Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Schrittmotor - Dimensionierung Netzteil


von abcqwe a. (funkiest)


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Erst einmal ein freundliches Hallo meinerseits.

Ich befinde mich gerade in der theoretischen Planungsphasen für einen 
Linearantrieb bzw. 3-Achsen Steuerung. Das möchte ich mittels 
Schrittmotoren realisieren.

Ich habe schon einige von diesen "Ich bau mir eine CNC Maschine 
selber"-Artikeln gelesen, aber zum Thema Stromversorgung wird nur selten 
was gesagt ausser "schliessen sie ein 24-V Netzteil an". Es geht mir vor 
allem um die Dimensionierung.

Aber erstmal noch kurz einen Überblick über mein Vorhaben. Auf lange 
Sicht möchte ich mittels 3 L6208 ( 
http://www.datasheetcatalog.org/datasheet2/7/0y36kx6q5u45gkswx6ejor2l48wy.pdf 
, Seite 19 ) 3 Schrittmotoren steuern können. Ich nehme jetzt mal fiktiv 
an, ich benutze Schrittmotoren wie diesen hier. 
http://www.reichelt.de/Schrittmotoren/QSH5718-51-101/3//index.html?ACTION=3&GROUPID=3299&ARTICLE=110121&SHOW=1&START=0&OFFSET=16&;
 Ich dachte so an 24 V Eingangsspannung für die Motoren (weil 24 V am 
gebräuchlichsten ist und somit am meisten Auswahl an Netzteilen). Und 
jetzt die Frage : Wie leistungsfähig muss mein Netzteil sein?

Ich habe dazu zwei Ansätze:

1. Rechnung:
Ich habe 3 Motoren mit jeweils 2 Spulen => 6 * 2,8A = 16,8A. Und da wird 
es bei 24 V schon etwas knapp. Jedenfalls wenn ich nicht genauso viel 
ins Netztteil investieren möchte, wie in die restliche Steuerung.

2. Rechung:
Dieser spezielle Motor hat eine Spannung von 2,3 V bei 2,8A Strom. => 
2,3V * 2,8A ~= 6,5 VA
Wie vorhin wieder insgesamt 6 Spulen => 6 * 6,5VA = 39 VA. Bei einem 24 
V Netzteil macht das ~1,6A. Also würde demnach ein wesentlich 
schwächeres Netzteil ausreichen.

Welcher dieser Ansätze ist richtig? Oder vielleicht doch ein 3. Ansatz?

Ich bedanken mich schon einmal bei jedem, der sich diesen langen Text 
durchgelesen hat und freue mich über Antworten.


PS: Mit Netztteil meine ich Schaltnetzteile, wie zum Beispiel : 
http://www.reichelt.de/Schaltnetzteile-Case-geschlossen/SNT-MW100-24/3//index.html?ACTION=3&GROUPID=4959&ARTICLE=57489&SHOW=1&START=0&OFFSET=16

Sollte sich der 2. Ansatz als richtig erweisen, kann ich ja sogar evtl. 
auf 48V umsteigen.

: Gesperrt durch Moderator
von MaWin (Gast)


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> Wie leistungsfähig muss mein Netzteil sein?

Die Leistung der Motoren (2. Rechnung) plus die Verluste der Treiber
(0.59 +0.53 Ohm) * 2.8A = 3.13 Watt mal 2 Spulen = 6.27 Watt pro Motor), 
also 19 Watt zu deinen 39VA hinzu, sind knapp 60 Watt bei 24V also 2.4A.

> kann ich ja sogar evtl. auf 48V umsteigen.

Da die Spannung die maximale erreichenbare Drehzahl bestimmt, lohnt sich 
eine höhere Spannung.

Allerdings darf auch beim Bremsen die Betriebsspannung nicht über 52V 
steigen, und die Bremsenergie der Motoren geht in die Elkos am Ausgang 
des Netzteils. Sind die nicht gross genug (oder blöderweise per Diode 
abgetrennt) tsiegt sie leicht über 52V.

