Hallo, Ich bin neu im Beriech der Schrittmotoren. Lerne zur Zeit Elektrotechniker im letzten Jahr. Nun möchte ich mir aber eine 1Achsen lineare Dolly bauen. (Timelapsedolly für den Bereich der Fotographie) Das Grundgerüst steht, nun muss der Schrittmotor noch gewählt und dimensioniert werden. Der Schrittmotor soll eine Gewindestange M8 antreiben (Steigung:1,25/Umd) Nun, der aufwändigste Fall wäre wenn die Gewindestange den Schlitten vertikal nach oben befördern muss. Nun zur Frage: Welchen Schrittmotor benötige ich damit ich das Gewicht meiner DSLR und das des Schlittens nach oben befördern kann, wie stark muss dieser sein ? Stimmt das hier? 1. F=m*g F=5kg*9,81N/Kg F=49,05N 2. P=F*s P=49,05N*1m (Dolly kann maximal 1Meter zurücklegen) P=49,05W Wäre dies die benÖtigte Leistung des Schrittmotors ? Das Ganze soll anschließend mittels uController (ATMEGA 32) angesteuert werden.
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Chris E. schrieb: > Stimmt das hier? ich denke nicht. > 2. P=F*s > P=49,05N*1m (Dolly kann maximal 1Meter zurücklegen) > P=49,05W Die Leistung hängt doch nicht vom weg sondern von der Zeit ab. Ob er nun 1m oder 10m fahren soll spielt doch für die Leistung keine rolle. Ob er den Weg in 1sekunden oder 10 überwinden soll ist für die Leistung entscheidend.
Und der motor soll ja auch nicht direkt gegen die Erdbeschleunigung arbeiten, sondern es ist ja noch eine untersetzung in form eines selbsthemmenden Spindeltriebs drinne, dessen Steigung uns auch nicht bekannt ist.
Peter II schrieb: > Die Leistung hängt doch nicht vom weg sondern von der Zeit ab. Ob er nun > 1m oder 10m fahren soll spielt doch für die Leistung keine rolle. Ob er > den Weg in 1sekunden oder 10 überwinden soll ist für die Leistung > entscheidend. Wieso denn, ob mein Schlitten in 1 Minute 1 cm zurücklegt oder in 10 Minuten 10 cm?? _________________ Stimmt, die Steigung ist bekannt, 1,25mm/Umd bei M8 Gewindestange (Mein Spindel)
Chris E. schrieb: > Wieso denn, ob mein Schlitten in 1 Minute 1 cm zurücklegt oder in 10 > Minuten 10 cm?? das ist egal. Aber es ist nicht egal ob er den 1m in 1 Sekunden oder in 10 Sekunden zurücklegen muss.
Achso, ja stimmt. Du meinst also dass die korrekte Formel so lauten würde: P = F*s*t ?? P = 49,05N*1m*600s P = 29,4kW (falsche Zeiteinheit ???)
Chris E. schrieb: > Du meinst also dass die korrekte Formel so lauten würde: sorry wie die richtige ist, kann ich jetzt auch nicht sagen. Man muss über die Kraft (benötigtes Drehmoment an der Welle) und die Drehzahl gehen.
Wenn muss es P=f*s/t sein. Aber bei einen langsamen spindelantrieb kannst du davon ausgehen, dass die Verluste größer sind als die bewältigte Arbeit. Ein Schrittmotor wählt man nach den benötigten Drehmoment und Geschwindigkeit aus. Bestimme am besten das benötigte Drehmoment und wähle darüber dein Schrittmotor aus.
Vergiss die Rechnung: - durch den Antrieb der Spindel ist die vertikale Geschwindigkeit so gering, dass ein "normaler" Motor mit Welle passend zu deiner Spindel reicht. - Dein Gewindestab einen Wirkungsgrad von <0,5 hat. Nach 1 Monat noch 0,3 (geschätzt). Nimm also eine Trapezspindel und keine Gewindestange. Wenn du wirklich rechnen willst: Die Leistung errechnet sich aus der Änderung der potentiellen Energie (Lageenergie), und die ist E(pot) = m g deltah. Durch den Spindeltrieb brauchst du mindestens eine Überdimensionierung um mindestens Faktor 2, dadurch dass du auch noch das System beschleunigen willst nochmal Faktor 2.
