Go Down

Topic: Schrittmotor (Auslegung für Mikroschritte) (Read 1 time) previous topic - next topic

Nerghun

Hallo Leute,

leider muss ich einen weiteren Schrittmotor Thread erstellen.
Durch meine Recherche weiß ich bereits, dass es hier so einige gibt, aber leider weiß ich mir nicht anders zu helfen. Sollte ich einen Thread übersehen oder schlichtweg überlesen haben, der meine Frage weitestgehend beantwortet, dann entschuldige ich mich und würde mich über den entsprechenden Link freuen.

Bevor ich zu meinem Problem komme, möchte ich euch zuerst erklären, was ich überhaupt machen muss. Ich befinde mich noch ganz am Anfang in meinem Studium.

Projekt für die Uni:
Ich möchte mit einem Schrittmotor eine daran befestigte Achse drehen. Auf dieser Achse befindet sich ein Ringmagnet. Der Motor soll "seitlich" liegen und die Achse somit horizontal sein. Achse und Motor sind direkt miteinander verbunden.
Das Ziel des Ganzen ist es, den Magneten möglichst genau zu drehen. Geschwindigkeit spielt hierbei keine Rolle, jedoch sollte er möglichst mit min. einer Genauigkeit von einem halben Grad drehen.
Am Ende möchte ich quasi den Magneten einfach jedes Mal um ein halbes Grad drehen wenn ich das Programm ausführe oder einen Taster drücke (aber das ist erst mal uninteressant).

Da die meisten Schrittmotoren eine Auflösung von 1,8° haben, möchte ich diesen mit Hilfe von Microsteps (1/4 oder 1/8) Schritt genauer ansteuern.

Aus den zahlreichen Threads habe ich herauslesen können, dass der Pololu A4988 gut zu sein scheint.

Meine Frage nun:
1) Wie muss ich den Schrittmotor dimensionieren? Die Achse ist derzeit rund 8mm dick und 20cm lang und aus Kunststoff, dementsprechend leicht. Darauf sitzt ein Magnet mit einem Durchmesser von 1,5 bis 2cm und einer Dicke von 3-6mm. Wie gesagt ist die Geschwindigkeit egal, hauptsache die Ansteuerung der Position ist möglichst genau. M=F*r - aber ich habe ja keinen wirklichen Hebelarm, sondern der Magnet sitzt ja um die Achse rum?

2) Ist der Motortreiber für meine Anwendung sinnvoll? Einige empfehlen auch noch den Adafruit, andere hingegen verteufeln diesen.

Johannes81

Ja, der A4988 ist so ein gängiger Pololu für 3d Drucker. Ich nehme an, dass du auf (von der Größe her) einen Steppermotor aus einem 3D Drucker nimmst, da sie momentan sehr günstig sind (oft NEMA). Die genauen Kräfte und das Drehmoment (+Strom, Spannung, etc.) solltest du aber wirklich aus deinem Datenblatt des Motors entnehmen. Rein gefühlsmäßig, würde ich aber sagen das so ein Motor aus einem Drucker reicht.
Kleine Anregung von mir noch: Hast du schon mal über ein kleines Getriebe nachgedacht? Kann hilfreich sein wenn A) die Kraft nicht reichen sollte und B) du die Stellgenauigkeit erhöhen möchtest.

Johannes81

Achso, der A4988 macht glaube ich max 1/16 MicroSteps. Also solltest du mit einem 1,8° Motor und dem A4988 auf 3200 Stepps/360° kommen! Das sind dann 0,1125°/Step!

Whandall

...., da sie momentan sehr günstig sind (oft NEMA).
NEMA klassifiziert nur die Anschlussmaße und sagt nichts über den Steppermotor aus,
außer dass er in eine entsprechende Halterung passt.

Ist so ähnlich als wenn du Fernseher nach der Größe ihrer VESA Befestigung beurteilen würdest.
Ah, this is obviously some strange usage of the word 'safe' that I wasn't previously aware of. (D.Adams)

postmaster-ino

HI

Microsteps sind aber nicht genau - Du bewegst die Achse auf irgend einen Zwischenwert, Der wünschenswerterweise einem der x-tel-Schritte entspricht.
Wirklich 'rastend' sind nur die Halb/Vollschritte - dazwischen hast Du 'irgendwas'.

Da Du keine Geschwindigkeit brauchst - dafür ein Getriebe: 28BYJ-48
z.B. auf eBay

Allerdings hast Du hier ein sehr krummes Übersetzungsverhältnis - wenn Du damit 'recht genau einen Winkel anfahren' möchtest, könntest Du Breseham versuchen.