Zu grosse Elkos wiederum müssen beim Einschalten aufgeladen werden, und 
nehmen dabei allen Strom den das Netzteil hergibt, das daraufhin denkt, 
es läge ein Kurzschkluss vor, umd taktend abschaltet. Die Grösse der 
Elkos ist also ein Kompromiss zu der Restspannung die man bis 52V hat, 
es sei denn, man baut Bremschopper ein (Belastung der Betriebsspannung 
so bald sie über 50V steigt) oder lädt beim EInschalten die ELkos erst 
mal über einen Widerstand, den man per Relais oder MOSFET erst 
überbrückt, wenn die Motoren eingeschaltet werden sollen.

von Lexi (Gast)


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Beide Überlegungen sind - mit Verlaub - völliger Blödsinn.

Es werden nicht alle Spulen gleichzeitig mit dem Maximalstrom bestromt. 
Die Summe aller Ströme schwankt und ist maximal
. Im Durchschnitt beträgt der Strom aus dem Netzteil jedoch nur
 also ca. 0,64*Imax. Dafür müssen dann aber auch die Elkos an der 
Endstufe genügend groß sein.

Jetzt kannst du dir ausrechnen, wie viel Strom das Netzteil hergeben 
muss.
0,64*2,8*3 = 5,4A
1,41*2,8*3 = 11,9A

Wenn alle Motoren in einer Schrittposition stehen, so dass jede Spule 
70% Spulenstrom bekommt, dann ist die Summe am größten und das Netzteil 
müsste knapp 12A liefern. Weil aber der Strom in den Motorspulen 
getaktet ist und zwischen den Motorspulen, der Endstufe und den Elkos an 
der Endstufe hin und her fließt, muss das Netzteil eben nicht permanent 
diesen vollen Strom nachliefern. Außerdem stehen normalerweise nicht 
alle Motoren in der gleichen Stellung. Es ist deshalb unwahrscheinlich, 
dass die 12A tatsächlich aus dem Netzteil gezogen werden. Im 
Dauerbetrieb muss es jedoch mindestens 6A liefern können, plus den Strom 
für die restliche Elektronik.

Ergebnis: 24V/10A ist eine gängige Größe die ausreichen sollte. Es gibt 
massig Produkte mit diesen Kenndaten (Leider nicht bei reichelt. Bei 
Conrad sieht es leider auch nicht besser aus, schon gar nicht 
preislich.). Wenn du die Endstufe nicht voll ausreizt, sondern nur 2,5A 
einstellst, merkt das eh niemand und dann reicht ein 10A-Netzteil völlig 
aus. Normalerweise haben die Netzteile noch etwas kurzzeitige Reserve, 
die gerade beim Einschalten gebraucht wird.

Reichelt hat Netzteile von Meanwell mit 13/14A bei 24V. Das reicht 
völlig. Mehr brauchst du nicht. (Zumindest für die Motoren. Der Strom 
für die restliche Elektronik (ohne Motoren) kommt selbstverständlich 
noch hinzu.)

von MaWin (Gast)


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> Beide Überlegungen sind - mit Verlaub - völliger Blödsinn.

Richtig, und zwar diese beiden:

"0,64*2,8*3 = 5,4A"
"1,41*2,8*3 = 11,9A"

> Es werden nicht alle Spulen gleichzeitig mit dem Maximalstrom
> bestromt. Die Summe aller Ströme schwankt und ist maximal

Die Formel ist richtig, wenn man die Motoren in Microstepping
betreibt, ansonsten gilt 1*Imax oder 2*imax je nach dem ob
gerade 1 oder 2 Spulen bestromt werden. Da abcqwe nichts dazu
gesagt hat, konnte man so genau nicht rechnen. Ganz allgmein
gilt aber, daß Schrittmotore vor allem durch die Erwärmung begrenzt
sind, und da man im Vollschrittbetrieb damit rechnen muß, daß beide
Spulen bestromt sind, kann man ihn mit weniger Leistung beaufschlagen
als im Microschrittbetrieb. Der erlaubt ca. 1.4-fachen Strom
und damit 1.4-faches Haltemoment und Drehmoment.

Allerdings ist deine Schlussfolgerung grob falsch, aus dem
Motorstrom einfach den Netzteilstrom zu machen. Ein Chopper
im Schrittmotortreiber ist nichts anderes als ein Schaltnetzteil,
mit der Spule des Motors als Drosselspule, (und ist auch
entsprechend aufzubauen) und das braucht auch aus
24V Eingangsspannung nicht 2.8A, wenn es 2.3V mit 2.8A liefert.

