Cálculos de motores paso a paso

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Actualmente estoy trabajando en un proyecto para sistemas de seguimiento fotovoltaico. Tengo dos motores paso a paso, uno para cada eje para rastrear la posición del sol y la energía generada tendría que recargar principalmente las baterías que se usan para todo el circuito, el exceso se usaría para alimentar una aplicación que se decidiría en una fecha más tarde.

Mi pregunta es si tengo 2x NEMA 23 (2.5V, 2.8A) motores paso a paso y 1x batería de LiPo (3.7V, 6Ah)

  1. ¿Cuánta potencia van a dibujar los motores paso a paso, se calcula por movimiento o por hora?
  2. ¿cuáles son los cálculos para estas clasificaciones para determinar cuánto tiempo durarán mis baterías teniendo en cuenta que tengo un panel solar de 9W donde se recargarán?
  3. ¿este paquete de baterías es suficiente para alimentar los motores paso a paso o necesitaré un paquete de baterías más alto, o posiblemente motores paso a paso con una calificación más baja?
  4. ¿Funciona el IC del controlador L293D con estos dos motores paso a paso o hay otro IC del controlador que necesitaría usar?
pregunta james

1 respuesta

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¿Cuánta potencia van a dibujar los motores paso a paso, se calcula?   ¿Por el movimiento o por hora?

Eso depende de cómo manejes los steppers. Puedes hacerlo de dos maneras.

Primero, puedes conducir los motores continuamente. Si lo haces, calcula la potencia por hora.

Alternativamente, puede proporcionar información actualizada solo por un período breve cada vez que emita un comando de paso. Si haces esto, calculas por el movimiento.

  

¿cuáles son los cálculos para estas calificaciones para determinar cómo   De largo mis baterías durarán teniendo en cuenta que tengo un 9W.   panel solar donde los recargará?

Bueno, digamos que está dibujando 2.8 amperios por fase, dos motores, continuamente. Entonces su corriente total será 2 x 2.8 x 2 = 11.2 A. Un panel solar de 9 W que proporcione 3.7 vatios proporcionará 9 / 3.7 o 2.4 amperios (asumiendo una eficiencia de carga perfecta, lo que no sucederá). Luego, por cada hora de operación, la carga neta será 11.2 - 2.4 o 9.8 A-hr. Por lo tanto, una batería de 6 horas por hora durará 6 / 9.8 horas de funcionamiento, o aproximadamente 37 minutos.

Pero ahora digamos que no conducirás los motores continuamente. Supongamos que solo necesita accionar los motores durante 1 segundo para producir un paso, y el par de retención del motor mantendrá el panel en posición durante el resto del tiempo. Entonces, la pregunta se convierte en la frecuencia con la que necesitas caminar. Trabajemos con 1000 pasos por hora. Entonces necesitará (1000/3600) x 2 x 5.6, o 3.1 A-hr. Reste 2.4 A-hr para cargar, y la carga neta requerida es 0.7 A-hr. Una batería de 6 horas por hora durará 8,6 horas.

Tenga en cuenta que todos estos cálculos son muy aproximados, y no los tome como muy precisos. Hay todo tipo de inexactitudes implícitas. He mencionado que la eficiencia de carga nunca es del 100%. La capacidad de la batería varía con la carga: cuanto mayor es la corriente de descarga, menor es la capacidad efectiva. Un controlador de corriente pulsada tendrá una sección que extrae corriente constantemente, por lo que se debe prestar atención a esa pérdida continua. Y la lista continúa.

  

es este paquete de baterías suficiente para alimentar los motores paso a paso o lo necesitaré   ¿Un paquete de baterías más alto o, posiblemente, motores paso a paso con una calificación menor?

No tengo ninguna idea débil. No ha proporcionado de forma remota suficiente información. ¿Los motores deben ser accionados a plena potencia? Si se ejecuta el pulso, ¿es 1 segundo suficiente? ¿Es más de lo necesario? ¿Cuántos pasos por hora son realmente requeridos? ¿Es suficiente el par de retención?

  

¿Funciona el IC del controlador L293D con estos dos motores paso a paso o es   Hay otro controlador IC que necesitaría usar?

Ahora es fácil de responder: es casi seguro que el L293 es inadecuado. Lea la hoja de datos y observe la tercera oración en la descripción, "El L293D está diseñado para proporcionar "Corrientes de manejo bidireccionales de hasta 600 mA a voltajes de 4.5 V a 36 V." 2.8 amperios es mucho más que 600 mA, ¿sí? 3.7 voltios es más bien que 4.5 voltios, ¿sí?

Por supuesto, nadie dice que tengas para hacer funcionar tus motores a 2.8 amperios por fase, aunque quizás sí. Eso dependerá completamente de cuestiones como su montaje, mecanismos de accionamiento y carga de viento. Si asume (solo para sonreír) una caída de 1.2 voltios en el L293, agregar una resistencia de 2.8 ohmios en serie con cada fase producirá una corriente de 600 mA. A 600 mA, el drenaje total del motor es de 2,4 A, lo que equivale a su corriente de carga nominal de 2,4 A, por lo que funcionará bien. Nominalmente. Ignorando todos los efectos molestos que he mencionado anteriormente.

    
respondido por el WhatRoughBeast

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