Schrittmotor und -treiber

Moin,

vorweg: Ich suche Hardware mit der ich mich vorher noch nie beschäftigt habe und ich aus meiner bisherigen Recherche kein Ergebnis gefunden habe.

Welchen Schrittmotor und Schrittmotortreiber könnt ihr mir empfehlen, Der Treiber sollte aktuell und modern sein. Ich vermute mal mit MOSFETs und Mikroschritten. Was ist da noch wichtig?

Welchen dazu passenden Schrittmotor kann man dazu empfehlen? Auf was muss man achten?

Ich habe ein regelbares Netzteil 0-30V mit 0-10A. Ansteuern möchte ich den Treiber mit einem nodeMCU ESP8266 mit 3,3V Logik. Wie schließ ich das nun an, 24V an den Treiber? Wo nehm ich dann noch die 5V für den nodeMCU her?

Die wichtigste Frage: Was will ich denn antreiben? Im Endeffekt ein Kunststoffrad was etwas fördern soll. Das ist jetzt erstmal nicht so wichtig. Ich suche einen üblichen StandardMotor mit einigermaßen Drehmoment. Besonders schnell muss der nicht sein, aber nicht zu schwach. Gäbe es vier zur Auswahl mit gleichem Motorflansch würde ich den drittstärksten nehmen. 42mm Nema 17 Größe denke ich reicht. Ich vermute die gibt es in verschiedenen Längen?

Achso, gerne einen deutschen Lieferanten, Preisvorstellung max. 35€ für Motor und Treiber. Ich brauche erstmal nur einen.

Lieben Gruß, Chris

Überlege Dir erst mal passende Informationen für eine Hilfestellung, siehe Forumsregeln.

Welches Auto kannst Du mir empfehlen, es soll blau sein?

Genau, da würde ich einen blauen Golf oder Fabia empfehlen mit etwa 100PS, einfach was womit jeder was anfangen kann. Renault kann ich nicht empfehlen, BMW und Mercedes teuer in den Folgekosten, Opel rostet gerne. Genauso ist meine Fragestellung gemeint.

So in der Art stelle ich mit die Antwort vor.

Ich suche noch nicht die linke Nockenwelle von einem VR6 aus dem Jahre 1999 mit der Motorkennnummer MZZ73647372727

Die genannten Informationen sind alle die ich bisher habe. Ich habe gelesen, dass eine MOSFET Steuerung vom Wirkungsgrad her besser sein soll als frühere Ansteuerungen. Und ich habe gehört, dass die Motoren mit Mikroschritten besser angesteuert werden können als nur mit Vollschritten. Und dann bin ich von der Fülle an Angeboten erschlagen worden, bei der ich keine Ahnung habe auf was man da achten sollte. Ich möchte nicht wochenlang auf die Lieferung warten, deswegen muss es nicht der billigste Versender aus dem fernen Osten sein. Ich habe meiner Meinung nach bereits alles bestmöglich beschrieben.

Welche Informationen fehlen denn noch für eine Hilfestellung?

Danke und lieben Gruß, Chris

Guten Morgen, die Vorgehensweise ist eigentlich so:

  • Mechanische Kennwerte (nötiges Drehmoment, Drehzahl) ermitteln.
  • Passenden Motor ermitteln. Dabei zwischen Spannungs- oder Stromansteuerung entscheiden.
  • Treiber aussuchen.

Wenn Du zuerst nach dem Treiber fragst, zäumst Du das Pferd von hinten auf.

Na gut, Du suchst einen Treiber zum "Spielen".

bipolar: Der L298N ist der typische bipolare Vertreter mit großem Kühlkörper bei kleinem Preis und einem 5V-Ausgang.

MOSFET wie A4988 oder DRV8825 nutzen Stromsteuerung für Motoren kleiner Leistung wie bei 3D-Druckern.

MOSFET-Treiber für CNC-Maschinen können dann auch mit mehr Strom umgehen.

Zum "Spielen" empfehle ich einen DRV8825 (bis 1,5A) mit Motor 3 bis 12V mit einer Gewichtung auf den unteren Bereich. Netzteil kleiner 45V mit 3A (mit dem doppelten Strangstrom bist Du auf der sicheren Seite, Netzteile sollte man m. E. nicht am Limit betreiben).

