De RMS-stroom en de piekstroom zijn twee verschillende manieren om dezelfde elektrische stroom uit te drukken die door een stappenmotor vloeit. Het verschil tussen beide zit in hoe de stroom wordt gemeten en berekend.
RMS-stroom
De RMS-stroom (Root Mean Square) is een maat voor de effectieve stroom die door de motorspoelen vloeit over een bepaalde tijd. Het vertegenwoordigt de equivalente gelijkstroomwaarde die hetzelfde verwarmingseffect in de motorwikkelingen zou produceren. De RMS-stroom wordt berekend door de wortel te nemen van het gemiddelde van de gekwadrateerde stroomwaarden over één volledige elektrische cyclus.
Voor een sinusvormige stroomgolf is de relatie tussen RMS-stroom en piekstroom:
I_RMS = I_Peak / √2 ≈ I_Peak / 1,414
Piekstroom
De piekstroom is de maximale momentane stroom die door de motorspoelen vloeit binnen elke elektrische cyclus. Bij microstepping-stuurprogramma's is de stroomgolf doorgaans sinusvormig, en vertegenwoordigt de piekstroom de amplitude van die golfvorm. Deze is niet beperkt tot het opstarten of stoppen van de motor; hij treedt continu op tijdens normale werking.
Vermogensdissipatie
Het gedissipeerde vermogen (koperverlies) door de motorspoelen wordt berekend op basis van de RMS-stroom, niet de piekstroom:
P = I_RMS² × R
waarbij R de wikkelingsweerstand is. Dit is waarom de RMS-stroom cruciaal is voor thermisch beheer—het bepaalt direct hoeveel warmte de motor genereert.
De stroom op het stuurprogramma instellen
Over het algemeen wordt de RMS-stroom gebruikt om de nominale stroom van een stappenmotor te specificeren. Bij het instellen van de stroom op het stuurprogramma moet u de uitgang van het stuurprogramma afstemmen op de nominale RMS-stroom van de motor om veilige, continue werking zonder oververhitting te garanderen.
Sommige stappenmotorstuurprogramma's zijn gekalibreerd in piekstroom in plaats van RMS-stroom. Als uw stuurprogramma piekstroominstellingen gebruikt, moet u de nominale RMS-stroom van de motor omrekenen naar de equivalente piekwaarde:
I_Peak = I_RMS × √2 ≈ I_RMS × 1,414
Voorbeeld
Stel dat een stappenmotor een nominale stroom heeft van 2,0 A RMS.
- Als het stuurprogramma is gekalibreerd in RMS-stroom, stel het stuurprogramma in op 2,0 A.
- Als het stuurprogramma is gekalibreerd in piekstroom, stel het stuurprogramma in op 2,0 × 1,414 ≈ 2,83 A.
Het instellen van de piekstroom op 2,0 A op een piek-gekalibreerd stuurprogramma zou resulteren in een werkelijke RMS-stroom van slechts ongeveer 1,41 A, wat de motor ondermaats laat presteren. Omgekeerd zou het instellen van een RMS-gekalibreerd stuurprogramma op 2,83 A terwijl de motor nominaal 2,0 A RMS is, leiden tot overmatige verwarming en mogelijke schade.
Aanbevelingen
-
Stem altijd de RMS-uitgang van het stuurprogramma af op de nominale RMS-stroom van de motor voor continue of langdurige werking. Dit zorgt ervoor dat de motor binnen zijn thermische limieten werkt.
-
Als het stuurprogramma is gekalibreerd in piekstroom, reken dan de nominale RMS-stroom van de motor om naar piek met behulp van de bovenstaande formule (vermenigvuldig met 1,414) voordat u het stuurprogramma instelt.
-
Bewijk de motortemperatuur tijdens langdurige werking. Als de motortemperatuur hoger is dan acceptabel, verlaag dan de stroominstelling op het stuurprogramma dienovereenkomstig.
-
Voor toepassingen met korte inschakelduur kunt u de stroom tijdelijk verhogen boven de nominale RMS-waarde om een hoger koppel te bereiken, maar zorg ervoor dat de gemiddelde RMS-stroom over tijd de nominale waarde van de motor niet overschrijdt om oververhitting te voorkomen.