Warum suchst du denn nach der Motorleistung wenn die Schrittmotore nach dem Drehmoment klassifiziert und verkauft werden? Chris E. schrieb: > Lerne zur Zeit Elektrotechniker im letzten Jahr. Das ist jetzt nicht dein Ernst? Du meinst doch wohl eine Lehre oder Berufsausbildung in einem Elektroberuf, oder? Ein Elektrotechniker ist eine ganz andere Kategorie, ähnlich dem Niveau eines Elektromeisters. Also nicht mit Federn schmücken, die zu tragen man nicht befugt ist, auch wenn umgangssprachlich alle Elektrofachleute verallgemeinert als Elektrotechniker bezeichnet werden. Darunter leidet das Berufsbild. Wenn du das nämlich machen würdest, bräuchtest du hier nämlich nicht fragen, sondern könntest das. Chris E. schrieb: > P = 49,05N*1m*600s > P = 29,4kW Wo ist denn bei den Einheiten ein "k"? Außerdem lautet die Formel für P=F*s/t Hier kannst du das noch mal Revue passieren lassen: http://www.frustfrei-lernen.de/mechanik/formelzeichen-arbeit-energie-kraft-leistung.html
Peter II schrieb: > sorry wie die richtige ist, kann ich jetzt auch nicht sagen. Kein Problem :) Tobias W. schrieb: > Ein Schrittmotor wählt man nach den benötigten > Drehmoment und Geschwindigkeit aus. Bestimme am besten das benötigte > Drehmoment und wähle darüber dein Schrittmotor aus. Also ich denke das "schnellste" wird wohl 1m während 5min sein, dies ist dann ja trotzdem immer noch unterbrochen durch anhalten damit die DSLR ein Foto nehmen kann. Annahme: Ich möchte ein Video von 10s erstellen. Also muss ich wenn ich meine Dauer der "Fahrt" festlege (hier z.b 10min) 300 Fotos schiessen. D.h Mein Schlitten fährt 3,33mm und nimmt ein neues Foto auf, dafür hat er 2s zeit. Würden wir das nun mit einer "Fahrtdauer" von 5min müsst er die 3,33mm un das Foto schiessen binnen 1s. und für die 3,33mm Strecke benötige ich 2,66 Umd respektive 532 Vollschritte. Also ist die Geschwindigkeit ??? 2,66 1/s Der Andere schrieb: > durch den Antrieb der Spindel ist die vertikale Geschwindigkeit so > gering, dass ein "normaler" Motor mit Welle passend zu deiner Spindel > reicht. ein "normaler" Motor, was soll dieser nun darstellen ? Ein Brushless oder einen gewöhnlichen DC motor oder einen Schrittmotor mit "normalen" Daten ?
Nemesis schrieb: > Das ist jetzt nicht dein Ernst? Du meinst doch wohl eine Lehre oder > Berufsausbildung in einem Elektroberuf, oder? Ein Elektrotechniker > ist eine ganz andere Kategorie, ähnlich dem Niveau eines > Elektromeisters. > Also nicht mit Federn schmücken, die zu tragen man nicht befugt ist, > auch wenn umgangssprachlich alle Elektrofachleute verallgemeinert > als Elektrotechniker bezeichnet werden. Darunter leidet das Berufsbild. > Wenn du das nämlich machen würdest, bräuchtest du hier nämlich nicht > fragen, sondern könntest das. wenn du Hier nur unnütz pöbeln möchtest anstatt mir auf den richtigen Weg zu helfen und dann noch keine Ahnung hast ob das nun stimmt oder nicht welche Klasse ich besuche, dann denke ich muss man sich nicht zu Wort melden!
Chris E. schrieb: > wenn du Hier nur unnütz pöbeln möchtest anstatt mir auf den richtigen > Weg zu helfen und dann noch keine Ahnung hast ob das nun stimmt oder > nicht welche Klasse ich besuche, dann denke ich muss man sich nicht zu > Wort melden! Doch, muss man, weil Antworten nun mal davon abhängen, welche Vorbildung ein Fragender hat, damit die Antwort auch verstanden wird. Einem Schüler muss das anders erklärt werden, als einem Absolventen. Wenn du dich da nur diffus ausdrückst, bis du einer Antwort nicht würdig. Mit dem Anschein, dem du dich hier umgibst, denke ich, brauchst du keine Hilfe. Ein Elektrotechniker im letzten Jahr hat das alles längst gelernt. Allein deine Grundlagenschwächen lassen mich anderes vermuten.
