步进电机空载时发热大还是带载时发热大? 点击：21150 | 回复：426
发表于：2007-05-01 02:30:00
143楼
TO 老柴夫：
差不多，我们叫电动液压助力转向器（ECHPS）。你的主意是不错，如果是四个月前， 估计要买那些装置（只在价钱不是非常贵）应该不是问题。那时候真是要啥有啥。 可现在不行了，这个项目已经包给别人做了（具体我不能说），虽然公司表面上说“要两条路走”，但其实种种现象反映来看，天平已完全偏向了那端了。（内面关系有些复杂）
做出来的东西，我细看了下真是哭笑不得， 问题超多。（最典型的是，0。5A的电机他们弄成单相电流1A，说是为了保证输出力矩）
牢骚到此为止了，一不小心被公司里的人看到这贴，估计得交辞呈了。（不过可能性很小，公司里除了我几乎没人搞电子这块，设备部的部长又太忙，不会上网看贴的）
差不多，我们叫电动液压助力转向器（ECHPS）。你的主意是不错，如果是四个月前， 估计要买那些装置（只在价钱不是非常贵）应该不是问题。那时候真是要啥有啥。 可现在不行了，这个项目已经包给别人做了（具体我不能说），虽然公司表面上说“要两条路走”，但其实种种现象反映来看，天平已完全偏向了那端了。（内面关系有些复杂）
做出来的东西，我细看了下真是哭笑不得， 问题超多。（最典型的是，0。5A的电机他们弄成单相电流1A，说是为了保证输出力矩）
牢骚到此为止了，一不小心被公司里的人看到这贴，估计得交辞呈了。（不过可能性很小，公司里除了我几乎没人搞电子这块，设备部的部长又太忙，不会上网看贴的）
发表于：2007-05-01 03:35:00
145楼
想着“负载”的问题，睡不着， 爬起来补上一贴。
个人认为，对步进电机言，“负载的大小”不能简单以负载的轻重甚至力的大小来评价。 “负载的大小”应该以将电机提供的能量转化成其它能量形式的能力来评价。 如果负载不能将电机的能量转化成其它能量（诸如机械能，发电机的电能，特定负载的内能等），那么， 都可将负载看成是“零负载”。 打个比方， 在电机轴上压一个十千克的法码， 跟压一个二十千克的法码， 虽然压力不同，但从能量转移的角度，它们跟电机空载的情况是一样的（可以等效理解成把转子加粗加重）， 当然， 重到产生的摩擦力使电机不能转又当别论。
个人认为，对步进电机言，“负载的大小”不能简单以负载的轻重甚至力的大小来评价。 “负载的大小”应该以将电机提供的能量转化成其它能量形式的能力来评价。 如果负载不能将电机的能量转化成其它能量（诸如机械能，发电机的电能，特定负载的内能等），那么， 都可将负载看成是“零负载”。 打个比方， 在电机轴上压一个十千克的法码， 跟压一个二十千克的法码， 虽然压力不同，但从能量转移的角度，它们跟电机空载的情况是一样的（可以等效理解成把转子加粗加重）， 当然， 重到产生的摩擦力使电机不能转又当别论。
发表于：2007-05-01 11:04:00
150楼
TO 毕庆民：
你说的“直流电机和交流电机区别在哪?”等问题我答不上来，不过，版内很多高手相信对此理解很深。
“你测量控制器输入的电流看电流变化?不是输出.”， 哈哈， 让你说着了。其实我没有用任何器材去测具体的电流值， 我只是看我控制器用的外部电源（24V直流）上自带的电流表和电压表的示数没有任何波动和变化（无论空载，带载还是一直堵转），而且用示波器测各相绕组及输入电压的波形，也基本没有任何变化（除运行中强行堵转瞬间会有少量毛刺外）， 便根据控制器为恒流斩波控制器（虽然是自制数字斩波，但斩波效率及效果还是相当好的），得到以上关于“步进电机空载和带载时， 所消耗的总功率是否相同的问题， 我个人的看法是相同的"结论。（我还列了其它理由，你再去看看，2007-4-29 20:21:00）
