Hilfe bei Auswahl und bei Verständnis von / für Schrittmotoren

Hallo Community,

ich möchte versuchen, ein Gerät für eine Lasershow zu bauen. Als jugendlicher wollte ich sowas immer mal haben. Damals gab es das z.B. bei ELV. Nun habe ich diverse Bauanleitungen im Web gefunden. Alle sehr alt. Bauteile die damals verwendet wurden sind teilweise so nicht mehr verfügbar bzw. nicht genau benannt. Ich möchte auch selber basteln, lernen und programmieren. Keine 1:1 Kopie nachgebaut.

Beispiele für Anleitungen

Halbwegs perfekt würde man das wohl mit Galvos umsetzen. Die sind aber nur schwer erhältlich und nicht ganz billig (bei Versand aus dem Ausland ist mir das finanzielle Risiko zu groß). Deshalb liebäugele ich mit dem Laserprojektor V2 in einer ähnliche Bauweise. Abgespeckte Version. Es muss nicht perfekt werden.

Leider scheitere ich an den Schrittmotoren. Ich habe viel gelesen, die Synapsen wollen sich aber nicht zu einem vollständigen Bild verschalten. Kann man mir eine Empfehlung geben? Folgende habe ich in meiner bisherigen Auswahl:

Die genauen Modellbezeichnungen sind teils schwierig zu erfahren. Die technischen Angaben teilweise seltsam. Da stehen zum Beispiel Angaben wie 3,6 Volt. Lt. Google AI handelt es sich dabei um eine Referenzspannung für die Signale nicht um die Betriebsspannung des Servos. Betrieben werden die Stepper wohl meist mit 12-24 Volt. Aber was ist nun richtig? Auch die Stromaufnahme verstehe ich nicht. Manche benötigen 0,4 A, andere 0,7 sehr viele mehr als 1 A. Da ich eine Stepper benötigen der sehr schnell ist, wäre wohl eher eine höhere Amperezahl zu verwenden?

Nutzen würde ich den Treiber (2x) A4988 oder DRV8825. Ohne Shield oder Adapter. Die sind lt. einem Bericht hier im Forum unterdimensioniert (https://forum.arduino.cc/t/extension-board-nema17-drv8825/506219/4). Dann soll man den Treiber passend zum Stepper wählen. Man kann den Stepper wohl nicht so leicht zerstören (sehr wohl überhitzen) hingegen aber sehr schnell den Motortreiber verbrennen. Dazu kann man Berechnungen anstellen um Strom / Spannung via Potentiometer auf dem Treibermodul zu begrenzen (https://forum.arduino.cc/t/a4988-modul-strom-einstellen-fur-schrittmotor-wie-geht-das/238349/8). Teilweise habe ich die Daten dafür in Datenblättern gefunden. Widerstand pro Coil, Strombedarf…

Vielleicht kann mir jemand helfen… Danke vorab.

Direkt nicht, aber hier mal 2 Artikel bei Heise, die Laserharfe und die Laseshow. Die haben Stücklisten dabei.

Gruß Tommy

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Man muß zwischen Strom- und Spannungssteuerung unterscheiden: Schrittmotor und -treiber (Uwe erklärt den Unterschied zwischen Spannungs- und Stromtreiber).

"12V 0.4A" beim ersten Link deutet auf Spannungssteuerung hin, beim zweiten "1A" alleine eher auf Stromsteuerung, "2 Phase 4-Drähte" auf bipolare Motoren.

Das sind Stromtreiber, die Du beispielsweise mit 36 V versorgst, damit sie bis zu dieser Spannung an den Motor anlegen können, um den gewünschten Strom durch die Wicklung zu schicken. Das ist gut z. B. für 3D-Drucker.

