¿Cómo calcular y medir la constante del motor para el motor de pasos?

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Estoy trabajando en un proyecto con los motores paso a paso ST4118D30004 y los controladores powerSTEP01. El ST4118D30004 es un motor paso a paso bipolar con conexión de 4 cables.

Mientras investigaba cómo encontrar la configuración óptima para el controlador que encontré

  

"El par de retención (T) es el producto de la constante de par (KT) del motor y la corriente (i) aplicada a los devanados del estator."
controleng.com Aspectos básicos del par del motor paso a paso

     

"el parámetro k_t es la constante de par del motor que es igual a la constante k_e, pero expresada en Nm / A en lugar de V / Hz"
página 6 de PowerSTEP01 Operación de control de modo de voltaje y optimización de parámetros

así como la forma de medir K_e aplicando el alcance a través de una fase y girándolo a velocidad constante, K_e es entonces supuestamente la relación de peakVoltage / frequency.

  

"El \ $ k_e \ $ es el coeficiente que relaciona la velocidad del motor con la amplitud BEMF. Este valor no suele estar presente en las hojas de datos del motor paso a paso, pero se puede medir fácilmente por medio de un osciloscopio:

     
  • Conecte una de las fases del motor a un canal de osciloscopio
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  • Establezca el osciloscopio en el valor de disparo en el borde ascendente o descendente del canal y establezca el valor de umbral cerca de cero (pocos mV por encima o por debajo de cero)
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  • Gire el eje del motor. Esto se puede hacer a mano o por medio de otro motor. Lo más importante es obtener una velocidad de rotación lo más constante posible
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  • Establezca las escalas de tiempo y voltaje del osciloscopio para mostrar una onda sinusoidal durante la rotación del motor.
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Si el rotor se gira manualmente, las operaciones deben repetirse hasta obtener una buena onda sinusoidal. Una buena onda sinusoidal mantiene su amplitud constante durante al menos 2 o 3 ciclos (Figura 7 y Figura 8). Esta operación puede requerir varios intentos.

     
  • Mida la relación entre la tensión pico y la frecuencia de la onda sinusoidal. El valor resultante es la constante eléctrica del motor expresada en V / Hz. "
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página 14 de PowerSTEP01 Operación de control de modo de voltaje y optimización de parámetros

calculando K_t a partir de los valores dados por la especificación del fabricante del motor par de retención T = 0,8 Nm corriente i = 3 A T / i = 0.8 Nm / 3 A = 0.267 Nm / A

Midiendo K_e

  • 2.55 V / 85.5 Hz = 0.0298 V / Hz = 0.00474 V / (rad / s)
  • 5.55 V / 208 Hz = 0.0267 V / Hz = 0.00425 V / (rad / s)
  • 7.00 V / 263 Hz = 0.0266 V / Hz = 0.00423 V / (rad / s)
  • 11.1 V / 420 Hz = 0.0264 V / Hz = 0.00420 V / (rad / s)

Sobre una diferencia de factor 10 de 0.267 Nm / A a 0.0266 V / Hz, ¿por qué?

Adición 1: como se menciona en los comentarios y también se especifica aquí enlace donde K_e debería estar V / (rad / s) no está en Hz para que K_t sea igual a K_e. Sin embargo, esto significa que la diferencia en mis resultados es un factor ~ 6.28 más grande, ¿no?

Sobre una diferencia de factor 60 de 0.267 Nm / A a 0.00423 V / (rad / s), ¿por qué?

    
pregunta RHawkeyed

1 respuesta

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Es casi seguro que hayas entendido mal tu medida k_e. La velocidad de su eje es casi seguro en rpm en lugar de Hz, por lo que sus valores deben multiplicarse por 60 para ser exactos, y 60 es su factor faltante.

La razón por la que digo "casi con certeza" es que, por ejemplo, su 11.1 V / 420 Hz es equivalente a 25,000 rpm, y eso es bastante impresionante para una configuración doméstica. Sin mencionar que no es realista.

    
respondido por el WhatRoughBeast

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