Schrittmotoren Überlastung Überwachung

Hallo,

nun nach zahlreichen Basic Tutorials habe ich meine Elektronik für mein kleines Projekt fertig.
-> Auf einem Schienensystem werden 2 bis 5 Bücher(300-700 Seiten) oder auch mal 1l Kaffee mit Milch und Zucker transportiert. Der Antrieb sollte dabei elektrisch realisiert werden.
Den Start und Endpunkt habe ich mit Endlagen versehen. Beim Bestellen habe ich jedoch ein kleines Problem bemerkt. Was passiert wenn das Schienensystem blockiert wird. Um alle Bauteile zu Schützen müsste der Motor ausschalten.

Ich habe bereits einige komplizierte Ansätze im Forum gelesen mit denen ich als Laie wenig anfangen kann. (Strom/Spannungsdifferenzen, verschiedene Sensoren, Thermische Entwicklung nutzen)

Mit dem Mikrokontroller beschäftige ich mich erst seit 1 Woche und bin vom Beruf Tischler.
Mein Ansatz wäre ein Schalter zu Integrieren um den Motor manuell auszuschalten. Die Vorrausetzung wäre, dass die elektronischen Bauteile für 2-5 Sekunden die Blockade aushalten müssten bis ich reagieren kann. Sicherheitshalber würde ich in einer Stunde von 5-10 Blockaden ausgehen.

Als Hardware hätte ich den Arduino Uno, TB6600 Stepper Motor Driver und den Schrittmotor 42A02C.

Der Treiber hat bereits ein Überspannungsschutz trifft das bei der Blockade zu ?
Falls nicht wäre es in Ordnung es mit dem Taster/Schalter manuell auszuschalten?

Hallo und guten Morgen
Welche Information zum Thema Überstrom steht im DaBla?

Hallo Paulson,

was ist mit BaBla gemeint? tut mir leid in der Woche kam mir das Wort noch nicht vor.
Rein theoretisch, wenn im Motor Datenblatt stehen würde wie sich Strom/Spannung oder Leistung? verhält bei einer Blockade könnte ich das im Motortreiber oder doch Shield ? nachsehen. Würde ich jetzt mal behaupten.

Was ich auf jeden fall noch weiß ist, dass die elektrische Energie die eingespeist wird in eine andere Energie umgesetzt werden muss. Bei einem Motor ist es die Wärme und eine mechanische Energie. Wenn nun die mechanische Bewegung ausfällt, bleibt nur noch Wärme. Bei 2-5 Sekunden müsste es doch aushalten ? Wenn das stimmt bleibt nur noch die Frage, ob die Elektronik auch damit klarkommt.

immer diese Abkürzungen :sunglasses:
und dann auch noch verkehrt !
DaBla = Datenblatt

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Eine kurze Frage noch bevor ich darauf eingehe. Die Verkäufer von Amazon die die Motoren und Treiber verkaufen. Vermarkten gleichzeitig Sanitär, Kinderspielzeug, Kosmetik Artikel und derartiges. Das wirkt alles unseriös. Die Bewertungen sind dennoch Überwiegend gut bis auf einige die sich beschwert haben, dass falsche/minderwertige Fälschungen verbaut worden sind, die zum Brand geführt haben. Kann ich ohne schlechtes Gewissen dort einkaufen ?

Um den Händler reich zu machen, brauchst du kein schlechtes Gewissen haben.
Ansonsten würde ich mir das schon überlegen.

Ansonsten würde ich mir das schon überlegen.

Das klingt echt nicht gut, also lieber mehr ausgeben und bei Conrad oder Reichelt einkaufen ?

Die Bastelapotheken kochen auch nur mit Wasser.

Ein gesundes Maß dürfte Dir nicht unbekannt sein. Ob Du NSI oder SI einsetzt machst ja auch von der Aufgabenstellung abhängig.... :wink:

Zumindest hast du bei dehnen eine bessere Möglichkeit zu reklamieren.

Bei den TMC Treibern gibt's einen DIAG Pin für Sensorless Homing bei den 3D Druckern.
Damit dürfte sowas gehen.

Beste Grüße,
Chris

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Ich würde mich erst einmal für die Billigere Variante entscheiden.
Zum Motor kurz der wird 10min am stück pro Stunde genutzt. Bestimmt erzeugt der Motor ein Piepsen bzw. Summen auf den ich dann in 2-5s mit dem Not-Aus reagieren würde. Der Not-Aus ist nichts weiter als ein Taster der am Eingang vom Arduino ein Zustand erzeugt. Der Treiber würde dann die Stromversorgung vom Motor unterbrechen.