你说的“直流电机和交流电机区别在哪?”等问题我答不上来，不过，版内很多高手相信对此理解很深。
“你测量控制器输入的电流看电流变化?不是输出.”， 哈哈， 让你说着了。其实我没有用任何器材去测具体的电流值， 我只是看我控制器用的外部电源（24V直流）上自带的电流表和电压表的示数没有任何波动和变化（无论空载，带载还是一直堵转），而且用示波器测各相绕组及输入电压的波形，也基本没有任何变化（除运行中强行堵转瞬间会有少量毛刺外）， 便根据控制器为恒流斩波控制器（虽然是自制数字斩波，但斩波效率及效果还是相当好的），得到以上关于“步进电机空载和带载时， 所消耗的总功率是否相同的问题， 我个人的看法是相同的"结论。（我还列了其它理由，你再去看看，2007-4-29 20:21:00）
发表于：2007-05-01 11:32:00
151楼
TO 老柴夫：
EPS是有在做的。（不才也在成员之列，故有段时间在贴里说要请教波恩兄伺服方面的知识。不过，个人从客观出发， 认为自己现在的能力不适合学伺服，倒是很适合去钻“步进电机”这个牛角尖。故没把任何精力放在伺服的学习上） 另外，我公司做的“ECHPS”及“EPS“肯定与你理解的有很大差别，对此我也不能说。 咱还是去“钻“技术问题， 弄我们该弄的吧。
你说的“电机堵转的情况，电机对外做功和弹性形变的势能相关”， 我个人有点不解。 弹性势能的公式好像是K*X*X（X为形变，K为弹性系数）， 既然堵转了， 形变应该是为零的，弹性势能能的增理也应该为0。 你的意思可能是开始时弹力小， 随着形变增加，弹力加大直至堵围，这个期间电机做的功和弹性形变的势能相关是吧？ 如果是这样的话， 跟我说的“负载的大小应该以将电机提供的能量转化成其它能量形式的能力来评价” 有点不谋而合。不过， 这里想请教下你： “电机做的功”，你是指“电机将电能转化成其它形式的能量的量度”， 还是“电机消耗的能量”，还是“负载获得的能量增量”？
EPS是有在做的。（不才也在成员之列，故有段时间在贴里说要请教波恩兄伺服方面的知识。不过，个人从客观出发， 认为自己现在的能力不适合学伺服，倒是很适合去钻“步进电机”这个牛角尖。故没把任何精力放在伺服的学习上） 另外，我公司做的“ECHPS”及“EPS“肯定与你理解的有很大差别，对此我也不能说。 咱还是去“钻“技术问题， 弄我们该弄的吧。
你说的“电机堵转的情况，电机对外做功和弹性形变的势能相关”， 我个人有点不解。 弹性势能的公式好像是K*X*X（X为形变，K为弹性系数）， 既然堵转了， 形变应该是为零的，弹性势能能的增理也应该为0。 你的意思可能是开始时弹力小， 随着形变增加，弹力加大直至堵围，这个期间电机做的功和弹性形变的势能相关是吧？ 如果是这样的话， 跟我说的“负载的大小应该以将电机提供的能量转化成其它能量形式的能力来评价” 有点不谋而合。不过， 这里想请教下你： “电机做的功”，你是指“电机将电能转化成其它形式的能量的量度”， 还是“电机消耗的能量”，还是“负载获得的能量增量”？
发表于：2007-05-01 14:17:00
152楼
