从示波器推断反电动势


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我的步进电机的反电动势/ RPM未知。有200步/转(即1.8度步角)和8mH的“相位电感”,但是我不确定这是否足以计算反电动势。

我将每个相的并联绕组之一连接到示波器。(具体来说,一个探针为红色/黄色,另一探针为白色/橙色。)

然后,我手动旋转轴并捕获以下测量值。您可以看到两个信号峰值之间的时间约为770Hz,电压幅度约为33V。

  • 这两个90度相移的峰是否分别对应一个步长,是否暗示当时的RPM为770(step / sec)/ 200(step / rev)* 60(sec / min)= 231RPM?
  • 这是否意味着反电动势为33V / 231RPM = 143mV / RPM?
  • 如果是这样,那与规范说30VDC足以驱动步进器以1500RPM匹配,那么这将对应于反电动势中的〜214V?

我有点困惑。如果将电动机挂接在“串行”模式下,则会导致反电动势/ RPM甚至“变差”(双倍)。

步进反电动势


编辑:仅供参考,万一有人认为这是因为没有负载,我在并联绕组之一上施加了一个22 Ohm电阻,进行了类似的测量,并计算出类似的反电动势常数134mV / RPM(与143mV相比) / RPM)。因此,我认为这与端子是否“断路”无关(从技术上讲,它们是绝对不会出现的,因为示波器探头或空气具有很大的电阻,但仍然没有无限大的电阻)。


编辑2这个问题是相似的,似乎支持我的反电动势常数测量方法。但是,那个人也遇到了意外的价值,没有给出令人满意的答案。


编辑3:我应该添加,我计算出的反电动势/转速是基于正弦波峰与平均值的关系(应根据此答案确定)。因此,为了使我计算出的反电动势常数高于通常的定义,应将其乘以2 / pi〜= .637。但是,即使在1500 RPM时计算出的电压的64%仍远高于我期望能够使用的30V。


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空载电压就像永远无法保持任何位置的无转矩电压一样。
托尼·斯图尔特Sunnyskyguy EE75,19年

@ SunnyskyguyEE75好的,所以我想您是说浮动引线的反电动势相对于驱动电压而言可能很高,但是实际上它是无效的,因为它将被相反的驱动电压迅速“烧掉”?
abc

为了做好工作,必须有速度也有一定的转矩由于上述BEMF过电压驱动
托尼·斯图尔特Sunnyskyguy EE75

2
这当然与我对电动机工作原理的理解直接相反。但是,考虑到它是一个步进器,我有点脱离我的经验。我会尝试两件事。首先,测量值似乎是电机额定值的10倍左右,在某些示波器上,很容易弄错探头设置并且读数太高10倍-因此,我会进行检查。如果我感觉特别慢,我将拿起1.5V或9V的电池并进行测量。其次,尝试以适当的电阻(1k ohm?)加载线圈,然后再次测量-可能存在一些奇怪的步进现象。
TimWescott

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30V的双极电压为60Vpp
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75,19年

Answers:


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这是一个很大的步进电机。每相8mH的电动机电感是一个指示器,可与具有电流设定值的高压步进驱动器(例如325 VDC或230VAC整流的斩波器驱动器)配合使用。

看看类似的型号:Sanyo Denki

在此处输入图片说明

它的每相电流接近4mH,与您并联连接的8mH相的电流相似,每相的电阻为0.46欧姆,类似地,您的每相电阻为0.9,但并联时的电阻为0.45 ohm。当BEMF常数为161V / kRPM时,您的电动机也有望获得类似的转矩特性。

电源为140 VDC时,拐点为1200 rpm

在48 VDC时降至300 rpm

编辑:

143mv / RPM是:

143V一世ñ[R=0143V2π [R一个d60s一世ñ2π [R一个d60s[R=1.366Vs[R一个d

ķŤ1.366 ñ/一个

虽然这不适用于您的电动机:1.366 * 6 = 8.1Nm,但适用于Sanyp Denki电动机。0.161V / RPM = 1.54 Vs /弧度; 1.54 Nm / A * 6A = 9.2 Nm。


好的,所以您是说计算出的反电动势常数正确,尽管规格似乎如此,但30V电压远不足以驱动步进电机达到1500 RPM?也许他们打算将30V电压提供给他们的一个控制器,该控制器的升压幅度很大,但我对此表示怀疑。我会与供应商联系。谢谢。
abc

另外,您是说反电动势幅度在技术上可以高于驱动电压,而驱动程序仍然可以成功地使电动机正转(转矩减小)?这听起来像是反向电势幅度超过直流电源电压的分频点在您所指的“拐点”处。我想驱动电压会以某种方式注入足够的“正向电流”来抑制反电动势所感应的电流?
abc

在33 Vp时真的只有60 RPM吗?
托尼·斯图尔特Sunnyskyguy EE75,19年
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