Daher solltest du hier in deiner Unkenntnis nicht so einen
Scheiss schreiben.

von Chris D. (myfairtux) (Moderator) Benutzerseite


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MaWin schrieb:

> Allerdings ist deine Schlussfolgerung grob falsch, aus dem
> Motorstrom einfach den Netzteilstrom zu machen. Ein Chopper
> im Schrittmotortreiber ist nichts anderes als ein Schaltnetzteil,
> mit der Spule des Motors als Drosselspule, (und ist auch
> entsprechend aufzubauen) und das braucht auch aus
> 24V Eingangsspannung nicht 2.8A, wenn es 2.3V mit 2.8A liefert.

DAS ist doch mal eine richtig gute Erklärung dafür, dass der 
Netzteilstrom immer deutlich unter dem eingestellten Motorstrom liegt. 
Sollte man vielleicht sogar mit einem einfachen Schaltnetzteilschaltplan 
als Vergleich in den Artikel über Schrittmotoren aufnehmen. Ich hoffe, 
ich finde am WE die Zeit dazu.

Ich gebe zu, ich hatte mich damals (sind wohl an die 15 Jahre) auch 
zuerst gewundert, dass das Labornetzteil bei meiner ersten - noch 
diskret aufgebauten - Mikroschrittendstufe deutlich weniger Strom 
anzeigte und lange einen Fehler gesucht, bis mir dann die Erleuchtung 
kam ;-)

> Daher solltest du hier in deiner Unkenntnis nicht so einen
> Scheiss schreiben.

Leute, bringt doch nicht immer so eine Schärfe in die Beiträge.
Das nützt doch niemandem und vergiftet nur den Thread.

Ja, ich weiss, er hat zuerst gemotzt.
Einfach locker bleiben :-)

Chris D.

von Pieter (Gast)


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Hallo Chris,

man sollte das Kind beim Namen nennen.

>>Außerdem stehen normalerweise nicht alle Motoren in der gleichen Stellung.

Da geht es doch los. Woher kommt das (Un-)wissen, daß dieser Fall nicht 
vorkommt?
Genau anders herrum wird ein "Schuh" draus. Das ist der Fall, in dem das 
Netzteil am stärksten Belastet wird. Und genau dafür muß es mindestens 
ausgelegt sein.

Meine Steuerung realisiert das Einschalten so:
Netzteil einschalten, 0,5sec Pause
1. Motor einschalten, 0,5sec Pause
2. Motor einschalten, 0,5sec Pause
3. Motor einschalten, 0,5sec Pause
dann erst wird die Steuerung freigegeben.

...und das rechnen ist in diesem Falle wegen fehlender Parameter 
besonders schwer.
Einfacher ist da eine Messung der Stromaufnahme des Motortreibers. 
Diesen mit eine Frequenz (z.B. 250Hz) ansteuern, Stromaufnahme notieren 
und dann den Motor (per Hand) abbremsen bis fast zum 
Stillstand/Schrittverlust. Die Stromaufnahme steigt dabei an, bei 
Stillstand ist der Ausgangswert fast erreicht. Die zusätzliche 
Stromaufnahme resultiert aus der Leistungsabgabe des Motors. Diese ist 
in den vorherigen Rechnungen noch nicht berücksichtigt.

Mit Gruß
Pieter

von Chris D. (myfairtux) (Moderator) Benutzerseite


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Ich bitte um etwas höflichere Umgangsformen.

Chris D.

von abcqwe a. (funkiest)


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MaWin schrieb:
> Allerdings darf auch beim Bremsen die Betriebsspannung nicht über 52V
> steigen, [...]
Dann bleibe ich erstmal bei 24 V. Damit bin ich erstmal sicherer um mich 
weiter einzuarbeiten.

> [...], man baut Bremschopper ein (Belastung der Betriebsspannung
> so bald sie über 50V steigt) oder [...]
Das sind Maßnahmen, die ich in Betracht ziehe, sollte ich höhere 
Ansprüche bezüglich der Geschwindigkeit brauchen.

Lexi schrieb:
> Außerdem stehen normalerweise nicht alle Motoren in der gleichen Stellung.
Der verwendete Baustein hat keine automatische Stromreduzierung bei 
Stillstand und bei der Z-Achse kann ich mir gut vorstellen, dass dort 
auch mal für "etwas längere Zeit" der volle Strom anliegt. Also 
zumindest im Sekundenbereich kann der Stillstand problemlos vorkommen. 
Auch beim Bohrerwechsel möchte ich die Schrittmotoren nicht vom Strom 
trennen, damit ich da eine Fehlerquelle vor verlorene Schritte 
ausschliessen kann. Und somit sind wir im Minutenbereich.