Spannungssteuerung und Shields empfehle ich nicht, auch wenn sie wie Mercedes und BMW ihre Liebhaber haben.

Meine Links sind keine Kaufempfehlung, das passende Angebot beim Händler Deines Vertrauens suchst Du Dir bitte selbst.

Zufrieden mit der Antwort?

Ja wunderbar, jetzt gehts in die richtige Richtung, vielen Dank!

Drehzahl ist weniger wichtig als Drehmoment. Drehzahl max. 30° pro Sekunde, das sind dann so 5 rpm. Das ist für meinen Taktantrieb gedacht, d.h. beschleunigen, 30° drehen, abbremsen, 1s warten, und dann immer so weiter. Das ganze dann 10h am Stück.

Gedreht werden soll eine Kunststoffscheibe von 8cm Durchmesser in der Bügelperlen liegen. Allerdings kann die Scheibe am Gehäuse reiben, weil es nötig ist diese so eng wie möglich einzuhausen, max. 0,4mm Spalt.

Was sind denn die Vorteile und Nachteile von Strom und Spannungssteuerung?

Gibts da was für 5V, 12V oder 24V Stromversorgung? Für 45V bräuchte ich dann ja ansonsten auch noch ein neues Netzteil...

Vom Lesen der technischen Daten würde ich auch den DRV8825 wählen.

Lieben Gruß, Chris

Merker für mich selber: Treiber einstellen: http://sturm.selfhost.eu/wordpress/pololu-schrittmotortreiber-einstellen/

Du hast immer noch nicht verstanden, daß gerade das Drehmoment das wichtigste Kriterium bei der Auswahl eines Motors ist. Mal sehen, wer zuerst nachgibt: Du oder der Motor :-]

Doch habe ich verstanden. Aber meine Glaskugel will es mir nicht verraten, das hast du noch nicht verstanden. Es gibt noch gar keine Hardware. Ich such was zum spielen. Ich habe nicht mehr Informationen als ich bereits genannt habe. Wenn ich da was konkretes übersehen haben sollte, was ich nicht weiss, wäre es doch sehr hilfreich wenn du fragst was dir fehlt. Ich habe weder ein Drehmomentmesser noch das Rad oder das Gehäuse, so das ich ein Drehmoment bestimmen könnte. Wieviel Drehmoment könnte denn so eine Kunststoffscheibe im Gehäuse mit Reibung brauchen? 5Ncm?! Vielleicht ja, vielleicht nein. Das sehen wir dann wenn sie da ist. Nehmen wir mal 5Ncm an, wenn du damit weiterkommst, dann bitteschön.

Kannst du mir jetzt weiterhelfen?

Zusammenfassend haben wir also Drehmoment, Geschwindigkeit, Versorgungsspannung, Preisvorstellung, Lieferantenvorstellung, Anwendungsbeschreibung, Was fehlt dir denn noch?

Ich würde dir übrigends keinen Sportwagen, keinen LKW, keinen Transporter empfehlen, sondern erstmal einen Standard Kleinwagen. Keinen exotischen Hersteller, wegen späteren Wartungskosten, und keine Sondergeschichten wie Wasserstoffantrieb oder sowas empfehlen. Den schaust du dir dann an und stellst fest was dir nicht gefällt. Dann gehts weiter. Und so findet man Schritt für Schritt eine gute Lösung.

Lieben Gruß, Chris

Gibts da was für 5V, 12V oder 24V Stromversorgung? Für 45V bräuchte ich dann ja ansonsten auch noch ein neues Netzteil...

Vom Lesen der technischen Daten würde ich auch den DRV8825 wählen

Genau!

Ein Motor mit ca 2V und ca 2A wäre zum Treiber passend. Ein Netzteil mit 24V ist dann angemessen. Treiber dann auf ca 1,7A einstellen (damit der Motor nicht ganz so heiß wird, sonst kühlen)

Diese Dreierkombination ist einigermaßen preiswert und ausgewogen. Ob sie deinen Ansprüchen genüge tut, darfst du selber herausfinden.