Dein Projekt benötigt praktisch kein Drehmoment außer zur Beschleunigung der eigenen Masse, weshalb ein "massearmer", also leichter Rotor vorzuziehen ist. Da gibt es bestimmt jemanden, der Dir was empfehlen kann :innocent:

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Vielen Dank an Euch zwei @Tommy56 und @agmue. Das sind viele brauchbare Informationen. Schaue mir heute Abend alles genauer an.

Hier gibt es noch eine ausführliche Erklärung von Microbahner.

Gruß Tommy

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durchlesen muss ich es mir noch :wink: habe ein Lesezeichen vergeben. Mache ich heute Abend von meinen privaten Rechner…

Ich sehe die Wahl von Schrittmotoren statt Galvanometer als Kritisch.

Damit ein halbwegs flimmerfreies Bild erzeugt wird, muß die Bildwiederholrate etwas über 30 Frames pro Sekunde sein. Das heißt, die Linien müssen mindestens 30 mal pro Sekunde gezeichnet werden. So schnelle Bewegungen schafft kein Schrittmotor.

Galvanometer mit Treiberelektronik finde ich auf Aliexpress ab 40€

Grüße Uwe

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Das sehe ich auch so. Für eine gute Lasershow sind die zu langsam.
Das könnte dann ein Kandidat für "Wer billig kauft, kauft doppelt" werden.

Gruß Tommy

Ich danke dir für deinen Input. Befürchtet habe ich das, was du schreibst. Inzwischen haben sich auch noch ein paar Fragen beantwortet, nachdem ich die vielen Informationen von Euch (Links) konsumiert habe. Mir war bisher nicht klar, dass die Formel zur Berechnung von Vref im Datenblatt des Treibers steht (sofern man eins findet bzw. bekommt) und es passend zur Lieferung (also dem physischen Artikel) ist.

Beim Thema Aliexpress muss ich leider passen. Die haben da viele gute Sachen (z.B. die von mir geliebten durchsteckbaren Doppelbuchsenleisten) und ich hatte dort auch schon mehrfach den Warenkorb voll, um dann bei der Bezahlung festzustellen, dass man nicht mit PayPal zahlen kann. Dann bestelle ich lieber via eBay direkt in China.

Dort habe ich folgendes gefunden: https://www.ebay.de/itm/388271292274 Etwas in der Art ist auch bei diversen Anleitungen (siehe Links von @Tommy56) in Verwendung. Leider sind die wieder in anderer Bauform (muss nochmal genau schauen). Die sehr gut dokumentierte Laserharfe verwendet zwei getrennte Platinen (für X/Y). Der Preis wäre noch okay (im Grenzbereich für eine Überseebestellung) aber werde ich dafür dann auch entsprechende Datenblätter finden?

Sicherlich wäre das der richtige Ansatz, das ganze mit Galvanometern anzugehen. Entsprechend gute Stepper zu kaufen kostetet auch nicht gerade wenig. Mal angenommen, das ganze müsste nicht perfekt sein und dürft schon ein wenig flimmern, könntest du dann eine Empfehlung aussprechen? Treiber die oben genannten. Prozessort Arduino oder ESP32. Dürfte keine große Rolle spielen, nur im Sinne davon, was der “Projektor” alles darstellen können soll.

Eigentlich wollte ich die Hardware gestern bestellen. Beim raussuchen der Bauteile kamen die Fragen… dann die Recherchen. Aus Vormittag wurde Nachmittag und dann die Nacht. Heute die Erkenntnis Euch zu fragen. Eure Meinung hat mich darin bestätigt, dass dies ein Projekt ist, was man nicht mal eben nebenbei in Angriff nimmt. Zumindest nicht dann, wenn man wie ich ein (ambitionierter) Anfänger ist :slight_smile:

Nochmals Danke für Eure Beiträge!

