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Topic: Dimensionierung Schrittmotor (Read 156 times) previous topic - next topic

patrickk83

Hallo Leute!

Könnte mir jemand einen Tipp zur richtigen Dimensionierung eines Schrittmotors geben? Folgender Komponenten stehen zur Verfügung bzw. folgender Aufbau soll realisiert werden:

Schrittmotor von unten an einer Platte angeschraubt (Welle senkrecht nach oben)
Aluminiumnabe an der Motorwelle angeschraubt
Metallscheibe an der Aluminiumnabe angeschraubt (Gewicht 1,66kg)
Arduino Uno R3
Adafruit Motorshield V2.3

Habe nun versuchsweise einen Motor Nema 17 (12V/0,4A, 26Ncm) montiert. Dieser dürfte allerdings
nicht das nötige Drehmoment liefern. Mit dem Microstep Modus dreht sich die Metallscheibe, allerdings quält sich der Motor schon hörbar.

Wie berechnet man so einen Motor?

Wäre über jeden Tipp dankbar.

LG Patrick

uwefed

#1
Nov 15, 2017, 07:33 am Last Edit: Nov 15, 2017, 07:33 am by uwefed
1) einen 12V Motor wirst Du kaum gut in Stromansteuerung betreiben können, weil die notwendige Spannung, damit die Stromsteuerung ordentlich funktioniert, zu hoch für den Treiber ist.
2) der TB6612 auf dem Adafruit Motorshield V2.3 ist kein Stromtreiber und kann keine Microsteps.
3) Ohne genaue Massen, Trägheitsmomente und Beschleunigungskurven läßt sich das notwendige Dregmoment nicht berechnen. Steht was auf der Drehscheibe?
Grüße Uwe

MarcusP

Habe nun versuchsweise einen Motor Nema 17 (12V/0,4A, 26Ncm) montiert. Dieser dürfte allerdings
nicht das nötige Drehmoment liefern. Mit dem Microstep Modus dreht sich die Metallscheibe, allerdings quält sich der Motor schon hörbar.
Wie hört man den ob ein Schrittmotor sich quält?

Jaulen, pfeiffen, ächzen sind da keine Sympthome. Nur das Knattern wenn der Motor Schritte verliert heißt das er Überlastet ist.

Das Problem bei Schrittmotoren ist das die Stromaufnahme drastisch sinkt je schneller sich der Motor dreht (s/Gegenspannung). Vermutlich musst Du die drehzahl etwas runter stellen und oder die Betriebsspannung hoch.

Auf welchen Strom hast Du den Treiber eingestellt und wie groß ist die Stromaufnahme?

hth

patrickk83

@Uwe: die Drehscheibe habe ich selbst gebaut. Hab sie nur abgewogen (1,66kg).

@Marcus: hören war nicht der korrekte Ausdruck... Es dreht sich einfach nichts, man hört allerdings ein
               "Brummen"
               Die Umdrehungen habe ich auf 10U/min eingestellt.
               Den Strom habe ich nirgends eingestellt (wüsste jetzt auch nicht wie dass mit dem Motor Shield
               funktioniert). Das Shield wird mit 12V DC versorgt

Hier ein Link eines eines Projekts welches ich leicht abgeändert nachbaue:

https://www.youtube.com/watch?v=Xs7y4opQi_8

Hier ist die große Drehscheibe zu sehen welche ich bewegen möchte.

patrickk83

Diesen Motor hätte ich auch noch zur Verfügung, nur da bräuchte ich einen separaten Treiber:

https://eckstein-shop.de/Pololu-Stepper-Motor-NEMA-17-Bipolar-200-Steps-Rev-4238mm-28V-17-A-Phase

Wäre dieser Motor von der Leistung passender?

MarcusP

Diesen Motor hätte ich auch noch zur Verfügung, nur da bräuchte ich einen separaten Treiber:

https://eckstein-shop.de/Pololu-Stepper-Motor-NEMA-17-Bipolar-200-Steps-Rev-4238mm-28V-17-A-Phase

Wäre dieser Motor von der Leistung passender?
Die Leistung von beiden Motoren ist ja schon vergleichbar, um die Leistung abrufen zu können muss die Spannung auch ausreichend groß sein, das ist für einen 12V Schrittmotor erheblich mehr als 12V, je schneller der Motor dreht je mehr.

Ich denke wenn Du den verlinkten Motor nimmst und an 12V mit einen passenden Treiber betreibst:

https://eckstein-shop.de/Pololu-DRV8825-Stepper-Motortreiber-Carrier-High-Current

wird das ganze funktionieren.

hth

uwefed

Das Problem bei Schrittmotoren ist das die Stromaufnahme drastisch sinkt je schneller sich der Motor dreht (s/Gegenspannung). Vermutlich musst Du die drehzahl etwas runter stellen und oder die Betriebsspannung hoch.
Das ist nicht die Gegenspannung die den Strom vermindert sondern die Wicklungsinduktivität macht daß der Strom langsam ansteigt und bei schneller Schrittfrequenz ist der einzelne Schritt zu kurz daß der Strom richtig ansteigt.
Die Betriebsspannung kann nur bei Stromtreiber erhöht werden, da ansonsten der Motor (bei Stillstand) überlastet wird.
Grüße Uwe

MarcusP

Das ist nicht die Gegenspannung die den Strom vermindert sondern die Wicklungsinduktivität macht daß der Strom langsam ansteigt und bei schneller Schrittfrequenz ist der einzelne Schritt zu kurz daß der Strom richtig ansteigt.
Das ist eine reine Betrachtungsweise. Du siehst das als Gleichstrom, ich als Wechselstrom, ist beides nicht falsch.

mfg

uwefed

Wer hat was von Gleich - oder Wechselspanung gesagt?
Dann erklähr mir mal woher die Gegenspannung kommen soll.
Grüße Uwe

patrickk83

Danke für die Hilfe! Werde es mal mit dem verlinkten Treiber versuchen.

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