Zum Spielen gibt es Schrittmotoren schon für 5€ einschließlich Treiberplatine. Ob das reicht, kannst Du dann selbst herausfinden.

Nein, das reicht nicht, das erfüllt auch keine meiner genannten Anforderungen. Und genau das ist der Grund warum ich hier frage. ...aber das scheinst du ja nicht zu lesen und/oder verstehen zu wollen.

Aber combie ist wie so oft auf der richtigen Spur. Vielen Dank combie!

themanfrommoon: Treiber einstellen:

Ich schaue bei Pololu: https://www.pololu.com/product/2133

themanfrommoon: Ja wunderbar, jetzt gehts in die richtige Richtung, vielen Dank!

Drehzahl ist weniger wichtig als Drehmoment. Drehzahl max. 30° pro Sekunde, das sind dann so 5 rpm.

Da ginge auch ein Schrittmotor mit Getriebe oder ein Gleichstrommotor mit Getriebe und Encoder.

themanfrommoon: Gedreht werden soll eine Kunststoffscheibe von 8cm Durchmesser in der Bügelperlen liegen. Allerdings kann die Scheibe am Gehäuse reiben, weil es nötig ist diese so eng wie möglich einzuhausen, max. 0,4mm Spalt.

Das sind die drei großen Fragezeichen, denn welches Drehmoment sich daraus ergibt, kann ich von meinem Schreibtisch aus nicht errechnen oder abschätzen.

themanfrommoon: Was sind denn die Vorteile und Nachteile von Strom und Spannungssteuerung?

Das kann Dir Uwe am besten erkären.

Nennstrom und Spannung gelten für Stillstand, das Haltemoment "wirkt", also den ohmschen Widerstand. Dreht der Motor, erhöht sich der Widerstand dank Induktion, der Strom und damit das Drehmoment sinkt, wenn die Nennspannung unverändert anliegt. Das ist Spannungssteuerung.

Bei Stromsteuerung regelt der Treiber die Spannung soweit hoch, damit wieder der Nennstrom erreicht wird, womit dann auch das Drehmoment Richtung Haltemoment steigt. Das funktioniert so lange, bis die Versorgungsspannung des Treibers erreicht ist. Die Versorgungsspannung sollte also ein Mehrfaches der Nennspannung sein.

Ein DRV8825 mit 12V Versorgungsspannung und einem Motor mit 12V Nennspannung (ich mache sowas) funktioniert, ist aber keine richtige Stromsteuerung. Klar?

Die zu lösende Gleichung hat mehere Unbekannte, die Du so trimmen mußt, daß die für Deine Anwendung richtige Lösung dabei herauskommt.

themanfrommoon: Drehzahl ist weniger wichtig als Drehmoment. Gibts da was für 5V, 12V oder 24V Stromversorgung?

Ja gibt es, wenn Du unbedingt BMW und Mercedes ...

5V: DAYPOWER S-SPSM-5V unipolar

12V: Adafruit Motor/Stepper/Servo Shield for Arduino v2 Kit - v2.3

24 - 45 V: mit dem entsprechenden Motor OK.

themanfrommoon: Für 45V bräuchte ich dann ja ansonsten auch noch ein neues Netzteil...

Ich habe nicht geschrieben "45V" sondern "kleiner 45V"! Also auch 30V.

Also combi empfahl etwa 2V und 2A.
Genau das habe ich nicht gefunden.
Ich habe zum Beispiel die beiden folgenden Motoren gefunden.

Welcher erzeugt denn jetzt mehr Drehmoment bei gleicher Versorgungsspannung? Z.B. 24V ?

Der Treiber soll der bereits erwähnte DRV8255 sein.

Oder ist ein Motor davon z.B. zu groß für den Treiber, weil er zuviel Strom braucht?

Lieben Gruß,
Chris

Da ginge auch ein Schrittmotor mit Getriebe oder ein Gleichstrommotor mit Getriebe und Encoder.

