Как высчитать максимально допустимую нагрузку на мотор монтировки?

[Ower - Chain]

Не надо динамометра: обычные ручные механические весы/безмен подойдут. Здесь один нюанс: вы не сказали, какая вообще трансмиссия будет в приводе. Какой редуктор? Если червячный с передаточным 100, то вы не сможете провернуть телескоп - т.к. червячные редуктора с большим п.о. являются самотормозящими.

Да, привод с червячной парой самотормозящейся. Я думал динамоментром надо вращать сам червяк, когда уже на монтировке установлен телескоп...

a - ускорение, м/с^2, то же самое, что и "скорость изменения скорости" (заумным языком: первая производная скорости по времени, или вторая производная расстояния по времени) - при равноускоренном/замедленном движении находится как Дельта v/t=(v1-v2)/t.  Например, у вас скорость РАВНОМЕРНО! изменилась с5 м/с до 10 м/с за 2с, значит ускорение=(10-5)/2=2,5м/с^2 e - круговое ускорение, рад/с^2, e=(w1-w2)/t

Немного уже запутался что мне нужно вообще находить... Сейчас нашел а=F/m=40H/10кг=4м/с2 - это на сколько я понимаю максимально возможное ускорение, которое потянет мотор, вопрос только за какое время ему нужно разогнаться, верно?

мы про разное говорим - вы шагами 1,8 градуса вели со звездной скоростью. а спрашиваете про движение с шагом в 100 раз меньше, но со скоростью 800х. т.е. мотор будет делать 180 шагов в секунду. это много. у меня, например, в районе  200 шагов в секунду мотор просто вставал - не успевал провернуть вал после предыдущей команды и уже получал следующую.

Я понял Вас. Тогда напрашивается вопрос, как понять, что двигатель будет тянуть? Точнее, как расчитать максимальный предел шагов в секунду.
По поводу управления шаговым, как мне объяснял разработчик eqdrive, электроника не работает со стандартными шагами шаговика, она их дробит на микрошаги и в итоге получается вращение по принципу DEC-моторов.

P.S. Прошу прощения за столь долгие ответы, просто пока переварю все, уходит много времени, т.к. давно не занимался расчетами, уже более 10 лет, а мозг будучи в филологической среде просто отупел

[santax2]

у меня, например, в районе  200 шагов в секунду мотор просто вставал - не успевал провернуть вал после предыдущей команды и уже получал следующую.

Может, напруга запитки драйвера слишком малая?

Из технической документации нашего мотора видно, что для полного оборота ротору необходимо совершить 200 шагов, при 300 об/мин это составит 60 000 шагов в минуту, или 1000 шагов в секунду. Это, проще говоря, соответствует переменному току частотой 1 кГц. На этой частоте индуктивное сопротивление обмотки составит (R(L)=2π×F×L): 2π х 1 кГц х 3,3 мГн = 20,73 Ом. Какое же напряжение необходимо для обеспеченияя тока в 1,8 А при этом сопротивлении? Закон Ома не дремлет (U=IR): 1,8 А х 20,73 Ом = 37,31 В. Неудивительно, что выше частоты вращения 300 об/мин наблюдается спад крутящего момента: драйверу банально не хватает напряжения питания.

https://habr.com/ru/post/372249/

[santax2]

Да, привод с червячной парой самотормозящейся. Я думал динамоментром надо вращать сам червяк, когда уже на монтировке установлен телескоп...

С динамометром -да, но нужно высокую скорость вращения обеспечить с весами - наоборот - тянуть за хвост телескопа.

[santax2]

Немного уже запутался что мне нужно вообще находить... Сейчас нашел а=F/m=40H/10кг=4м/с2 - это на сколько я понимаю максимально возможное ускорение, которое потянет мотор, вопрос только за какое время ему нужно разогнаться, верно?

Что такое 10кг? Для уравновешенного телескопа нужно знать его момент инерции. Как его рассчитать я не знаю, потому что это цилиндр с неоднородным распределением масс относительно расстояния до оси вращения.