MfG

Whandall

Was hältst du von einem Getriebe bzw. einer Untersetzung?

Damit könntest du sehr genau positionieren, allerdings auch entsprechend langsamer.
Mit dem zusätzlichen Spiel muss man auch rechnen denke ich, speziell bei Richtungswechseln.
Ah, this is obviously some strange usage of the word 'safe' that I wasn't previously aware of. (D.Adams)

Nerghun

Hallo Leute,

vielen Dank für die zahlreichen Antworten.

Mit welcher Ansteuergenauigkeit kann man bei Microsteps denn in etwa ausgehen? Sofern ich eine Ansteuerung von ca. einem halben Grad erreiche, bin ich zufrieden.

Das wäre im Vergleich zu einem zusätzlichen Getriebe natürlich auch eine recht einfache Lösung.

Ansonsten werde ich wohl wirklich den Weg über ein Getriebe gehen müssen.

agmue

... aber ich habe ja keinen wirklichen Hebelarm, ...
Bei einem Studenten muß ich da mal pingelig sein: Das Drehmoment mag klein sein, Null ist es aber nicht.

Ansonsten werde ich wohl wirklich den Weg über ein Getriebe gehen müssen.
Der 28BYJ-48 hat ein Getriebe eingebaut, daher 4.096 Schritte pro Umdrehung.

Die Vorstellungskraft ist wichtiger als Wissen, denn Wissen ist begrenzt. (Albert Einstein)

themanfrommoon

Wie viel Weg / Umdrehungen willst eigentlich fahren?
360°, weniger oder mehr?
Je nachdem gibt's noch mehr Lösungsansätze.
Bei einem Zahnradgetriebe hast du meistens das Problem mit dem Spiel.
Dafür gibt's auch Lösungen, die musst du in der Größe aber wahrscheinlich selber bauen.

Lieben Gruß,
Chris

P_Extruder

#9
Jun 26, 2018, 12:23 pm Last Edit: Jun 26, 2018, 12:24 pm by P_Extruder
...Das Drehmoment mag klein sein, Null ist es aber nicht...
Hat er das denn gesagt? Zitiere :
"Darauf sitzt ein Magnet mit einem Durchmesser von 1,5 bis 2cm und einer Dicke von 3-6mm. Wie gesagt ist die Geschwindigkeit egal, Hauptsache die Ansteuerung der Position ist möglichst genau. M=F*r - aber ich habe ja keinen wirklichen Hebelarm, sondern der Magnet sitzt ja um die Achse rum?"

Was sich rund um einem Ringmagneten abspielt liegt leider außerhalb meiner Vorstellung, aber das Argument "Spielfreiheit des Getriebes" scheint mir bei schwer überschaubaren Kräften wichtig. Sicher gibt es fertige Getriebe, aber wenn ein selbstgemachtes/selbstgedrucktes zur Wahl steht, dann wohl bei "thingiverse".

Ich würde mein Augenmerk auf Schneckengetriebe richten.


Was ist denn mit einer spielfreien Riemen Untersetzung..?

Gruß SG

postmaster-ino

Hi

Da noch nicht Mal klar ist, ob die Drehrichtung revidiert werden soll, müssen wir uns um Spiel noch keinerlei Gedanken machen - sobald das Getriebe/what_ever 'greift', ist das Spiel draußen - mit Durchlaufen durch Massenträgheit müssen wir bei den geringen Massen und den langsamen Rotationen wohl auch nicht rechnen.

Hier fehlen einige Infos, was Es wirklich werden soll.

MfG

themanfrommoon

Wenn die Übersetzung passt (3,6:1) kriegt man auch exakt 0,5° pro Schritt hin

#13
Jun 26, 2018, 09:49 pm Last Edit: Jun 26, 2018, 10:14 pm by SolarGermany
Wenn die Übersetzung passt (3,6:1) kriegt man auch exakt 0,5° pro Schritt hin
Quick and dirty... Aber sollte doch voll und ganz seine Bedürfnisse erfüllen! Zumal sauberer als mit micro steps..!?

kl. Scheibendurchmesser       30,00 mm
gr. Scheibendurchmesser      108,00 mm
Riemenlänge                        347,19 mm
Achsabstand                          50,00mm


Gruß SG

uwefed

Wenn der Ringmagnet etwas antreiben soll dann kann sehr wohl ein Hebelarm entstehen.
Grüße Uwe

Go Up