Hab ich auch schon beides im Visier gehabt. Stepper mit Getriebe wird es wenn sich herausstellt, dass das Drehmoment nicht reicht. Das ist ja auch eine Spielphase, bei der ich was lernen will, aber nicht jeden Anfängerfehler selber nachtanzen möchte. Einen DC Motor mit Getriebe und Absolutencoder habe ich leider nicht gefunden. Die Lösung würde ich sogar noch besser finden, da ich dann keine Referenzfahrt mehr machen müsste. Hat jemand einen Tipp, wo ich einen DC Motor mit Absolutencoder finden kann?

themanfrommoon: Welcher erzeugt denn jetzt mehr Drehmoment bei gleicher Versorgungsspannung? Z.B. 24V ?

Die Nennspannungen sind nicht gar so unterschiedlich, würde ich vernachlässigen. Der 2,5A-Motor hat bei 1,7A des Treibers und linearem Zusammenhang zwischen Strom und Drehmoment nur 68% Drehmoment, was dann unter dem des 1,7A-Motors wäre. Andererseits wird der 2,5A-Motor bei 1,7A nicht so heiß, so Du denn das maximale Drehmoment überhaupt nutzen mußt, was ja niemand weiß.

Da der 1,7A-Motor nicht vorrätig ist, könnte das Deine Entscheidung beeinflussen.

Oder ist ein Motor davon z.B. zu groß für den Treiber, weil er zuviel Strom braucht?

Den Strom stellst du auf dem Treiber ein! Mehr kann sich der Motor nicht nehmen.

Erfahrungsgemäß wird der Treiber bei 1,7A schon recht warm. Dürfte in etwa die Grenze für passive Kühlung sein Alles was darüber hinaus geht, wird wohl einen Ventilator benötigen.

Das gilt auch für die Motoren. Willst du an die Leistungsgrenze ran, dann aktiv kühlen.


Wenn hohe Drehzahlen bei hohem Drehmoment gewünscht sind, dann kann es bei dem 2,5A Motor notwendig sein, mehr als 24V Versorgung zu verwenden.

Den Strom stellst du auf dem Treiber ein! Mehr kann sich der Motor nicht nehmen.

Ja, soweit weiss ich das inzwischen schon.

Gemeint war das so wie agmue geantwortet hat. Aus welchem der beiden Motoren kommt mehr Frehmoment raus bei gegebener Leistungsfähigkeit des Treibers Ich hab das so verstanden, dass der kleinere Motor sinnvoller ist, weil der größere Motor relativ zu wenig Strom hätte

themanfrommoon: Ich hab das so verstanden, dass der kleinere Motor sinnvoller ist, weil der größere Motor relativ zu wenig Strom hätte

So habe ich es gemeint. Die Linearität ist aber nur eine Annahme, da ich keine Strom-Drehmoment-Kennlinie im Datenblatt finden konnte.

Moin,

so, die Sachen sind nun alle hier. Hab vorhin mal mit ein paar Servos und einem PCA9685 rumgespielt, alles easy, läuft, kein Problem.

Jetzt wollte ich mal mit einem Stepper anfangen....und stehe son BIIIIIIISSSSCHEN auf dem Schlauch.

Ich weiss auf jeden Fall schonmal, dass man den Treiber nicht ohne Motor bestromen darf. Regelbaren Labornetzteil mit Strombegrenzung hab ich auch, ist jetzt auf 24V mit Strombegrenzung auf 2A eingestellt.

Nun habe ich mir mal die AccelStepper Bibliothek runtergeladen.

Und nun gehen die Probleme los. In den Beispielen finde ich die Stelle nicht, an der die Pins definiert sind?! Ich wollte gerne die "Standard" Pins verwenden, damit ich die Beispiele nicht gleich alle anpassen muss.

Wo werden denn die Pins definiert?

Und welche Pins sollte man vom nodeMCU nutzen?

STEP und DIR müssen an welche Pins vom nodeMCU?

Lieben Gruß, Chris

Ist die Einstellung der Referenzspannung so richtig berechnet?

Nennstrom des Motors: 1,7A Maximalstrom soll nur 70% davon betragen laut Forenaussagen?! 1,7A * 0,7 = 1,19A Maximalstrom

Damit dann: 1,19A * 5 * 0,1 Ohm = 0,595 V Referenzspannung