Hallo zusammen, ich habe hier einen Nanotec Schrittmotor ST5918M2008-B mit folgenden Daten: http://de.nanotec.com/downloads/pdf/2786/ST5918M2008.pdf mit angebautem HEDS-5540 Encoder. Nun zum Problem: Der Motor soll in möglichst kurzer Zeit eine viertel Umdrehung machen, ich habe da so an 25ms gedacht. Auf die Drehzahl gerechnet wären das dann 600 min-1. Schneller wäre natürlich noch besser. Die Masse am Motor ist eigentlich sehr gering und vorerst denke ich ziemlich vernachlässigbar im Vergleich zur Motormasse. Nun zwei Fragen: 1. kurzfristig bräuchte ich eine fertige Schrittmotorsteuerung die für diese schnelle Beschleunigung ausgelegt ist, kann mir das jemand eine empfehlern? Hatte da an so etwas gedacht: http://www.rta-deutschland.de/rta_de/PDF/hgd.pdf Das um den Versuchsaufbau mal zu machen und die Geschwindigkeit zu testen. 2. längerfristig möchte ich die Steuerung dann selbst über einen dsPIC30 machen, dazu bräuchte ich einige Tips worauf es bei der schnellen Beschleunigung/Bremsung ankommt. Gruß Christian
Ich fürchte, da hast Du schlechte Karten. Der Motor entspricht in etwa einem PK266 von Oriental Motor, deren Start-Stop-Frequenz nicht ausreichend wäre. Von Deinem Motor bräuchtest Du entsprechende Kennlinien. Wenn die Last am Motor vergleichsweise gering gegenüber der Motormasse selbst ist, nimm einen deutlich kleineren Motor. Diese 'dicken' Dinger haben schöne Resonanzen, wenn sie nicht belastet sind.
Hallo, also das Teil das an der Welle montiert ist hat ca. 60g. Es spricht auch nichts dagegen einen kleineren Motor zu verwenden. Gruß Christian
Da hatte ich auch schon drüber nachgedacht, es gibt ja auch Drehmagneten. Aber das kommt nicht in Frage, ich brauche nämlich auch den ganzen 360° Bereich, aber eben nicht in der Geschwindigkeit. Gruß Christian
Beschreibe doch mal das komplette Projekt, bzw. was es mal werden soll.
Ich habe bei mit einen EMT241 von ELRA mit einen Tiny13 im Einsatz läuft voll Super...
>Beschreibe doch mal das komplette Projekt, bzw. was es mal werden soll.
Und wie genau positioniert werden muß. Vielleicht gibt es ja einen
Schrittmotor mit 90°/Schritt. Den kannste dann mit zwei Halbschritten
ansteuern, um ihn entsprechend zu drehen :-)
> läuft voll Super...
Aufpassen, dass nichts überläuft. Super ist teuer!
Der Motor steuert ein Mehrwegeventil mit vier Stellungen, d.h. 90° Schritte würden ausreichen. Kann mir aber nicht vorstellen dass es Schrittmotoren mit 90° Schritten gibt, oder? Gruß Christian
Um noch einmal auf den Schrittmotor zu kommen: eine viertel Umdrehung sind 50 Voll- oder 100 Halbschritte. Ausgehend von Halbschritten stehen 50 Schritte für Beschleunigung und 50 Schritte fürs Abbremsen zur Verfügung. Da dies nicht viele Schritte sind und der mechanische Aufbau wohl nicht variiert, könnte man probieren, eine Tabelle für die Schrittfolgen zu erstellen, bei der der Motor nicht stecken bleibt. Bei der Ansteuerung müssen die bipolaren Wicklungen parallel beschaltet werden (kleinste Induktivität), möglichst hoher Motorstrom eingestellt und die Vorsorgungspannung ruhig 48V betragen. So könnte es vielleicht klappen. Eine andere Möglichkeit wäre, den Drehenkoder mit zu verwenden und den nächsten Schritt vom Erreichen der vorherigen abhängig zu machen. Vermutlich wird die optimale Geschwindigkeit nicht erreicht werden. Von BLDC-Motoren habe ich keine Ahnung, aber sie wären ein möglicher Lösungsansatz. Die Auflösung verglichen mit einem Stepper ist schlecht, aber auf 90° (+/- ein bißchen) sollten sie einfach zu positionieren sein. Die Schrittfolge kann rel. langsam sein und die Bewegung mit Hallsensoren kontrolliert werden. Je nach Polzahl könnte ein Zahnriemengetriebe den Drehwinkel anpassen. Dies nur als Anregung. Ach so: nanotec hat auch BLDCs in gleicher Bauform wie die Stepper!
