Olá Pessoal,
Embora a minha engenhoca seja bastante confiável, simples e bem repetitiva, está com um problema que irei descrever a seguir.
Tudo estava indo bem até que comecei a testar motores maiores. Os finais do drive os L6203 queimavam quando os testes passavam de 7000 PPS.
Por quê???
O fato é que para aumentar o torque com aquele motor DC, tive que energiza-lo aplicando tensões e correntes variáveis contrarias. Assim o motor DC faz força contraria a rotação do motor de passo. Quando o torque aumenta, e motor de passo entra em colapso (stall) perde força e é carregado pelo motor DC, mas girando ao contrario. Isto faz que o motor de passo seja um dínamo, gerando tensões que voltam para o drive queimando os transistores.
Para resolver este problema, foi sugerido de usar um motor assíncrono (motor em alternada sem escovas). Mas todos os motores de ventiladores que fiquei testando não davam torque suficiente nas baixas rotações. Até testar o da foto, que é um motor trifásico de ¼ CV com três bobinas em serie. O fato de colocar as bobinas em series aumenta muito as correntes de Foucoult (Campo magnético e movimento relativo). Obvio que com este motor não é possível efetuar testes de torque estático, mas a partir de 200 PPS que com ½ passo da 30 RPM, fica satisfatório.
Estou fabricando um berço para prender o motor de passo e através de uma haste de 10 centímetros continuarem a efetuar os testes pela balança, como na engenhoca.
Quando terminar irei postar as fotos e filme. Estas fotos são de um  projeto em construção, ainda não está pronto. Estou adicionado este tópico para prevenir caso alguém decida de fabricar um torquímetro para medir motor de passo e querer copiar a engenhoca.
Grato
Alberto


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Re:Curva dinamica de motores de passo
« Resposta #48 Online: 23 de Agosto de 2012, 09:56 »

Alberto, um pedido:

Vc poderia publicar ou enviar as planilhas ? Isso me pouparia a digitação a partir das imagens, meu tempo tá bem escasso e eu quero associar seus dados aos que o Rudolf tá levantando ...

Proposta indecente:

Vc estaria disposto a emprestar os motores que usou nos seus ensaios para que sejam submetidos aos mesmos testes relativos à fonte do Smile ?

Seria interessantíssimo cotejar as curvas de potência de entra e de saída (mecânica), não ?  ;D

Semana que vem devo ir ao Rio e poderia apanhá-los com vc e entregar ao Rudolf, depois faço o caminho inverso e os levo de volta a vc ...

Offline Rudolf Waller

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Re:Curva dinamica de motores de passo
« Resposta #49 Online: 23 de Agosto de 2012, 12:25 »
...
Quando o torque aumenta, e motor de passo entra em colapso (stall) perde força e é carregado pelo motor DC, mas girando ao contrario. Isto faz que o motor de passo seja um dínamo, gerando tensões que voltam para o drive queimando os transistores.
Para resolver este problema, foi sugerido de usar um motor assíncrono (motor em alternada sem escovas).

ACHO que outro motor causaria o mesmo efeito, pois quando o motor de passo estolar vai girar no sentido contrário e será um gerador da mesma maneira que o motor DC que você está usando.

Para evitar esse efeito, creio que o melhor seria um sistema controlado de freio, que pare o motor. ACHO que um sistema assim é bem mais difícil do que um motor.

Se você for continuar usando um motor, sugiro proteger a saída do driver para que não se danifique com estas tensões que vem do motor.

Offline minilathe

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Re:Curva dinamica de motores de passo
« Resposta #50 Online: 23 de Agosto de 2012, 15:41 »
Eu sugeri ao Alberto usar um freio eltrodinâmico, do tipo usado na universidade em que eu trabalho, depois posto algumas fotos.

Link:
http://www.guiacnc.com.br/motores-em-geral/bancada-de-teste-de-motores-e-drivers/

Construtivamente, esse freio é mais ou menos como um motor de indução de CA, porém, no estator aplica-se uma corrente contínua. Desse modo, com a rotação, no rotor é gerada uma força contra eletromotriz que se opõe à rotação imposta pelo motor. A força de frenagem será um pouco proporcional à rotação (quanto maior a rotação, maior a frenagem).

A vantagem desse sistema é que não reverte a rotação, quando o motor de passo "estola", como na bancada que foi montada acima. 

Em resumo, se usar um motor de indução CA e aplicar CC no estator temos um freio dinâmico. Esse freio só não consegue velocidade nula, mas aí é outra história. Para a frenagem estática, um freio manual (uma trava) resolve.

