www.mikrocontroller.net

Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Knifflige Schrittmotoransteuerung


Autor: Bernd P. (bernte)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Schönen guten Abend an alle =)

Ich möchte einen Schrittmotor ansteuern welcher leider Kennwerte 
besitzt, welche etwas außerhalb der Norm liegen. Der Motor braucht pro 
Phase 1,8 Volt mit 4,5 Ampere (ist ein PH196-01). Es ist ein klassischer 
Zwei-Phasen-Motor. Benutzen möchte ich oben angehängte Schaltung mit 
L6203 und L6506.

Die Eingangssignale sind soweit kein Problem. Hardwaretechnisch haperts 
bei mir aber noch etwas. Nun zu meinen Fragen:

Der Sense Resisitor sollte wegen der Verlustleistung relativ klein 
gewählt werden, zum Beispiel 0,5 Ohm. Die Versorgungsspannung für die 
L6203 betragen 24 Volt. Und da beginnts bei mir zu hapern. Über den 
Sense-Wiederstand fließt soweit ich weiß der Strom für den Motor. Fließt 
über den Widerstand 4,5 Ampere fallen 2,25 Volt am Widerstand ab. Wozu 
genau sind jetzt die eingezeichneten R1 und R2? Wenn ich das Schaltbild 
richtig lese wird damit ein Komparator geschaltet. Damit müssten sie so 
gewählt werden, dass zwischen ihnen auch 2,25 Volt als Referenz 
abfallen. Also zum Beispiel R1=10kOhm und R2=12,25kOhm, oder?

RC im Snubber soll sich laut Datenblatt wiefolgt berechnen:

R = Vs/Ip
C= Ip/(dV/dt) , hier wird für dV/dt=200V/µs empfohlen

Vs für meinen Motor wären doch 1,8 Volt oder sind die 24 Volt Versorgung 
gemeint? Ist Ip mein 4,5 Ampere?

Kann ich ansonsten die Schaltung soweit verwenden? Worauf muss ich bei 
der Auslegung des Netzteils achten?

Vielen Dank für eure Mühen schonmal jetzt

Bis denne
Bernd

Autor: eProfi (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
0,5 Ohm ist viel zu viel bei 4,5A.
Wähle den Rsens so, dass etwa 0,5V abfallen, also 0,1 - 0,2 Ohm.
Induktionsarmen Typ verwenden, keinen Drahtwiderstand!!

Leitungen kurz halten, getrennte Masse für Power und Signale.

Choppen funktioniert wie ein Step-Down-Wandler. Die Spannung sinkt 
(24--> 1,8V), der Strom steigt (-->4,5A).

Die hohe Spannung bewirkt, dass beim Step der Strom schnell den 
gewünschten Wert annimmt (trotz der Induktivität der Spulen).

Je nachdem, wie mechanisch belastet der Motor ist, wird der 
Eingangsstrom sein. Rechne mal mit 1 A bei 24V.


Ansonsten: Suche benutzen, hatten wir alles schon zig-mal.
Und zwar diese hier (nicht nur in der Überschrift suchen):
www.mikrocontroller.net/search

Autor: Falk Brunner (falk)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Bernd Peukert (bernte)

>Der Sense Resisitor sollte wegen der Verlustleistung relativ klein
>gewählt werden, zum Beispiel 0,5 Ohm.

P = I^2* R = 4,5A^2 * 0,5 = 10,1W.

Hoppla. OK, der Stromsteigt linear, macht effektiv nur die Häfte, ist 
aber immer noch satt. Mehr als 1..2W würde ich dort nicht verbraten 
wollen.

>L6203 betragen 24 Volt.

Verdammt viel für einen 1,8V Motor.

> Und da beginnts bei mir zu hapern.

So früh schon? Solltest du dann nicht etwas kleiner anfangen?

> Über den
>Sense-Wiederstand fließt soweit ich weiß der Strom für den Motor.

Ja, sonst wär er ja reichlich sinnlos.

> Fließt
>über den Widerstand 4,5 Ampere fallen 2,25 Volt am Widerstand ab.

Genau.

> Wozu
>genau sind jetzt die eingezeichneten R1 und R2? Wenn ich das Schaltbild
>richtig lese wird damit ein Komparator geschaltet. Damit müssten sie so
>gewählt werden, dass zwischen ihnen auch 2,25 Volt als Referenz
>abfallen. Also zum Beispiel R1=10kOhm und R2=12,25kOhm, oder?

Stimmt. Wobei 2,25V zuviel sind. 0,5V sind typisch.

>RC im Snubber soll sich laut Datenblatt wiefolgt berechnen:

>R = Vs/Ip
>C= Ip/(dV/dt) , hier wird für dV/dt=200V/µs empfohlen

>Vs für meinen Motor wären doch 1,8 Volt oder sind die 24 Volt Versorgung
>gemeint?

Ich würde denken, es sind die 1,8V gemeint, bin mir aber nicht sicher.

> Ist Ip mein 4,5 Ampere?

Ja.

>Kann ich ansonsten die Schaltung soweit verwenden?

Nein. Der L20x schafft nur 2A dauerhaft pro Kanal. Und 24V sind 
wahrscheinlich zuviel, trotz Stromchopper.

> Worauf muss ich bei der Auslegung des Netzteils achten?

Es muss 9A++ bringen. Und es muss auf schnelle Lastwechsel gut 
reagieren. GGf. dicken Elko nachschalten.

MfG
Falk

Autor: MaWin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> über den Widerstand 4,5 Ampere fallen 2,25 Volt am Widerstand ab.