> möglichst hoher Motorstrom eingestellt und die Vorsorgungspannung ruhig 48V
betragen.
Hüstel... Der Motor ist mit VDC 3,4V @ 2A angegeben. Die Induktivität
ist bei 1kHz angegeben, bei der Geschwindigkeit (Vollschritt-Frequenz
2kHz) also nicht zu vernachlässigen.
Jetzt mal ein paar Daten aus dem Datenblatt:
Haltemoment 0,74Nm (1,05 im Bipolarbetrieb). Das Beschleunigungsmoment
ist bei Überspannung wohl einiges größer, aber für eine grobe
Abschätzung nehmen wir mal Faktor 10 an.
Das Trägheitsmoment des Rotors ist 3x 10^-5 kgm²
Für die Beschleunigung gilt M = J Omega-punkt (dOmega/dt) [1]
Mal einsetzen: 7,4Nm = 7,4kg m²/s² = 3x 10^-5 kgm² x dOmega/dt
Die Einheit 1/s² passt schonmal... Also dOmega/dt = 7,4/(3x 10^-5) 1/s²
= 250000 1/s²
Ab jetzt müsste man den Kram von 0 bis Pi/2 integrieren. Bin ich jetzt
zu faul dazu. Also weiter abschätzen und das Integral durch 2 lineare
Vorgänge ersetzen: Omega ist im Mittel 10U/s aber der Rotor muss erst
von 0 beschleunigt und dann wieder gebremst werden. Also auf 1/8
Umdrehung ist Omega(max) grob 20U/s, das dann in der halben Zeit 12,5ms
also deltaOmega/delta t = 20 U/s / 12,5ms = 1600 1/s². Ohne weitere
Träge Masse ist da Reserve, falls der Motor durch Überspannung wirklich
das 10-fache Moment aufbringt. Die Massenträgheit der angetriebenen
Masse hängt sehr stark von der Form ab, ist also hier unbekannt. Die
müsste man in der Formel [1] noch dazu addieren.
Im Datenblatt ist bei Nennbetrieb ja auch ein Drehzahl von 300U/min
angegeben.
unn tschuess
Bernhard
> Der Motor steuert ein Mehrwegeventil mit vier Stellungen
Und da hat deine 60 Gramm Masse keine relevante Reibung und es entstehen
keine Kräfte durch das durchströmende Medium wenn ein Ventil schliesst ?
25ms ist kurz, aber nicht zu kurz für Motoren dieser Bauform, und das
weiss ich ganz ohne rechnen, weil die in alten 5 1/4" Floppys als
Kopfmotor drin waren, und die hatten damals Seek-Times in dem
Zeitbereich.
Sie wurden dazu mit einer Beschleunigungs- und einer Bremsrampe
angesteuert, sonst (alle Schritte gleiche Impulse) lag die Seek-Time
eher bei 100ms.
Allerding war die Last nicht hoch, ob deine 60g mehr oder weniger sind,
ist schwer abzuschätzen, hängt vom Durchmesser ab, aber mit Reibung und
Medium wird's mehr Kraft erfordern, was prinzipiell nicht gegen die
Motoren spricht wenn sie's trotzdem schaffen, aber die Beschleunigung
ist halt langsamer, also vielleicht die Zeit nicht zu halten.
>Der Motor steuert ein Mehrwegeventil mit vier Stellungen
Selbst konstruiert oder gekauft ? Darf man davon mal Detailbilder sehen
? Habe Ähnliches vor und bin mir bei dem Gedachten Aufbau noch
unschlüssig bzgl. der Dichtungen.
Chris 606 schrieb: > Der Motor steuert ein Mehrwegeventil mit vier Stellungen, d.h. 90° > Schritte würden ausreichen. Kann mir aber nicht vorstellen dass es > Schrittmotoren mit 90° Schritten gibt, oder? Und warum nimmst Du nicht gleich Magnetventile? fchk
Herzlichen Dank für die vielen Anregungen. Ich werde mich nun mal mit den BLDC-Motoren auseinandersetzen ob das nicht die bessere Wahl ist. Detailbilder kann ich leider nicht schicken. Magnetventile kann ich da nicht nehmen, das Ventil hat einen DN von 20mm und ist selbst konstruiert.