« Última modificação: 23 de Agosto de 2012, 15:45 por minilathe »

Offline F.Gilii

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Re:Curva dinamica de motores de passo
« Resposta #51 Online: 23 de Agosto de 2012, 16:13 »
Provavelmente teria que ter algum dispositivo que parasse de girar o motor de passo na hora do "stall" - seja mecanicamente ou eletronicamente.

Pensei na possibilidade de fazer um detector de maxima corrente, e assim que estolasse desligaria a alim. do motor freio...

Offline F.Gilii

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Re:Curva dinamica de motores de passo
« Resposta #52 Online: 23 de Agosto de 2012, 16:16 »
Tenho aqui um contra recuo e vou estudar pra ver se resolve - se resolver eu acho que tenho um motor DC igual ao do filme e quem sabe dá certo ;)

Offline minilathe

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Re:Curva dinamica de motores de passo
« Resposta #53 Online: 23 de Agosto de 2012, 18:09 »
Provavelmente teria que ter algum dispositivo que parasse de girar o motor de passo na hora do "stall" - seja mecanicamente ou eletronicamente.

Pensei na possibilidade de fazer um detector de maxima corrente, e assim que estolasse desligaria a alim. do motor freio...

Acho melhor fazer a detecção do "stall" na perda de passo, ou seja, se perder passos é porque o motor parou de acompanhar o comando do driver (stall), nesse caso, pára o motor. O freio eletrodinâmico pára naturalmente e não reverte a rotação do motor de passo.

Para detectar a perda de passos é só comparar a frequência de um encoder conectado ao eixo do motor com a frequência de acionamento do driver, a frequência do encoder deve ser um valor múltiplo (e constante) da frequência de acionamento do driver, um microcontrolador faz isso "com pé nas costas".

Ou então, pode-se fazer um sistema em malha fechada, que se detectar a perda de passos reduz o torque (diminui a corrente do freio) até que não se perca passos. Desse modo, o sistema poderia levantar a curva do conjunto motor / driver automaticamente, simplesmente ao aumentar a velocidade.

Offline F.Gilii

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Re:Curva dinamica de motores de passo
« Resposta #54 Online: 23 de Agosto de 2012, 18:41 »
Acho melhor fazer a detecção do "stall" na perda de passo, ou seja, se perder passos é porque o motor parou de acompanhar o comando do driver (stall), nesse caso, pára o motor. O freio eletrodinâmico pára naturalmente e não reverte a rotação do motor de passo.
Teria como me descrever como o freio eletrodinamico pararia naturalmente sem reverter?

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Para detectar a perda de passos é só comparar a frequência de um encoder conectado ao eixo do motor com a frequência de acionamento do driver, a frequência do encoder deve ser um valor múltiplo (e constante) da frequência de acionamento do driver, um microcontrolador faz isso "com pé nas costas".
Não sei se é tão simples assim - notei que há variação de rotação em relação à frequencia enviada ao drive e há flutuação da corrente para o motor - creio ser devido à natureza construtiva do motor, pois imagino que há uma variação nos campos magnéticos de cada fase devido à maior ou menor proximidade dos dentes dos imanes em relação aos dentes do ferro da carcaça, e talvez também com relação à variação do campo magnético devido à este efeito de alternancia visto pelo lado do acionamento, pois acredito que variando-se o campo magnético varia a dificuldade na circulação da corrente...

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Ou então, pode-se fazer um sistema em malha fechada, que se detectar a perda de passos reduz o torque (diminui a corrente do freio) até que não se perca passos. Desse modo, o sistema poderia levantar a curva do conjunto motor / driver automaticamente, simplesmente ao aumentar a velocidade.
Hmmmm - talvez um disco fazendo o papel de encoder e um circuito que detectaria a mudança de direção, pois quando o motor de passo estolar, praticamente imediatamente o motor freio tentaria girá-lo ao contrário...

De qualquer forma, eu creio que com o contra recuo que tenho aqui deva surtir algum resultado...

Offline minilathe

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Re:Curva dinamica de motores de passo
« Resposta #55 Online: 23 de Agosto de 2012, 19:58 »
Acho melhor fazer a detecção do "stall" na perda de passo, ou seja, se perder passos é porque o motor parou de acompanhar o comando do driver (stall), nesse caso, pára o motor. O freio eletrodinâmico pára naturalmente e não reverte a rotação do motor de passo.
Teria como me descrever como o freio eletrodinamico pararia naturalmente sem reverter?

Esse tipo de freio só freia se houver movimento, além disso, a força de frenagem aumenta com a rotação. Assim, se o motor parar de receber corrente do driver vai parar devido a resistência do freio e não vai rodar em sentido contrário.

