Motorsteuerung mit Arduino

[HeCh]

Hallo Zusammen,

ich möchte gerne einen Schrittmotor mit einem Arduino ansteuern. Ich habe hierzu schon ein wenig im Internet gelesen und mir einige Komponenten herausgesucht von denen ich glaube sie zu benötigen.
Ich habe bisher keinerlei Erfahrungen mit Arduino Projekte bzw. Programmieren im Allgemeinen.

Und zwar möchte ich gerne einen Schrittmotor ansteuern. Dieser Schrittmotor soll eine Trapezspindel antreiben. Hierzu sind mindestens 704 N/mm 70,4 N/cm erforderlich.

Die Steuerung sollte z.B. auf Knopfdruck den Motor eine bestimmte Anzahl Umdrehungen laufen lassen und bei einem weiteren Knopfdruck wieder um genau diese Anzahl in die andere Richtung drehen lassen.

Was benötige ich um eine solche Steuerung zu realisieren? Ich habe folgende Komponenten herausgesucht:

Arduino Uno R3
Schrittmotor


Nun bräuchte ich ja noch ein Motorshield, damit der Arduino nicht den Motorstrom schalten muss, oder?
Was für ein Bauteil bräuchte ich da genau?

[gregorss]

Nun bräuchte ich ja noch ein Motorshield, damit der Arduino nicht den Motorstrom schalten muss, oder?
Was für ein Bauteil bräuchte ich da genau?

Nimm am besten das originale Motor-Shield. Bei irgendwelchem Billigkram muss man nicht selten noch Stiftleisten ein- oder fehlerhaft gelötete Bauteile nachlöten (hatte ich schon mehr als einmal). Halte Dich vor Allem von chineschem Wegwerfzeug fern. Es lohnt sich nicht.

Gruß

Gregor

[HeCh]

Ok. Das sollte ja dann das motor shield rev3 sein. Unter den tech specs steht, dass die operating voltage zwischen 5V und 12V liegt.

Mein Motor den ich im ersten Beitrag verlinkt habe benötigt jedoch 24V / 2,8A kann ich den mit diesem motor shield trotzdem betreiben oder benötige ich dann noch weitere Komponenten (von einem entsprechenden Netzteil abgesehen).

[uwefed]

Nimm am besten das originale Motor-Shield. Bei irgendwelchem Billigkram muss man nicht selten noch Stiftleisten ein- oder fehlerhaft gelötete Bauteile nachlöten (hatte ich schon mehr als einmal). Halte Dich vor Allem von chineschem Wegwerfzeug fern. Es lohnt sich nicht.

Das ist leider die falsche Antwort.
Für den ausgesuchten Motor braucht es einen Stomtreiber und keinen Spannungstreiber wie auf dem Motorshield vorhanden sind.
Die üblichen Stromtreiber wie A4988 dfv8825 sind zu schwach. Diese sind bei 2A zu nahe an der Grenze. besser Du nimmst ein anderes Treibermodul zB eines mit dem TB6600. Welchen Treiber schlägt der Verkäufer für diesen Motor vor?

Grüße Uwe

[gregorss]

Das ist leider die falsche Antwort.

Oh, da habe ich doch glatt mal zu schnell geantwortet, ohne einen genauen Blick auf den Stepper zu werfen. Gut, dass wir hier einen so fähigen Moderator haben.

Wäre nicht auch ein anderer Stepper geeignet?

Gruß

Gregor

[HeCh]

Ich sehe auf die Schnelle keine Empfehlung für einen Treiber für den Motor.

Ein anderer Stepper wäre durchaus geeignet. Ich benötige ein Drehmoment von ca. 700N/mm
Die Länge sollte 60mm nicht überschreiten. Was würdet ihr denn für einen Stepper empfehlen?

[uwefed]

Wäre nicht auch ein anderer Stepper geeignet?

Wenn die Frage an mich gerichtet war:
Ich halte mcih an die Wahl des TO. Wobei es zu schauen ist ob es wirklich einen 0,9°/Schritt Typ sein muß und nicht einen weiter verbreiteten 1,8°/Schritt auch tut. Mit microstepping läßt sich sowieso ein feinerer Schittwinkel realisieren.
Eine Stromansteuerung bzw Microstepping eines Schrittmotors ist immer einer Spannungssteuerung vorzuziehen da diese ein höheres Drehoment bei höherer Schrittfrequenza hat und dazu bei Microschritten einen ruhigeren Lauf.
Die Drehmoment/Drehzahl-Kennlinie gilt für eine Stromansteuerung für 24 bzw 48V Versorgungsspannung des Treibers. Das Paralell/seriell gilt für die Schaltung der Wicklungen da jede der beiden Wicklung aus 2 halbwicklungen besteht ( 8 Anschlusse) . So kann der Motor als unipolar oder bipolar geschaltet werden. Bei pipolar können die beiden Halbwicklungen hintereinander (Seiell) oder paralell geschaltet werden.