> Es ist deshalb unwahrscheinlich, dass die 12A tatsächlich aus dem Netzteil 
gezogen werden. Im
> Dauerbetrieb muss es jedoch mindestens 6A liefern können, plus den Strom
> für die restliche Elektronik.
Ufff wird sonst nicht immer der Worst-Case gepredigt? +20% Reserven oder 
so?

Lexi schrieb:
> Wenn alle Motoren in einer Schrittposition stehen, so dass jede Spule
> 70% Spulenstrom bekommt,
Kannst du bitte erklären, wie du auf 70% kommst? Ich würde die L6208 im 
Halbschritt Betrieb nutzen und nach Datenblatt Figure 16 werden beide 
Ausgänge mit 100% betrieben.

Lexi schrieb:
> Ergebnis: 24V/10A ist eine gängige Größe die ausreichen sollte.
In dieser Größenordnung liegt mein angedachtes Netzteil.

> Es gibt massig Produkte mit diesen Kenndaten (Leider nicht bei reichelt. > Bei 
Conrad sieht es leider auch nicht besser aus, schon gar nicht
> preislich.).
Wo sieht es denn besser aus? An günstigeren Preisen bin ich 
interessiert.

MaWin schrieb:
> Da abcqwe nichts dazu
> gesagt hat, konnte man so genau nicht rechnen.
Ich würde entweder "Normal drive mode" oder "Halfstep Mode" Figure 16/17 
nutzen. Also gleichzeitige,volle Bestromung beider Spulen.


Wenn ich mir hier die verschiedenen Behauptungen zur Berechnung 
durchlese, ist mir klar warum dies bei den CNC Artikeln nie dabei steht.
Hier zum Beispiel ist noch eine weitere Berechnungsmöglichkeit.
http://de.nanotec.com/faq_123_schrittmotor_netzteil.html
Also insgesamt bin mittlerweile ziemlich verwirrt, was nun "richtig" 
ist.

Ich denke insgesamt werde ich wohl bei einem 24V/8,4A/200W oder mehr 
landen.
Ich bedanke mich schon einmal für euche Hilfe.

von Ihr wisst schon (Gast)


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Die Ströme in der Motorspule bilden einen zweidimensionalen Vektor, der 
sich IMMER auf einem Kreis bewegt, nicht auf einem Quadrat, wie in 
diesem dämlichen Datenblatt gezeigt. Wenn man das so dämlich macht, wie 
das in dem Datenblatt steht, dann ändert sich das Drehmoment mit dem 
Winkel. Das ist Unsinn. Es gibt keinen Winkel auf einem Kreis bei dem 
sinus und cosinus gleichzeitig eins sind, das geht nur bei einem Quadrat 
und dort ist die Länge des resultierenden Zeigers und damit die Kraft 
plötzlich Wurzel(2) mal so lang, wie auf dem Kreis. Damit das Drehmoment 
konstant bleibt, muss der Strom in beiden Spulen auf 70% abgesenkt 
werden, was geometrisch addiert wieder 100% ergibt. Wenn dieser dämliche 
Baustein das nicht kann, dann nimm halt was gescheites, statt diesen 
alten Schrott. Toshiba z. B. hat genügend Teile im Programm, die das 
ordentlich machen. Ob es von ST mittlerweile was vernünftiges gibt, weiß 
ich nicht. Musst du halt mal suchen. Meine Berechnung ging von einem 
Kreis aus, nicht von einem völlig sinnlosen Quadrat. Das gibt doch 
Anregungen, dass es nur so brummt. Selten sowas dämliches gesehen, wie 
in diesem Datenblatt. Sorry, aber so ein Scheiß regt mich einfach nur 
auf. Wenn es nichts besseres gäbe, würde ich nichts sagen, aber das Teil 
ist Steinzeitechnik. Lexi.

von MaWin (Gast)


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> Die Ströme in der Motorspule bilden einen zweidimensionalen Vektor, der
> sich IMMER auf einem Kreis bewegt,

Nur bei Mikroschrittbetrieb mit Stromregelung wie es beispielsweise beim 
TB6560 üblich wäre.