Hallo zusammen, ich hab nun mal im www nach Positionierung von BLDC's gesucht aber nichts gefunden was mich in meinem Fall weiterbring. Kann mir jemand sagen ob in meinem Fall ein BLDC geeignet wäre? Nochmal zu den Anforderungen: Der Motor dreht ein Aluteil mit ca. 100g an der Achse. Es werden nur vier Stellungen benötigt, je 90°. Der Motor sollt möglichst schnell von einer Stellung zur anderen wechseln, (<25ms). Eine Positioniergenauigkeit von +-5° reicht völlig aus.
Wenn Du in den Datenblättern bei nanotec zwischen den Zeilen liest, findest Du Angaben wie Pole/Phase 8/3. Daneben noch, ob die Spulen in Stern- oder Reihenschaltung angeordnet sind und wieviele Impulse die ggf. eingebauten Hallsensoren pro Umdrehung liefern. Ruf da doch einfach mit Deinem Problem an; meine Kontakte zu der Firma sind positiv besetzt :-)
Also Nanotec meint der Schrittmotor wäre hier doch die bessere Wahl. Ich hab nun mal die SMCI35 Steuerung bestellt und werde damit mal Tests machen.
> Kann mir jemand sagen Ja. > ob in meinem Fall ein BLDC geeignet wäre? Nein. Erst irgendwas halbfertiges zu 'konstruieren' und dann zu merken, daß man leider vergessen hat sich über demn Antrieb Gedanken zu machen ist symptomatisch für die neue deutsche Ingenieursgeneration.
>Ich hab nun mal die SMCI35 Steuerung bestellt und werde damit mal Tests >machen. Gib Bescheid, was draus geworden ist. @MaWin Schenck Dir doch einfach Deine blöden Komentare. Mal mag ja ganz lustig sein, aber auf Dauer nervst Du nur.
Logisch @MaWin Irgendwo muss man doch mal anfangen, hätte ich den Antrieb ohne Ventil würde mir das wenig bringen, hätte ich kein Ventil wüsste ich nicht ob es funktioniert und welchen Antrieb ich dazu brauche... Also was war zuerst da, die Henne oder das Ei...
Chris 606 schrieb: > Nochmal zu den Anforderungen: > Der Motor dreht ein Aluteil mit ca. 100g an der Achse. > Es werden nur vier Stellungen benötigt, je 90°. > Der Motor sollt möglichst schnell von einer Stellung zur anderen > wechseln, (<25ms). > Eine Positioniergenauigkeit von +-5° reicht völlig aus. Falls das eine ernsthafte Entwicklung sein sollte (aber dann wäre die Frage nicht hier gelandet): für hohe Beschleunigung werden eisenlose Scheibenläufer verwendet, weil diese sehr viel schneller beschleunigen können als Schrittmotore. Weshalb würde aber zu weit führen, die Tatsache lässt sich ja aus den Daten ersehen und jeder Antriebsentwickler weiss das. Gruss Reinhard
>Weshalb würde aber zu weit führen, die >Tatsache lässt sich ja aus den Daten ersehen und jeder >Antriebsentwickler weiss das. Gib doch zu, Du weißt es doch auch nicht! Aber danke für Deine überaus große Gnade auf eine unwürdige Frage überhaupt reagiert zu haben.
Tropenhitze schrieb: > Gib doch zu, Du weißt es doch auch nicht! Eben das ist das Problem: der ganz und gar unfruchtbare Boden, auf den vernünftige Vorschläge hier fallen - je vernünftiger, desto ignorierter. Jeder sieht eine Frage nur im engen dunklen Tunnel seiner eigenen Kenntnisse und will von ausserhalb nichts hören. Falls es dich wirklich interessieren würde, könntest du dich ja mit der Antriebstechnik von Werkzeugmaschinen beschäftigen, aber das geht nicht an einem Nachmittag. Gruss Reinhard
Scheibenläufer sind mir schon seit 30 Jahren bekannt. Nur denke ich, dass der Fragesteller mit vertretbarem Aufwand seinen Nutzen haben möchte. Bevor mit Kanonen auf Spatzen geschossen wird, sollte er erst einmal mit seinen Möglichkeiten sein Problem lösen. Den mechanischen Aufbau kennt nur er, sodass Spekulationen ihm nicht seine eigene Erfahrungen ersetzen können. "Erfahrene Antriebstechniker" werden nicht als solche geboren. Womöglich reichen letztendlich doch 100ms Stellzeit, und zu großer Aufwand dafür wäre übertrieben.