Nicht unbedingt, hängt von deiner Auswahl des Widerstandes ab,
0.5 Ohm sind halt schon recht viel für 4.5A, wie wären 0.1 Ohm ?

> Wozu genau sind jetzt die eingezeichneten R1 und R2?

Um die Vergleichsspannung für den Widerstand zu schaffen, aus 5V mach
0.45V durch 1k und 10.1k.

> Vs für meinen Motor wären doch 1,8 Volt oder sind die 24 Volt
> Versorgung gemeint? Ist Ip mein 4,5 Ampere?

Vs=24V, iP=4.5A

> Kann ich ansonsten die Schaltung soweit verwenden?

Es ist ein Schaltregler, entsprechendes Leiterplattenlayout notwendig.

> > Worauf muss ich bei der Auslegung des Netzteils achten?
> Es muss 9A++ bringen.

Nicht wirklich. Zwar wird beim Einschalten des Choppers 2 x 4.5A aus dem 
Ausgangselko gezogen, aber so bald der Strom am Motor auf 4.5A gestiegen 
ist wird ausgeschaltet, so lange ausgeschaltet bis der Strom wieder 
gefallen ist, ca. 12 mal so lange ausgeschaltet, also wird im Schnitt 
nur 2 x 350mA gezogen, die Leistung von 2 x (4.5A x 1.8V = 8.1W) = 16.2W 
sind bei 24V unter 1A (=24W), wohin sollte die Leistung denn sonst auch 
gehen (die Verluste im L6203 sind dazuzuzählen, aber nicht so gross). 
Nur die Siebelkos müssen diesen kurzen Entladestrom aushalten, also 
besser sein als bei einem 1A Netzteil.

Autor: Reinhard Kern (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Bernd Peukert schrieb:
> ... Die Versorgungsspannung für die
> L6203 betragen 24 Volt. Und da beginnts bei mir zu hapern.

Wieso eigentlich? Gibst du die 24 V vor (das geht aus deinem Posting 
nicht hervor)? Ein L6203 sollte auch mit 12 V laufen.

Beim Strom ist er allerdings bis zum Äussersten ausgereizt, mir wäre 
nicht wohl dabei, weil sowas meistens eine verkürzte Lebensdauer zur 
Folge hat.

Gruss Reinhard

Autor: Bernd P. (bernte)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo

Erstmal ein herzliches Dankeschön an euch alle. Ich weiß, dass das Thema 
grob in der Sufu auftaucht, mir war aber wie gesagt die Auslegung der 
Teile nicht ganz klar.

Meine Daten waren über den Daumen gepeilt mit den Dingen, die ich hier 
ohne Zukauf bei mir zu Hause rumliegen habe (deshalb auch die besagten 
Schrittmotoren).

Wenn eine Versorgungsspannung von 12 Volt sicherer ist, nehme ich 
natürlich auch gern diese. Mir ging es ja prinzipiell eher um das 
Verständnis der Schaltung. Also noch einmal den Fall für 12 Volt 
Betriebsspannung:

Empfohlen wurde oben aufgrund der Verlustleistung ein Sense Widerstand 
von 0,1 Ohm. Damit fallen 0,45 Volt Spannung bei geforderten 4,5 Ampere 
ab (auch oben empfohlen). Der Spannungsteiler mit R1 und R2 ist 
entsprechend zu wählen (wie oben zB. R1=1kOhm und R2=10,1kOhm). R im 
Snubber wär 2,67 Ohm, C wär 0,0225 µF.

Hab ich irgendetwas vergessen?

Vielen Dank im Vorraus, ihr seid die Besten
Bernd

PS:
"Es ist ein Schaltregler, entsprechendes Leiterplattenlayout notwendig." 
Was genau meinst du hier? Auf die Störeinflüsse und gute Kühlung achten?

Autor: Tropenhitze (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> Der Motor braucht pro Phase 1,8 Volt mit 4,5 Ampere (ist ein PH196-01).

Das sind keine "braucht"-Werte, sondern "kann"-Werte. Ohne Probleme 
läuft er auch mit 0,5A. Die Frage ist nur, bei welcher Last und welcher 
Drehzahl.

Davon hängt dann auch ab, welche Ansteuerung, welcher Phasenstrom und 
welche Versorgungsspannung notwendig sind.
Wird ein Motor ohne Last mit seinen Maximalwerten betrieben, läuft er 
nicht optimal, sondern macht nur optimal Krach.

Autor: MaWin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> Wenn eine Versorgungsspannung von 12 Volt sicherer ist, nehme ich
> natürlich auch gern diese.

Zumindest sinkt damit die maximal mögliche Drehzahl.

> Ohne Probleme läuft er auch mit 0,5A. Die Frage ist nur, bei
> welcher Last und welcher Drehzahl.

Klar kann man den mit 0.5A versorgen, dann hat er halt weniger 
Drehmoment.

> Wird ein Motor ohne Last mit seinen Maximalwerten betrieben, läuft er
> nicht optimal, sondern macht nur optimal Krach

Du hast schon mitbekommen, daß es ein Schrittmotor ist ?
Weniger Krach macht der vor allem, wenn man Mikroschritte hätte.
Und wenn ohne Last=ohne was an der Welle heisst, dann hilft eine 
Bremsresonatorplatte (oder Mikroschritte).

Autor: Tropenhitze (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich sehe gerade, ich habe einen Vogel.
Mein Papagei heißt MaWin. Der plappert alles nach und hält mich dabei 
für blöd.

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.