> nicht auf einem Quadrat, wie in diesem dämlichen Datenblatt gezeigt

was für diesen Chip (der eine eher feste Referenzspannung bekommt,
und abcqwe will das wohl auch so benutzen) durchaus korrekt ist.

von abcqwe a. (funkiest)


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MaWin schrieb:
> was für diesen Chip (der eine eher feste Referenzspannung bekommt,
> und abcqwe will das wohl auch so benutzen) durchaus korrekt ist.

Soweit ich das verstanden habe (bin wie gesagt in der theoretischen 
Einarbeitungsphase), ist es halt möglich über die analogen Vref Eingänge 
Mikroschritte zu erzeugen. Und da würde man natürlich dann
 nutzen um sich auf einen Kreis zu bewegen.

Also ich möchte halt die (so der Plan, wenn alles funktioniert) mit der 
Fräse auch Platinen fräsen können. Aber ich muss halt erstmal anfangen 
mit Steckboard und mich dann quasi immer selber verbessern. Hobby eben. 
Und so habe ich nach einem Simplen Aufbau mit knapp 3 A Strom gesucht. 
Mit reiner Eingabe von Clk und Dir, damit ich EMC nutzen kann.

Nach dem TB6560 hatte ich mich auch schon mal umgeschaut. Aber ich weiss 
gerade nicht warum ich ihn wieder aus der Auswahl genommen habe. 
Entweder zu wenig Strom oder nicht wirklich verfügbar. Ich schaue ihn 
mir aber nochmal an.
Um es konkret zu sagen, ich bin nicht wirklich auf den L6208 fixiert. 
Nur ist es so, dass ich eine Bezugsquelle bei reichelt.de habe. Den 
TB6560 meine ich bei der üblichen Verdächtigen (reichelt, conrad, 
pollin, ebay) nicht gefunden zu haben.

von Pieter (Gast)


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von Thorsten O. (Firma: mechapro GmbH) (ostermann) Benutzerseite


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Hallo MaWin!

>> Wie leistungsfähig muss mein Netzteil sein?
>
> Die Leistung der Motoren (2. Rechnung) plus die Verluste der Treiber
> (0.59 +0.53 Ohm) * 2.8A = 3.13 Watt mal 2 Spulen = 6.27 Watt pro Motor),
> also 19 Watt zu deinen 39VA hinzu, sind knapp 60 Watt bei 24V also 2.4A.

Du hast in deiner Rechnung allerdings die mechanisch abgegebene Leistung 
vergessen. Die ist maximal so groß wie es sich aus dem Drehmoment des 
Motors bei der gewünschten Drehzahl berechnen lässt (P=2*pi*M*n). Ist 
die Last niedriger, sinkt natürlich auch die Leistungsabgabe.

Erfahrungsgemäß kann man für Schrittmotoren bis Nema23 (56mm Flansch) 
bei Spannungen bis 48V mit 40-70W pro Motor rechnen. Bei 3 kleinen 
Motoren reicht dann ein Netzteil mit 100-150VA, bei 4 größeren Motoren 
sollten es schon 200-300VA sein. Die Effizienz des Treibers geht 
natürlich auch noch mit ein. Endstufen mit L298 erzeugen deutlich mehr 
Verluste als moderne ICs.

http://www.schrittmotor-blog.de/?tag=leistung

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

von Chris D. (myfairtux) (Moderator) Benutzerseite


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Danke für den Link und die Bestätigung meiner Beobachtungen, Thorsten.

Den Blog habe ich mir direkt mal ganz oben in die Lesezeichen gepackt.
Tolle Artikel!

Chris D.

von abcqwe a. (funkiest)


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Thorsten, auch ich möchte mich bei dir bedanken. Das ist bis jetzt die 
umfangreichste Informationsquelle, die ich gelesen habe. Oft waren nur 
einzelne Teile berücksichtigt.

Über die Dimensionierung scheinen sich wirklich wenige Gedanken zu 
machen bzw. auch nur wenige wirklich zu können. Informationen sind echt 
knapp und oft widersprüchlich.