[Ower - Chain]

Немного уже запутался что мне нужно вообще находить... Сейчас нашел а=F/m=40H/10кг=4м/с2 - это на сколько я понимаю максимально возможное ускорение, которое потянет мотор, вопрос только за какое время ему нужно разогнаться, верно?

Что такое 10кг? Для уравновешенного телескопа нужно знать его момент инерции. Как его рассчитать я не знаю, потому что это цилиндр с неоднородным распределением масс относительно расстояния до оси вращения.

10кг - общая нагрузка на ось RA: 5 кг телескоп, 5 противовес

[santax2]

Ваш случай будет иметь два режима работы:
 - режим быстрого наведения телескопа, нужна максимальная скорость и большой момент с низкой точностью - то есть, можно шаги не делить.
- режим гидирования, или слежения - малая скорость с малым моментом, но максимальной точностью - т.е. деление шагов.
Ниже ссылка на ST4118L1804-A (NEMA17), для него и посчитаем:
Максимальную скорость поворота телескопа (быстрое наведение) умножаем на п.ч редуктора, и получаем макс скорость шаговика.
Например, нам (вам) нужна быстрая скорость 10*/сек, =600*/мин=1,67 об/мин=0,028 об/с.
У вас имеется редуктор 1/100.
Тогда макс скор шаговика будет в 100 раз больше: 167 об/мин=2,8 об/с
Если у нас двигатель с 1,8*/шаг, то макс имеем 2,8*(360/1,8)=560шаг/сек
Для графика механической характеристики шаговика видно, что для оборотов 167/мин, ему с запасом достаточно запитки драйвера 24В. Должно хватить и 12В.
Момент дв-ля 0,5 н*м, после редуктора он будет 0,5*100=50н/м=5кг/м. Т.е. привод обеспечит усилие на конце телескопа 5кг с длиной от оси до конца 1м. ИМХО - с избытком. (Это все без учета потерь в червяном редукторе - а они м.б. до 50% и без учета падения момента ШД от скорости, но для 160 об/мин это незначительно). После потерь в редукторе можно принять момент приблизительно 2,5 кг/м.
Это именно тот момент (потери уже вычли), который позволяет разгонять трубу телескопа. Зная момент инерции можно вычислить угловое ускорение телескопа.
Для шагового управления дискретность поворота будет 1,8*/100=1,08 мин, для полушагового 0,54 мин и т.д. Дробить шаги имеет смысл при слежении/гидировании (медленном движении)
https://habr.com/ru/post/372249/
https://darxton.ru/wiki-article/vybor-shagovogo-dvigatelya-i-moshnosti-servoprivoda/
https://wiki.iarduino.ru/page/shagovye-dvigateli/
https://engineering-solutions.ru/motorcontrol/stepper/
http://cnc-design.ru/shagovye-dvigateli-vybor-i-raschet-osnovnyh-parametrov.html

[santax2]

10кг - общая нагрузка на ось RA: 5 кг телескоп, 5 противовес

Не верный расчет: у вас же не прямолинейное движение.

[huch]

Может, напруга запитки драйвера слишком малая?

возможно. я подумаю над этим. у меня другие моторы, в документации написано, что они расчитаны на 12 вольтовое питание. больше 12В я подавать не пытался. впрочем мне сильно быстрее и не надо было.

[huch]

Не верный расчет: у вас же не прямолинейное движение.

для скорости  центра масс телескопа 18мм/с на радиусе 30см, такой же скорости противовеса и для первого приближения - нормально. вряд ли ошибка будет больше 10%. а такой запас мощности у нас есть. для более точного расчета нужно уже учитывать распределение массы, но мы этого распределения не знаем 

[Ower - Chain]

Огромное спасибо всем за помощь. Пока вроде все ясно. Надеюсь летом дойдет до испытаний, в любом случае результатами поделюсь как только проведу тесты на "живой" монтировке.
Еще раз спасибо