Inferir la fem desde el osciloscopio

Tengo este motor paso a paso con EMF / RPM trasero desconocido. Hay 200 pasos / rev (es decir, un ángulo de paso de 1,8 grados) y una "inductancia de fase" de 8 mH, pero no estoy seguro de si eso es suficiente para calcular la EMF.

Conecté uno de los devanados paralelos de cada fase a un osciloscopio. (Específicamente, rojo / amarillo en una sonda, blanco / naranja en la otra sonda).

Luego giré manualmente el eje y capturé la siguiente medición. Puede ver que el tiempo entre dos picos de señal es ~ 770Hz y la magnitud del voltaje es ~ 33V.

¿Estos dos picos en fases de 90 grados corresponden a un paso cada uno, lo que implica que las RPM en ese momento eran 770 (paso / seg) / 200 (paso / rev) * 60 (seg / min) = 231 RPM?
¿Eso implica que el EMF posterior es 33V / 231RPM = 143mV / RPM?
Si es así, ¿cómo es eso conciliado con las especificaciones que dicen que 30VDC es suficiente para conducir el paso a paso a 1500RPM, lo que correspondería a ~ 214V en EMF posterior?

Estoy un poco confundido. Si el motor se enganchó en modo "serie", eso provocaría un EMF / RPM de retroceso aún "peor" (doble).

Editar : FYI, en caso de que alguien piense que esto se debe a que no hay una carga conectada, apliqué una resistencia de 22 ohmios a uno de los terminales de bobinado en paralelo, realicé una medición similar y calculé una constante EMF posterior similar de 134mV / RPM (en comparación con 143mV / RPM antes). Por lo tanto, no creo que tenga que ver con que los terminales sean de "circuito abierto" (lo que técnicamente no serían de todos modos, ya que la sonda de alcance o el aire tienen una resistencia muy grande pero aún no infinita).

Edición 2 : Esta pregunta es similar y parece apoyar mi método de medición constante de la fem posterior. Sin embargo, esa persona también estaba encontrando un valor inesperado, y no se dio una respuesta satisfactoria.

Edición 3 : Debo agregar, mi EMF / RPM calculada se basó en el pico sinusoidal versus el promedio (que debería estar de acuerdo con esta respuesta ). Por lo tanto, para hacer que mi EMF calculado anterior sea constante por encima de la definición habitual, se debe multiplicar por 2 / pi ~ = .637. Sin embargo, incluso el 64% del voltaje calculado a 1500 RPM todavía está muy por encima de los 30 V que esperaba poder usar.

— a B C
fuente

El voltaje sin carga es como el voltaje sin torque que nunca podría mantener ninguna posición.

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

@ SunnyskyguyEE75 De acuerdo, entonces, ¿supongo que está diciendo que el EMF posterior de los cables flotantes podría ser muy alto en relación con el voltaje de conducción, pero que no es efectivo en la práctica porque el voltaje de conducción opuesto lo quemará rápidamente?

— abc

Para hacer el trabajo debe haber algo de torque a la velocidad debido al exceso de voltaje por encima de BEMF

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

Eso ciertamente va directamente en contra de lo que entiendo de cómo funcionan los motores. Sin embargo, dado que es un paso a paso, estoy un poco fuera de mi experiencia. Intentaría dos cosas. Primero, el valor medido parece ser aproximadamente 10 veces más de lo que sería para la clasificación del motor, y en algunos osciloscopios es fácil obtener una configuración incorrecta de la sonda y leer 10x demasiado alto, así que lo comprobaría. Si me siento particularmente lento, tomaré una batería de 1.5V o 9V y la mediré como una comprobación. En segundo lugar, intente cargar la bobina con una resistencia modesta (¿1k-ohm?) Y mida nuevamente: puede haber algo extraño que esté sucediendo.

— TimWescott

El voltaje bipolar de 30V es 60Vpp

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

Este es un gran motor paso a paso. La inductancia del motor de 8 mH por fase es un indicador que está diseñado para usarse con un controlador paso a paso de alto voltaje, como 325 V CC o 230 V CA rectificados, con un controlador de interruptor, que tiene un punto de ajuste de corriente.

Buscar modelo similar: Sanyo Denki

Tiene cerca de 4mH por fase, similar a la suya si conecta fases de 8mH en paralelo y tiene 0.46 ohmios por fase, de manera similar la suya tiene 0.9 por fase, pero conectado en paralelo da 0.45 ohmios. Con una constante BEMF de 161V / kRPM, puede esperar características de torque similares también de su motor.

Con un suministro de 140 V CC, tiene un punto de inflexión a 1200 rpm

A 48 VCC esto cae a 300 rpm

EDITAR:

143mv / RPM es:

\frac{143 metro V \cdot metro yo norte}{R} = 0 0, 143 V \frac{2 π r una re \cdot 60 60 s \cdot metro yo norte}{2 π r una re \cdot 60 60 s \cdot R} = 1.366 \frac{V \cdot s}{r una re}

$\require{cancel}\dfrac{143mV\cdot min}{R} =0,143V \dfrac{\bcancel{2\pi\ rad}\cdot 60s\cdot\bcancel{ min}}{2\pi\ rad\cdot\bcancel{ 60s}\cdot\bcancel{R}} = 1.366 \dfrac{V\cdot s}{rad}$

k_{t} \approx 1.366 norte metro / / UNA

$k_t \approx 1.366\ Nm/A$

Si bien esto no es válido para su motor: 1.366 * 6 = 8.1Nm, sí lo es para el motor Sanyp Denki. 0.161V / RPM = 1.54 Vs / rad; 1,54 Nm / A * 6A = 9,2 Nm.

— Marko Buršič
fuente

De acuerdo, ¿está diciendo que la constante EMF calculada es correcta y que 30 V no está cerca del voltaje suficiente para conducir el motor paso a paso a 1500 RPM a pesar de las especificaciones que parecen decirlo? Tal vez pretendían que el 30V alimentara a uno de sus controladores, lo que da un gran paso adelante, pero dudo un poco. Me pondré en contacto con el vendedor. Gracias.

— abc

Además, ¿está diciendo que la amplitud EMF inversa puede ser técnicamente más alta que el voltaje de conducción, y que el conductor aún puede encender el motor con éxito (con un par reducido)? Parece que el punto de cruce donde la amplitud EMF posterior excede el voltaje de suministro de CC está en la "rodilla" a la que se refiere. Supongo que de alguna manera el voltaje de conducción está inyectando suficiente "corriente directa" para suprimir la corriente inducida por el EMF posterior.

— abc

¿Fue realmente solo 60 RPM a 33 Vp?

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75