Вопрос по шаговому двигателю (влияние момента инерции)

[Olympic88]

Добрый день.
Помогите разобраться...
Есть диск массой 40 кг, диаметр диска 1,2 м (радиус 0,6 м).
Диск вращается шаговым двигателем и должен останавливаться
в 5 позициях. Необходимый поворот вала для перехода в следующую
позицию 72 градуса (360/5 = 72 градуса). Время поворота диска с позиции
в позицию 3-5 секунд. Остановка на каждой позиции 3-10 секунд.
Процесс повторяется циклически без участия человека. Остановка происходит
с кнопки. Точность позиционирования 1-2 мм.

Угловая скорость 0,42 рад/с (24 градуса в секунду);
Угловое ускорение 0,42 рад/с^2 (поворот диска на 12 градусов до выхода на
номинальную угловую скорость);
Т.е при линейности ускорения (1 секунда) и торможения (1 секунда)  проходит 24 градуса
+2 секунды на номинальной скорости 48 градусов = 72 градуса.

Рассчитанный момент инерции нагрузки 7,2 кг*м^2;

Требуемый момент 5,02 (добавил 2 Н*м на трение);

Вопрос заключается в следующем:
Если момент инерции нагрузки превышает момент инерции ротора более чем в 30 раз,
возможно ли с помощью характеристик ускорения и торможения добиться достаточной
точности позиционирования и скорости? Когда в то же время вращающий момент
намного больше необходимого.

Заранее благодарю за помощь.

[Ирина]

Добрый день.

Рекомендованное превышение момента инерции нагрузки момента инерции ротора шагового двигателя - в 10 раз.

Вообще  увеличивая время разгона можно выйти на заданную скорость, но мне кажется, что оно получится настолько большим, что у Вас перемещение на 72градуса будет состоять из двух отрезков: разгон и торможение; без работы на установившейся скорости. Это не очень хорошо, да и точности требуемой я думаю Вы не достигнете.
Можно было бы работать с таким превышением момента инерции, если бы речь шла о долговременном вращении с заданной скоростью, причем было бы не важно за какое время двигатель до этой скорости разгонится, то есть никаких условий к переходному процессу. Но 5 стартов и стопов за 1 оборот с предъявленными условиями к разгону,торможению, и точности думаю достичь не удасться.

Можно попробовать, как вариант, использование редуктора. Он снижает момент инерции нагрузки приведенный к валу двигателя: Jнагр/i^2. Где i - передаточное число редуктора.

[Olympic88]

Добрый день, Ирина.

У меня двигатель Autonics AH63K – M 5913,
максимальный момент 6,3 Н*м,
момент инерции 4,2 кг*см^2.
Выходной вал диаметром 8 мм.
Необходимое передаточное число для того, чтобы выполнялось условие
Jн<=10*Jд
J>= 41
Крепежные отверстия 70х70х70х70 (т.е. квадрат со сторонами по 70 мм и на каждой вершине по отверстию)

Подскажите какой подойдёт ваш редуктор, для подсоединения этого двигателя без значительных переделок.

 

[Olympic88]

Посмотрел в вашем каталоге, наиболее подходящие редуктора EW090 и EL090.
На чертежах у этих редукторов отверстия (расположенные на окружности диаметром 105 мм),
предназначены для крепления двигателя с редуктором ?
Если да то разница в центрах отверстий на двигатели и редукторе составляет 3 мм.
Диаметр окружности на которой распологаются отверстия на двигателе составляет 99 мм.

Как соединяется двигатель с редуктором (возможно ли их соединить болтом и гайкой), т.е. сделать сквозное отверстие?
Так как я понимаю там нарезана резьба на крепежных отверстиях редуктора. Т.е. возможно ли решить проблему в
расхождении центров отверстий на 3 мм?

[Ирина]

Отверствия расположенные на окружности диаметром 105мм у редуктора - это отверстия для крепления двигателя к редуктору. Двигатель к редуктору присоединяется винтами, которые идут в комплекте с редуктором. Сквозное отверстие сделать нельзя.
Разница в центрах отверстий 3мм не страшна.
Редукторы серии EL090 и EW090 были сделаны для двигателей http://electroprivod.ru/fl86sth.htm . Там так же есть разница между центрами отверстий. Посадка осуществляется с натягом.