> Irgendwo muss man doch mal anfangen,
Mit einem Konzept ?
Ist in der heutigen Zeit des FastFoods und der Fernsehdauerberieselung
wohl zu viel verlangt.
Wenn man weiß, daß man in 25msec umschalten können muss, dann überlegt
man welche bewegte Masse man hat und welche Antriebe dafür in Frage
kommen und versucht das zu minimieren, was einem die Umsetzung
erschwert. Es gibt viele verschiedene Möglicheiten, Ventile aufzubauen,
und mache werden besser für schnelle Betätigung sein als andere. Ein
Einspritzventiel ist anders gebaut als ein Waschmaschinenventil als ein
Schwimmbadfilterpumpenrückspielventil.
Man baut nicht erst das, was einem einfach vorkommt, und fragt dann, wie
man aus der Misere wieder rauskommt.
@MaWin Darauf antworte ich jetzt nicht, ich sehe das als Beleidigung. Ich arbeite seit fast 15 Jahren als Entwickler und glaube nicht dass ich mir so etwas anhören muss. Sei froh dass keiner Deine Rechtschreibfehler moniert. Solche Sprüche können meiner Meinung nach nur von einem kommen der keine Ahnung von der Praxis hat. Mist, jetzt hab ich ja doch geantwortet...
Chris 606 schrieb: > Sei froh dass keiner Deine Rechtschreibfehler > moniert. Und keiner deine Zeichensetzung ;) Ich frage mich aber wo du eine Beleidigung siehst! Ich sehe nur harmlose Kritik an deiner "Planung" - du passt aber zu den Entwicklern in meiner Firma (genauso Planlos). Es stimmt doch was hier gesagt wird. Man macht sich bei einem Projekt immer über alles Gedanken und nicht nur über den Teil des Ganzen welcher leicht fällt. Und bei einem elektronisch gesteuerten Ventil behaupte ich könnte einem im Ersten Moment einfallen, dass man einen Antrieb braucht. Fachlich habe ich hier leider keine Ahnung von. Auch sollte evtl. bekannt gemacht werden, ob es sich um ein Bastelprojekt oder etwas Professionelles handelt?! Grüße Tobi P.S.: Groß-/Kleinschreibung und ähnliches ist gewollt ;)
Danke für den Hinweis, meine Probleme mit der Zeichensetzung sind mir bekannt, das moniert mein Arbeitskollege auch immer. Aber nun nochmal zum Eigentlichen. Das Projekt ist ein Professionelles, und zur Planung habe ich nur deshalb so reagiert weil das Projekt schon seit ca. 2 Jahren in Arbeit ist, immer wieder mal geruht hat und schon gefühlte hundert mal komplett umgeschmissen wurde (nicht von mir!), soviel zur Planung. Also sorry, hatte auch noch einen sch... Tag.
Hallo Chris, And Now for Something Completely Different (für den MOD: Zitat von Monty Python): ist es überhaupt gesichert, dass so eine schnelle Umschaltung gut für das System ist? Wenn du z.B. deinen Wasserhahn in 25 ms schliesst, musst du viele m Wassersäule abstoppen, den Schlag hört man im ganzen Haus. Ich will keineswegs dein Projekt zum 51. mal umwerfen, aber es wäre peinlich, jahrelang etwas superschnelles zu entwickeln, um dann festzustellen, dass es garnicht anwendbar ist. Gruss Reinhard
Hallo Reinhard das macht dem System überhaupt nichts aus. Aber danke für den Hinweis. Auf in einen neuen Tag... Gruß Christian
Es gibt von Escap auch Schrittmotoren mit Scheibenläufer. Die haben dann natürlich nicht allzuviel Drehmoment. Ich würde hier eher einen Tincan (=Dosen)-Schrittmotor mit 7,5° oder 15° Schrittwinkel einsetzen. Je kleiner der Schrittwinkel, desto besser die Positioniergenauigkeit und desto geringer ist das Überschwingen beim Positionieren, um so langsamer wird der Motor natürlich auch. Die Höhe der Versorgungsspannung ist bei hohen Anforderungen an die Dynamik übrigens auch nicht zu vernachlässigen... Eine erste überschlägige Abschätzung, ob der Motor die erforderliche Beschleunigung überhaupt schafft, lässt sich aus Trägheitsmoment (Motor plus Last) und Motormoment machen. Mit freundlichen Grüßen Thorsten Ostermann
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