Was mir spontan einfällt:

  • Bei Bestellungen von außerhalb der EU mußt Du den Zoll berücksichtigen. Leider weiß ich nicht die aktuellen Regelungen, da soll sich was geändert haben, las ich in der Zeitung.
  • Ein ESP32 ist etwas flotter als ein UNO/Nano, das könnte helfen.
  • Ob es Datenblätter in einer europäischen Sprache gibt, kannst Du vor der Bestellung feststellen, mitgeliefert werden sie in der Regel wohl nicht.
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Sorry für die Frage… aber wie stelle ich das vorher fest?

image

Bezogen auf den Galvo bei eBay. Ich habe nix außer ein Foto. Weiß noch nicht mal, ob da wirklich alles in dem Paket ist. Also z.B. ob das Netzteil dabei ist. Oder übersehe ich was?

Das kann ich nicht nachvollziehen, ich zahle mit PayPal.

Grüße Uwe

Wenn der Verkäufer eine genaue Typbezeichnung angibt, kannst Du die Suchmaschine Deiner Wahl nach "Typbezeichnung datasheet" fragen.
Ansonsten schreib den Verkäufer an und frage danach. Wenn da nichts kommt, dann dort nicht kaufen (und evtl. schlecht bewerten)

Gruß Tommy

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Oh man. Ja du hast recht :wink: Diese Möglichkeit habe ich verdrängt, da das bisher nicht erfolgreich war, außer natürlich bei Kleinanzeigen. Und klar… dort wo ich keine Antwort bekommen habe, habe ich auch nicht bestellt.

Möglicherweise hat sich das geändert. Ist bei mir schon eine Weile her. Ich weiß aber, dass ich damals extra gegoogelt habe. Und auch heute finde ich das noch. Inzwischen ist allerdings auf der Seite das Logo von PayPal abgebildet.

Ich hatte den Warenkorb voll. Konnte es nicht auswählen. Darauf hin hatte ich gegoogelt…

Wenn man Flackern in Kauf nehmen würde: die Lösung mit Steppern würdest du gänzlich ausschließen / nicht empfehlen?

Wenn das bei den "Billiganbietern" nicht zum Erfolg führt, muss man halt im Fachhandel kaufen. Da sind die Links zu den Datenblättern im Normalfall inklusive.

Gruß Tommy

Ich würde das nicht als Flackern sondern als schleichen bezeichnen.

Okay. Danke

Kurze Rückmeldung zum Thema… ich musste es ausprobieren. Die Rückmeldung zahlreicher Anbieter der Galvanometer sind durchwachsen. Die Daten und Fakten die ich gern bekommen hätte gab es bisher nicht. 3 Anbieter habe ich angeschrieben.

Ich habe es nun mit Schrittmotoren gebaut. Das Ergebnis ist wie zu erwarten nicht perfekt, aber für mich ausreichend um das eine oder andere wieder besser zu verstehen.

Ich kann beliebige Polygone (auch zusammengesetzte) darstellen. Siehe auch hier. Die Grenzen liegen in der Größe (der Weg der durch die Stepper zurückzulegen ist).

Die Geschwindigkeit wäre ausreichend, aber die Darstellung wird dann unpräzise (es entstehen Zacken / Beulen / Dellen wie z.B. an der Spitze des Beispielpolygons zu sehen). Ich baue nochmal die Spiegel um (auf zugeschnittene “gute” Reststücke eines Glashändlers), glaube aber nicht, dass das Ergebnis anders wird.

Ich gehe nicht davon aus, dass Schritte verloren gehen. Sonst würde das zurückfahren auf die Homeposition nicht so punktgenau funktionieren. Vielleicht sind es Schwingungen in der Mechanik / Montierung.

Eindrücke vom Projekt

Für mich ist es ausreichend. Ich wollte das als Kind / Jugendlicher immer mal basteln. Inspiriert durch die Effekte, die man mit einer Taschenlampe an einer Wand erzeugen kann. Damals hatte ich keine Idee und die Bauteile waren auch nicht für “Privat” zu erhalten (zumindest nicht zu moderaten Preisen).