今天进入论坛，发现这贴成了“精华”，甚至“置顶”。感慨万千，不知道为什么，突然想起鲁迅说过的一句话，大概是这么个意思：“中国之于新思想，新东西，有一种‘杀’的本能， 棒杀，或是捧杀”。（恳请波恩及众仁兄不要误会，我说的这些话依然是不带任何感情色彩的，也不是说个人那点见解是新的或是对的，只是脑海里确存这一种奇怪的想法。如果引起了你们的误会或不快，我会很难过）
这种本能的结果是“维持，不变”， 是新思想新东西在刚萌芽时就过早的凋谢了（无论是棒杀，还是捧杀，其结果都是杀）。又突然想起多年前的“汉芯一号”造假事件， 如果不是被“捧杀”，也许最后也不会被“棒杀”， 如果客观理性地对待， 脚踏实地的干，也许某年后， 真的“汉芯一号”就面世了。
客观理性，干我们该干的事，在技术上不带任何感情色彩。与大家共勉。
这种本能的结果是“维持，不变”， 是新思想新东西在刚萌芽时就过早的凋谢了（无论是棒杀，还是捧杀，其结果都是杀）。又突然想起多年前的“汉芯一号”造假事件， 如果不是被“捧杀”，也许最后也不会被“棒杀”， 如果客观理性地对待， 脚踏实地的干，也许某年后， 真的“汉芯一号”就面世了。
客观理性，干我们该干的事，在技术上不带任何感情色彩。与大家共勉。
发表于：2007-05-01 14:36:00
153楼
堵转的时候，只要扭矩还有，则原来的形变就还保持着，因高势能总是有向低势能变化的趋势，故要消耗一定的能量去维持。
但这段时间我仔细想想，步进电机堵转的时候有自己的特殊性。
堵转时，转子磁极位置不变，而定子磁极在变，这样两个磁场的磁极夹角从0度到180度之间不段变化，相应的力也会发生变化（大小和方向）。
在这种情况下，力、扭矩、电流、电压和能有什么样的相应规律？没去进一步分析。记得《交流电机及其系统的分析》中有同步电机的分析，翻看直接找个答案。可能是我看得比较粗心，没有找得到。
想这些太细的问题会花掉不少时间，对研发的进度会有不少影响吧。不过还是蛮佩服你的研究精神。
今天五一节，劳动最光荣！祝你节日快乐！
但这段时间我仔细想想，步进电机堵转的时候有自己的特殊性。
堵转时，转子磁极位置不变，而定子磁极在变，这样两个磁场的磁极夹角从0度到180度之间不段变化，相应的力也会发生变化（大小和方向）。
在这种情况下，力、扭矩、电流、电压和能有什么样的相应规律？没去进一步分析。记得《交流电机及其系统的分析》中有同步电机的分析，翻看直接找个答案。可能是我看得比较粗心，没有找得到。
想这些太细的问题会花掉不少时间，对研发的进度会有不少影响吧。不过还是蛮佩服你的研究精神。
今天五一节，劳动最光荣！祝你节日快乐！
发表于：2007-05-01 14:51:00
154楼
to: 阿修罗的眼泪
你怎么还不把你的试验数据发出来啊！！老是在乱说话，有你这样测量消耗功率的吗？？ 空载和带载的时候，你要测量驱动器电源的电流，而不是电压，如果电源内阻很小，电压肯定是不变的啊，但是电流变化很大的！！
恒流条件下（比如60r/m<转速<600r/m，假设驱动器做的很好，几乎没有共振区）：
空载的时候，输出电流如果为a，驱动器输入电流为b
带载的时候，输出电流如果为A，驱动器输入电流为B
那你做试验就会得到a=A 而B>b
什么狗屁乱78糟的永动机！
电机高速运行的时候，产生了正弦的反电动势，那在电动势高于电源电压的时候，电机电流根本无法做到恒流，所以高速输出电流α<A，但是由于负载不变（假设还是上面的负载）反而输入电流β>B>b
转速继续升高，只能输出电流不能维持负载的转矩，电机堵转
所以为了提高高速转矩，要选择高压恒流驱动，但是成本和发热以及可靠性限制了高压驱动的发展