Als Spannungsversorgung für den Motor 17HS4401 würde ich am Motortreiber einen 7,4V bzw 11,1V LiPo (20-25C mit 1100-1450mAh) anklemmen, da im Betrieb nichts an die Steckdose darf/sollte. Eine LiPo überwachung bzw. wenn es ein Shield gibt müsste der ebenfalls vorgeschaltet werden sowie beim Arduino ein DC DC Step-Down Converter. Spielt jetzt auch keine Rolle zurück zum Problemstellung.

Ich habe mich nun Informiert was die Wärme Entwicklung betrifft. Anscheinend sind lackierte Drähte im Motor eine Gefahrenstelle, bei einer zu hohen Hitze drohen sie zu schmelzen und einen Kurzschluss zu verursachen oder das Plastik brennt. Bei 2-5 Sekunden sollte aber die Temperatur nicht derart ansteigen können.

Was den TMC Treiber mit dem DIAG Eingang angeht werde ich mich gleich informieren.

Also das ganze soll ein Schienen System sein, auf dem ein Wagen mit Büchern, Kaffee, u.v.m. fährt. Ich würde nicht auf Überstrom regieren, der durch eine Blockade entsteht, sondern vorher schon durch Ultraschall-Sensoren oder IR-Sensor ein Hindernis registrieren, automatisch stehen bleiben und eine z.B. "Hupe" zur Signalisierung betätigen. Wird das Hindernis entfernt, geht die Fahrt automatsch weiter.

Franz

Der Treiber steruert den Motor mit "Konstantstrom" an. Da gibt es weder eine Strom noch Spannungsüberhöhung noch -absenkung bei Blockade.
Du mußt kontrollieren ob der Motor sich dreht wenn er angesteuert wird. Es genügt eine ganz rudimäntäre Drehzahlmessung zB mittels eines Magneten und eines Reedkontaktes am Antriebsrad des Wagens. Wenn nicht nach x Sekunden ein impuls kommt dann steht der Wagen still und der Motor ist auszuschalten. es kann sein daß der Motor mit einer langsameren Anfahrtbeschleunigung und lamgsameren Faht sich weiterdreht ohne nochmal stehenzubleiben.

Teoretisch ist einen Drehmomentmessung ( der Motor ist elastisch montiert und mit einer Feder Zurückgehalten und ein Schalter wird ausgelöst wenn der Motor sich über eine gewissen Winkel dreht) möglich aber weitaus komplizierter in der Mechanik.

Grüße Uwe

Vielen dank Franz und Uwe, als Laie habe ich das Prinzip sehr gut verstanden.

Franz54 vorher schon durch Ultraschall-Sensoren oder IR-Sensor ein Hindernis registrieren

Das habe ich bereits in mehreren Anlagen gesehen. Der wahrscheinlich sauberste Lösungsweg das erkennen und reagieren vor einer Kollision .

uwefed Es genügt eine ganz rudimäntäre Drehzahlmessung zB mittels eines Magneten und eines Reedkontaktes am Antriebsrad des Wagens. Wenn nicht nach x Sekunden ein impuls kommt dann steht der Wagen still und der Motor ist auszuschalten.

Das gefällt mir am meisten und ähnelt meinem Lösungsvorschlag . Der große Vorteil besteht, dass bei deinem Lösungsweg meine Anwesenheit nicht erforderlich ist und der Motor viel schneller abgeschaltet werden kann. Ich werde wahrscheinlich diesen Ansatz verfolgen.
Drehzahl messen und sobald die den erwartenden Wert nicht entspricht abschalten, macht Sinn könnte ich eigentlich auch drauf kommen. Das ist wahrscheinlich so schnell, dass keine Schäden sich entwickeln können.

Vielen Dank generell an alle die mir hier so tatkräftig geholfen haben. Nur weil das ein Forum ist, sehe ich das nicht als Selbstverständlichkeit.

Wie bereits gesagt, TMC kann es doch :wink:
Siehe z.B. hier:

Beste Grüße,
Chris

P.S.: Ich mache es auch mit klassischen optischen und mechanischen Endschaltern an meinen 3D Druckern, ABER es geht.