Grüße Uwe   

[HeCh]

Hallo,

der von mir verlinkte Motor sollte nur Beispielhaft sein. Ich habe lediglich auf die Drehzahl / Drehmomentkurve und auf die Einbaulänge geachtet.

Die Winkel sind für mich nicht wirklich entscheident. Zum Hintergrund:

Der Motor soll eine Trapezspindel antreiben. Auf dieser Trapezspindel ist eine Spindelmutter die einen Rahmen vor und zurück bewegen soll. Der benötigte Verfahrweg beträgt ca. 140mm. Ich habe die genaue Steigung jetzt gerade nicht mehr im Kopf, aber ich meine ich kam mit ca. 120-140 U/min relativ gut aus, sodass der Verfahrweg in ca. 15-20 Sekunden erreicht wird.

[uwefed]

Ich frage mich ob in diesem Fall ein Gleichstrommotor mit Getriebe und 2 Endschaltern nicht die bessere Lösung ist.
Grüße Uwe

[postmaster-ino]

Hi

Nur als Einwurf:
Die Einheit nennt sich Nm (Newtonmeter, NICHT Newton pro Meter)

700Nmm=70Ncm=7Ndm=0,7Nm
0,7N (~71,4g) an 1m Abstand
7N an 10cm (1dm) Abstand
70N an 1cm Abstand
700N an 1mm Abstand (zum Drehzentrum) - wobei ich Diese Bezeichnung als höllisch übertrieben halte, da die Motorwelle wohl in der Motorklasse >=6mm haben wird.

MfG

[HeCh]

Hi,

vollkommen richtig. Meine Schreibweise mit N/mm ist falsch. Denk dir statt dem / ein * ;-)

Der Stepmotor war nur ein Vorschlag meinerseits. Ich bin für Tipps absolut offen. Wenn es einen geeigneteren Motor gibt der die Spezifikation erfüllt, immer her mit den Vorschlägen.

[postmaster-ino]

Hi

Du bist noch nicht darauf eingegangen, ob der Motor nicht auch ein DC-Motor sein kann.
Wie genau müssen die Wege abgefahren werden?
Ein DC-Motor ist wesentlich einfacher anzusteuern, als ein Stepper.
Mit Encoder bekommt man ähnliche Genauigkeiten, aber mit mehr Dynamik hin.
Siehe hierzu auch Servo-Motor - die Modelbau-Servos funktionieren im Grunde genau so, nur ist hier der Winkel meist <=180°.

Beim Stepper musst Du, je nach angestrebter Geschwindigkeit, Rampen 'abfahren', damit der Rotor dem Magnetfeld überhaupt folgen kann.
Der DC-Motor bekommt so lange 'Einen drauf', bis Er sich halt bewegt

Wenn Du Dein Projekt etwas ausführlicher umschreiben möchtest?

MfG

[gregorss]

Der Stepmotor war nur ein Vorschlag meinerseits. Ich bin für Tipps absolut offen. Wenn es einen geeigneteren Motor gibt der die Spezifikation erfüllt, immer her mit den Vorschlägen.

Wenn das nur ein Vorschlag war: Prima!

Auch ich finde, dass ein DC-Getriebemotor oft besser/leichter geeignet ist als ein Schrittmotor - braucht erheblich weniger Energie und hat auch stromlos ein ordentliches Haltemoment. Stepper sind bezügl. Haltemoment ein Witz, wenn sie nicht mit Energie versorgt werden.

Gruß

Gregor

[HeCh]

Was würdet ihr denn genau für einen DC-Getriebemotor empfehlen?
Und der ließe sich dann auch über einen Arduino ansteuern?

[gregorss]

Was würdet ihr denn genau für einen DC-Getriebemotor empfehlen?

Kommt darauf an, wie schnell er drehen soll. Ich habe an meinem Fahrgebastel welche, die für eine Umdrehung 2 s benötigt.

Und der ließe sich dann auch über einen Arduino ansteuern?

Wenn nicht, wär eine Empfehlung sinnlos, nä :-)

Mit dem Arduino-Motorshield kannst Du zwei DC-Motore ansteuern.

Gruß

Gregor