你怎么还不把你的试验数据发出来啊！！老是在乱说话，有你这样测量消耗功率的吗？？ 空载和带载的时候，你要测量驱动器电源的电流，而不是电压，如果电源内阻很小，电压肯定是不变的啊，但是电流变化很大的！！
恒流条件下（比如60r/m<转速<600r/m，假设驱动器做的很好，几乎没有共振区）：
空载的时候，输出电流如果为a，驱动器输入电流为b
带载的时候，输出电流如果为A，驱动器输入电流为B
那你做试验就会得到a=A 而B>b
什么狗屁乱78糟的永动机！
电机高速运行的时候，产生了正弦的反电动势，那在电动势高于电源电压的时候，电机电流根本无法做到恒流，所以高速输出电流α<A，但是由于负载不变（假设还是上面的负载）反而输入电流β>B>b
转速继续升高，只能输出电流不能维持负载的转矩，电机堵转
所以为了提高高速转矩，要选择高压恒流驱动，但是成本和发热以及可靠性限制了高压驱动的发展
发表于：2007-05-01 15:23:00
158楼
TO 扌丸着真心人：
谢谢你五一假期的百忙中抽空来回贴， 数数字还不少，更得谢谢了。
1。 你说的“ 空载和带载的时候，你要测量驱动器电源的电流，而不是电压，如果电源内阻很小，电压肯定是不变的啊，但是电流变化很大的！！”， 不知道你说是电流变化很大是不是指驱动器的电源电流， 是不是可以理解为我的24V 外部电源的电流？
2。 你说“电压肯定是不变的啊，但是电流变化很大的！！”， 恳请你详细解释为什么”电流变化很大“？ 从功的角度， 或是从反电动势的角度，还是什么？ 请详示！ 最后附上你的实验数据
3。 非常期待你仔细说明一下我的观点跟“什么狗屁乱78糟的永动机！”之间有哪些联系， 我之前问过波恩相关问题，但他不说。
4。 “空载的时候，输出电流如果为a，驱动器输入电流为b
带载的时候，输出电流如果为A，驱动器输入电流为B
那你做试验就会得到a=A 而B>b”， 很不幸， 如果你说的驱动器电源就是我理解的外部24V电源， 那么， 我做试验的结果是B=b.
5. 我在贴的前面部分已经“多次”提到相关内容， 很明显你并没有看，或是没有细看， 而一口咬定为“狗屁乱78糟”和永动机，抛开个不感情不说， 其实是很影响本贴的讨论的。
谢谢你五一假期的百忙中抽空来回贴， 数数字还不少，更得谢谢了。
1。 你说的“ 空载和带载的时候，你要测量驱动器电源的电流，而不是电压，如果电源内阻很小，电压肯定是不变的啊，但是电流变化很大的！！”， 不知道你说是电流变化很大是不是指驱动器的电源电流， 是不是可以理解为我的24V 外部电源的电流？
2。 你说“电压肯定是不变的啊，但是电流变化很大的！！”， 恳请你详细解释为什么”电流变化很大“？ 从功的角度， 或是从反电动势的角度，还是什么？ 请详示！ 最后附上你的实验数据
3。 非常期待你仔细说明一下我的观点跟“什么狗屁乱78糟的永动机！”之间有哪些联系， 我之前问过波恩相关问题，但他不说。
4。 “空载的时候，输出电流如果为a，驱动器输入电流为b
带载的时候，输出电流如果为A，驱动器输入电流为B
那你做试验就会得到a=A 而B>b”， 很不幸， 如果你说的驱动器电源就是我理解的外部24V电源， 那么， 我做试验的结果是B=b.
5. 我在贴的前面部分已经“多次”提到相关内容， 很明显你并没有看，或是没有细看， 而一口咬定为“狗屁乱78糟”和永动机，抛开个不感情不说， 其实是很影响本贴的讨论的。
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