Achja noch kurz ein Nachtrag: Ich bin mittlerweile zu den TB6560 
gewechselt. Die konnte ich für circa 3 € das Stück in der Bucht kaufen. 
Mal gespannt wie viele Wochen die Unterwegs sind. Aber bis dahin habe 
ich genug Zeit mich auch nochmal intensiv mit der Auswahl des 
Schrittmotors zu beschäftigen.

von abcqwe a. (funkiest)


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So ich habe mir das jetzt alles noch einmal durchgerechnet.
Da ich beim Netzteil doch nicht so viel Geld ausgeben muss, wie zuerst 
befürchtet, konnte ich ein wenig mein Budget variieren um stärkere 
Motoren kaufen zu können.
Es sollen folgende werden:
http://www.reichelt.de/Schrittmotoren/QSH6018-65-28/3//index.html?ACTION=3&GROUPID=3299&ARTICLE=116954&SHOW=1&START=0&OFFSET=16&;

Ziel ist die Ansteuerung mit TB6560 mit 3A und 1/4 microstep. Bei 2400 
Pps ergeben sich somit 3 U/s. (Bei TR 15x4 Trapezspindeln : 12 mm/s 
Vorschub).
Aus dem Drehmoment Diagramm lese ich so ungefähr 1,2 Nm ab. Da ich nur 
24 anstatt 30 V nutzen möchte, liegt das eigentliche Drehmoment ungefähr 
bei 1 Nm.

P_Mot = I^2  R  2 = 3^2 * 1,2 * 2 = 21,6 ~ 22 W
P_Mech = 2 * n^2 * M = 2 * 3^2 * 1 = 18 W

Dazu kommen noch Verlustleistungen in der Endstufe. Die kann ich jetzt 
schlecht schätzen aber ich gehe mal von so 10 W aus. Das ergibt 
insgesamt 50 W pro Motor. Bei 3 Motoren entsprechend 150 W. Zur 
Sicherheit gehe ich auf den nächst höheren verfügbaren Wert und lande 
anschließend bei 200 W bzw. bei diesem Netzteil:
http://www.reichelt.de/Schaltnetzteile-Case-geschlossen/SNT-MW200-24/3//index.html?ACTION=3&GROUPID=4959&ARTICLE=66870&SHOW=1&START=0&OFFSET=16&;

Vielen Dank für eure Hilfe, jetzt habe ich diesen Bereich der Planung 
abgeschlossen.

von MaWin (Gast)


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Also wenn ich damit mit Endstufenverlusten ausrechne:

P(Netzteil) = ( I*I*( R(Motor) + R(Endstufe) ) * 1.4 + n/60*d

Beispielsweise Nanotec Nema23 ST5709X2508 mit 3.5A 0.42Ohm der 0.5Nm bei
300upm bringt im Mikroschrittbetrieb (daher nur Faktor 1.4) an einem 
TB6560 an 24V dessen oberer und unterer Endstufentransistor 0.4 und 0.5 
Ohm haben:

(3.5*3.5*(0.42+0.4+0.5) * 1.4 + 300/60*0.5 = 31.5W

dann sind die höchsten Verluste die in der Endstufe,
hinzu kommen die Betriebswerte vom Motor,
und fast unwesentlich ist dabei die abgegebene Motorleistung.

von Thorsten O. (Firma: mechapro GmbH) (ostermann) Benutzerseite


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MaWin, wie kommst du auf P(mech)=n/60*d? Du hast da das "2*pi" 
unterschlagen. Abgesehen davon ist M das international übliche 
Formelzeichen für das Drehmoment, während d i.a. für Durchmesser steht. 
Das könnte schnell für Verwirrung sorgen.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

von MaWin (Gast)


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> Du hast da das "2*pi" unterschlagen.

Oh ja, danke.

von Thorsten O. (Firma: mechapro GmbH) (ostermann) Benutzerseite


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Vielleicht sollte man das mit dem Schreibrecht für nicht registrierte 
Gäste hier doch mal überdenken, wenn das solche Auswüche annimmt. Wir 
sind doch hier nicht im Kindergarten. Ich hätte als Mod jedenfalls keine 
Lust, ständig solche armseligen Postings zu löschen.

Kopfschüttelnd
Thorsten Ostermann

von Lexi (Gast)


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Meine Beiträge werden offensichtlich aus Prinzip gelöscht. Sehr schön.

von Thorsten O. (Firma: mechapro GmbH) (ostermann) Benutzerseite


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Lexi schrieb:
> Meine Beiträge werden offensichtlich aus Prinzip gelöscht. Sehr schön.