É como se houvessem pás conectadas ao eixo, só há resistência (com o ar) se houver movimento.

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Para detectar a perda de passos é só comparar a frequência de um encoder conectado ao eixo do motor com a frequência de acionamento do driver, a frequência do encoder deve ser um valor múltiplo (e constante) da frequência de acionamento do driver, um microcontrolador faz isso "com pé nas costas".

Não sei se é tão simples assim - notei que há variação de rotação em relação à frequencia enviada ao drive e há flutuação da corrente para o motor - creio ser devido à natureza construtiva do motor, pois imagino que há uma variação nos campos magnéticos de cada fase devido à maior ou menor proximidade dos dentes dos imanes em relação aos dentes do ferro da carcaça, e talvez também com relação à variação do campo magnético devido à este efeito de alternancia visto pelo lado do acionamento, pois acredito que variando-se o campo magnético varia a dificuldade na circulação da corrente...

Aí eu discordo!!  :)

Se não houver perdas de passo, a frequência de pulsos para o driver e a frequência de movimentação (de um encoder) devem guardar uma relação constante!!

Se não houver perda de passo, pode até haver uma pequena variação de fase apenas (não de frequência), entre o sinal de comando (pulsos na entrada do driver x incremento de posição real do motor). Se não fosse assim, seria como uma CNC perdendo passos numa movimenmtação, não é??

Essa variação de fase (apenas) pode aumentar ou diminuir o gap do entreferro, que aumenta ou diminui a relutância magnética e momentaneamente diminui ou aumenta a indutância do motor, isto influi, diminuindo ou aumentando, a corrente instantânea do motor.
« Última modificação: 23 de Agosto de 2012, 20:00 por minilathe »

Offline F.Gilii

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Re:Curva dinamica de motores de passo
« Resposta #56 Online: 23 de Agosto de 2012, 20:07 »
Esse tipo de freio só freia se houver movimento, além disso, a força de frenagem aumenta com a rotação. Assim, se o motor parar de receber corrente do driver vai parar devido a resistência do freio e não vai rodar em sentido contrário.
Entendí - só não consegui imaginar como este sistema funcionaria num conjunto em movimento como é o caso - o motor de passo girando o motor freio para avaliar o torque e as outras grandezas...

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Aí eu discordo!!  :)

Se não houver perdas de passo, a frequência de pulsos para o driver e a frequência de movimentação (de um encoder) devem guardar uma relação constante!!
Se não houver perda de passo, pode até haver uma pequena variação de fase apenas (não de frequência), entre o sinal de comando (pulsos na entrada do driver x incremento de posição real do motor). Se não fosse assim, seria como uma CNC perdendo passos numa movimenmtação, não é??
Tem razão - se houver falta de sincronismo, houve perda de passo.

Offline Rudolf Waller

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Re:Curva dinamica de motores de passo
« Resposta #57 Online: 23 de Agosto de 2012, 20:28 »
Construtivamente, esse freio é mais ou menos como um motor de indução de CA, porém, no estator aplica-se uma corrente contínua. Desse modo, com a rotação, no rotor é gerada uma força contra eletromotriz que se opõe à rotação imposta pelo motor. A força de frenagem será um pouco proporcional à rotação (quanto maior a rotação, maior a frenagem).
Acho que entendi. Tem a ver com corrente de Foucault?

Offline Rudolf Waller

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Re:Curva dinamica de motores de passo
« Resposta #58 Online: 23 de Agosto de 2012, 20:31 »
Ou então, pode-se fazer um sistema em malha fechada, que se detectar a perda de passos reduz o torque (diminui a corrente do freio) até que não se perca passos. Desse modo, o sistema poderia levantar a curva do conjunto motor / driver automaticamente, simplesmente ao aumentar a velocidade.
Ouso questionar :)

Acho que você só conseguiria a curva de torque quando o motor estolar em cada frequência. Somente aumentar a frequência sem o stall não dará o maior torque.

Me corrija se estiver errado, tá?

Offline Rudolf Waller

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Re:Curva dinamica de motores de passo
« Resposta #59 Online: 23 de Agosto de 2012, 20:41 »
Esse tipo de freio só freia se houver movimento, além disso, a força de frenagem aumenta com a rotação.

Não sei se entendi certo. Quanto maior a rotação, mais fácil é fazer o motor estolar, até que numa velocidade máxima ele estola só de olhar prá ele.

O Fabio sentiu na pela como é difícil parar um motor com velocidade baixa e como parava em alta velocidade só com o dedo.

 

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