Frage: Arduino + Scrhittmotor und nur eine Spannungsquelle!?

Hi zusammen

Ich habe einen Aufbau mit folgenden Komponenten: Arduino: http://www.watterott.com/de/Arduino-Uno Easydrive: http://www.watterott.com/de/EasyDriver-v4-Schrittmotor-Treiber Stepper: http://www.watterott.com/de/Schrittmotor-Bipolar-200-Steps/Rev-28x45mm-45V-670mA-NEMA-11

Bisher habe ich den Schrittmotor über den EasyDrive mit einem selbstgebauten Batteriepack betrieben (4x 9V Block, 2xparallel, 2xreihe) und den Arduino seperat mit einem extra 9V Block versorgt.

Meine Frage: Gibt es eine einfache (möglichs auch kleine) Lösung wie ich das ganze mit nur einer Stromversorgung betreiben kann? Da ich in sachen Elektrotechnik nicht sehr erfahren bin, fehlt mir da ein bisschen der Ansatz und ich hoffe auf eure Unterstützung.

Viele Grüße David

Moin Vega,

soll die Stromversorgung mobil sein (Akku) oder darfs auch Strom aus der Steckdose sein? Was ist klein? Nenne bitte ein Limit bei Maßen und Gewichten. Welche Betriebsdauer Deines Schrittmotors mit einer Akkuladung willst Du bei einer mobilen Lösung haben. Möglichkeiten gibts da nämlich viele, Modellbauakkus, Bleigelakkus, Netzteile...

Edit: Boah, eben erst gesehen, Dein Stepper verträgt nur 4,5V! Dass er die 18V der Batterien aushält liegt vermutlich daran, dass deren Spannung total zusammenbricht wenn der Stepper Strom zieht. Dein Motortreiber will aber mindestens 7V haben, da passt was nicht zusammen.

Servus!

gn00x7

hey, die reaktion war ja schnell! :)

also, es muss auf jeden Fall mobil sein, also ein Batterie/Akku Betrieb. Solche LiPo Akkus aus dem Modell bau finde ich da recht passend. Leider habe ich noch keinen, am Ende sollte aber alles damit betrieben werden.

Die Betriebsdauer ist erstmal zweitrangig, kann dann ja durch entsprechende Dimensionierung des Akkus angepasst werden. Ob ich jetzt aber schon einen LiPo-Akku habe oder noch einen probesorischen schwächeren 4x9V-Batteriepack sollte ja erstmal nicht entscheidend sein. Die herangehensweise um mit soeiner Spannunsgquelle die zwei unterschiedlichen Bauteile zu betreiben sollte die gleiche sein, oder? Mit "kleine" meine ich die Größe einer eventuell erforderlichen Schaltung, welche eben platz auf einer Platine mit der größe des Arduino-UNO Boards haben soll, wo aber vielleicht noch ca. 2cm² Platz sind^^

Edit:

Edit: Boah, eben erst gesehen, Dein Stepper verträgt nur 4,5V! Dass er die 18V der Batterien aushält liegt vermutlich daran, dass deren Spannung total zusammenbricht wenn der Stepper Strom zieht. Dein Motortreiber will aber mindestens 7V haben, da passt was nicht zusammen.

Sind das nicht 4,5V pro Spule oder so? In diesem Diagram steht was von 24V? http://static3.watterott.com/0J2291400.jpg

Ja, ok. Dann würde ich einen 18,5 V LiPo nehmen. Die Spannung fur den Arduino kannst nach 2 Zellen bei 7,4 Volt abzapfen. Das geht am einfachsten über den sogenannten Balancer Anschluss der am Akku meistens schon dran ist. Die Spannung für das Schrittmotormodul entspricht dann der Akkuspannung und Du bräuchtest hierfür keine extra Elektronik. ACHTUNG! LiPo nur mit passendem Ladegerät laden. NIEMALS! kurzschließen oder tiefentladen. Es besteht extreme Explosions- und Feuergefahr. Such mal bei youtube nach LiPo explodiert und so, damit Du eine Vorstellung davon bekommst.

Servus! gn00x7

Danke! Ich habe leider auch noch keine LiPo Erfahrung. Aber habe schon viel theoretisches dazu gelesen, auch über die explosiosngefahr und die handhabung. Bin mir im klaren darüber dass man diese mit extremer sorgfalt behandeln muss. Solche lipo explisonen hab ich auf youtube auch schon betrachtet.

Aber ich habe auch gelesen dass die zellen der LiPo Akkus eben immer ausbalanciert sein sollten, also nicht ungleich geladene zellen zu erzeugen. ist das nicht ein problem wenn ich dann ein paar zellen so direkt noch abzapfe!? Aber Danke, ich werde mich mal zu der BalancerKabel geschichte schlau machen.

Einen andere schaltungstechnische gängige Lösung gibt es dazu nicht? Mich würde auch interessieren wie soetwas ausehen könnte?

gn00x7:
Edit: Boah, eben erst gesehen, Dein Stepper verträgt nur 4,5V! Dass er die 18V der Batterien aushält
liegt vermutlich daran, dass deren Spannung total zusammenbricht wenn der Stepper Strom zieht.
Dein Motortreiber will aber mindestens 7V haben, da passt was nicht zusammen.
Servus!
gn00x7

Der Schrittmotortreiber steuert den Schrittmotor mit Strom. Damit der Strom nicht durch die Motorimpedanz limitiert wird sondern durch den Treiber gesteuert werden kann, muß die Versorgungsspannung ca 4mal die Nominalspannung des Motors sein.
Die Spannung bricht nicht ein und der Motor bekommt auch nicht eine zu hohe Spannuung.

Auch 2 12V Gel Akkus in Serie sind ene Lösung.

Grüße Uwe

Danke auch dir uwe!

Dann wäre der Spannungsbedarf wohl geklärt… aber nun zum eigentlichen Anliegen:
Wie kann ich nun die Spannungsquelle am besten splitten, um einmal easydrive+motor und einmal arduino optimal mit strom zu versorgen (abgehen von der speziellen Balancer-Methode bei LiPo-Akkus, danke nochmal gn00x7)?
Egal welche Art von Akku ich nun verwende, nehmen wir an ich habe 18V, wie kann ich damit am geschicktesten beide komponenten betreiben?
Einfache parallelschaltung? → wäre damit eventuell nich der Arduino etwas überversorgt? (der kann angeblich bis max 20V input) und parallel dazu aber der Motor unterversogrt (somit nicht die optimale Kraftwirkung)
Oder vielleicht mit einer Art Spannungsreglerschaltung?
Damit kenne ich mich eben leider nicht aus da ich elektrotechnisch nicht der fitteste bin, dachte ich da könntet ihr mir vielleicht auf die sprünge helfen. :slight_smile:

Um von 18V auf 5V zu kommen ist die beste Wahl ein kleiner DC/DCwandler. Sowas wie zB ein TEN3-2411 oder ähnliches http://www.tracopower.com/products/ten3.pdf Grüße Uwe

Prima, Danke Uwe, sowas habe ich gesucht :)

hätte es aber überhaupt ein effektiven nutzen, 18Volt auf 5Volt zu wandeln um den Arduino zu betreiben, der doch eh 20Volt max input verträgt und selbst den internen Rechenstrom auf 5 Volt regelt? eigentlich ja dann doppelt gemoppelt, oder? :)

Ein solcher DC/Dc Wandler hat einen Wirkungsgrad von 75 bis 85% Der Spannungsstabilisator 27%. (von den 18 V werden nur 5V verwendet und der Rest in Wärme umgewandelt). Grüße Uwe