Wenn du zur Abwechslung mal wieder was zum Thema beitragen würdest, wäre 
das vielleicht anders. Die entsprechenden Beiträge von dir sind nämlich 
nicht gelöscht worden. Aber für Beschimpfungen u.ä. ist hier zum Glück 
kein Platz. Da hilft es auch nichts, wenn du mir mit gefälschten 
Absenderadressen Mails mit kindischen Beschimpfungen schickst. Selbst 
wenn ich hier Mod-Rechte hätte, würde ich wegen sowas hier keine 
Beiträge von anderen Usern löschen, auch wenn MaWin sich z.T. etwas im 
Ton vergriffen hat.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

von Robert M. (roppl)


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Hallo allerseits,

mein Name ist Robert und ich habe gerade meine Liebe zur 
Elektronik-Bastelei entdeckt.

Momentan probiere ich ein wenig mit Schrittmotoren herum und bin auf der 
Suche nach einer (für mich) verständlichen Berechnung der Auslegung 
eines Netzteils auf diesen Thread gestoßen. Ich denke, so weit habe ich 
auch alles verstanden.

Nun aber meine Frage zur Vervollständigung, denn hierauf war, zumindest 
nach meiner mehrtägigen Suche, im Internet keine Antwort zu finden:

Was ist, wenn das Netzteil oder die Endstufe oder gar beides für den 
Motor stark überdimensioniert sind?

Ein sehr extremes aber dafür deutliches Beispiel:

1.) Ich habe einen Schrittmotor der mit 650 mA / 6V angegeben ist.

2.) Dazu nehme ich eine überdimensionierte Endstufe die bis zu 30V und 
4A verträgt.

3.) Dann schließe ich an all das ein überdimensioniertes 12V Netzteil 
an, welches aber bis zu 8A liefern kann.

Würde sich diese Überdimensionierung in irgend einer Weise nachteilig 
auswirken? Einmal abgesehen auf die nachteilige Auswirkung auf den 
Geldbeutel.

Sorry, wenn die Frage für den eingefleischten Elektroniker 
möglicherweise etwas dämlich klingen sollte, aber diese Dinge 
durchblicke ich noch nicht so ganz.

Ich vermute die Antwort ist: "So lange der Motor nicht eine zu hohe 
Spannung erhält, ist es egal wie viel die vorgeschalteten Komponenten an 
Ampere verarbeiten oder liefern könnten.". Vermute ich richtig?

Ich bedanke mich im Voraus für eine hilfreiche Antwort.

Viele Grüße
Roppl

von Thorsten O. (Firma: mechapro GmbH) (ostermann) Benutzerseite


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Hallo Robert!

Eine Überdimensionierung von Endstufe und Netzteil schadet grundsätzlich 
nicht, das ist richtig. Ein paar Randbedingungen muss man allerdings 
beachten:
- Die Spannung vom Netzteil muss zur Endstufe passen. Ausnahme sind 
Steuerungen ohne Stromregelung, da muss man die Spannung auf den Motor 
anpassen. Aber Treiber mit Stromregelung bieten eine deutlich bessere 
Dynamik und sind daher i.A. zu bevorzugen.
- Bei höheren Spannungen (>50-80V) ist die zulässige maximale 
Betriebsspannung des Motors zu beachten. Einen Nema17 Motor wird man 
z.B. nicht mit 150V betreiben können.
- Je nach Endstufe kann man den Strom nicht beliebig klein einstellen. 
Auch lässt die Genauigkeit der Strommessung bei niedrigen Strömen nach. 
Eine 10A-Endstufe für einen Motor mit 0,8A zu verwenden ist aber schon 
aus kostengründen wenig sinnvoll.
- Bei Trafonetzteilen kann eine extreme Überdimensionierung zu Problemen 
beim Ein- und Ausschalten führen, weil starke Spannungsspitzen auftreten 
können. Dies gilt um so mehr, um so mehr man sich der max. zulässigen 
Spannung der Endstufe nähert.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

von Robert M. (roppl)


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Hallo Thorsten,

vielen Dank für Ihre Erklärung. Das wars, was mir irgendwie noch fehlte. 
Es ist immer ganz gut, wenn man eigene Überlegungen vom Fachmann 
bestätigt bekommt.

Bei meiner Suche bin ich übrigens auf Ihren Blog gestoßen, sehr 
informativ.

Ich werde jetzt einige Komponenten zusammen stellen und die ersten 
Versuche starten :-)

Viele Grüße
Robert

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