Ich habe den ganzen Thread jetzt nicht gelesen, aber wieso "misst" du nicht das Drehmoment bei der größten Belastung mit einem Drehmomentschlüssel? Bei dem kleinsten Wert anfangen und da wo der Schlitten anfängt sich zu bewegen, dort ist das Mindestdrehmoment. Dann hast du auch gleich alle Gleitreibungen mit gemessen. Dann wählst du den Motor der dieses Drehmoment als mittleres Drehmoment hat und schon saust die Kamera durch die Gegend.
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F. F. schrieb: > Ich habe den ganzen Thread jetzt nicht gelesen, aber wieso "misst" du > nicht das Drehmoment bei der größten Belastung mit einem > Drehmomentschlüssel? Wollte ich auch schon vorschlagen, aber der Drehmomentschlüssel müsste im Bereich von 0,5 bis 5 Nm einstellbar sein. So einer ist mir noch nicht untergekommen. Für die Mopedreparatur hab ich einen von Louis mit 4-24 Nm, also eher ungeeignet. Die Schlüssel aus dem Baumarkt oder von Kfz-Werkzeug-Händlern liegen sogar noch um den Faktor 10 höher, sind also noch ungeeigneter. Welcher Schlüssel sollte also geeignet sein und wo kann man den kaufen?
Nemesis schrieb: > Welcher Schlüssel sollte also geeignet sein > und wo kann man den kaufen? Wie wäre es mit einem Hebel und einer Federwaage?
Nemesis schrieb: > So einer ist mir noch nicht untergekommen. Es gibt wahrlich noch andere Möglichkeiten zur Messung von Drehmomenten als mit einem Schlüssel. Eine Federwaage oder ein Bindfaden mit Rolle und Gewicht erfüllen den gleichen Zweck.
Erstmals grossen Dank an alle. ja, mit einer Federwaage wäre eine Möglichkeit. an solch eine käme ich auch. Nur ist nun noch zu berücksichtigen dass dort das Spindel ist, ist die Kraft also die gleiche wenn mein Motor ein Spindel antreibt?
Wenn du es tatsächlich schaffst die Kraft die über das Drehmoment wirkt, zu ermitteln und man erwarten kann, das diese auch über eine längere Zeit auch unverändert bleibt, was aber durch Verschleiß eher nicht zu erwarten ist, dann kannst du die zwar als Mindestanforderung an den Motor ansehen, aber nichts (außer den Kosten) spricht dagegen, einen stärkeren Motor zu wählen, nicht mal mit vielfachem Drehmoment. Dann hat das System eben noch Leistungs- oder Drehmomentreserven. Zu knapp gewählt, könnte das System ungewollt zum Stillstand kommen.
danke, das stimmt. ich werde erstmals versuchen die Kraft zu ermitteln.
Nemesis schrieb: > Welcher Schlüssel sollte also geeignet sein > und wo kann man den kaufen? In jedem größeren Werkzeugladen bestellbar. Bei der BW hatten wir solche Schlüssel. Ok, das waren Flugzeuge (in meinem Fall Hibschrauber), aber auch für unsere Verdampfer von den Treibgasanlagen haben wir was in dieser Größenordnung. Doch wenn ich schon weiß, dass ich also max. 5 Nm brauche, dann suche ich doch gleich nach einem Motor mit 10-15 Nm und der preislich, mechanisch und von der Größe zu meinem System passt. Oft entscheiden doch viel mehr die gute Verfügbarkeit von Wellen, Kupplungsstücken oder überhaupt die Art der Verbindung darüber, was man am Ende einsetzen wird. Wenn ich Platz habe, das Gewicht keine Rolle spielt und die Anbindung passt, dann nehme ich doch den größeren Motor, wenn er günstiger ist, vielleicht sogar leichter zu beschaffen ist.
Hallo, ohne Gewähr und 100% durchgelesen zu haben, was du suchst. Was man bei 1m in 1 Sekunde bedenken sollte sind die entstehenden Trägheitskräfe. Ich würde sagen: m*(g+a)=2*M/d m ist die Masse g Erdbeschleunigung a Beschleunigung M Motordrehmoment d/2 halber Spindeldurchmeser nach a auflösen und hier einsetzen 1/2 a *t^2 + v0*t + s = 0 v=0, und dann nach s oder t auflösen, jenachdem was du brauchst. Wie gesagt ohne Gewähr.
Achja und da du noch von Leistung P=M*Drehzahl Da kannst du dann schauen, wie viel Leistung dein Motor braucht. ...Ich merke gerade, dass meine Lösung glaube ich doch nicht so richtig ist, weil die Geschwindigkeit mit der hochgezogen wirde, hängt von der Drehzahl und Spindeldurchmesser ab und das verändert wieder das benötigte Drehmoment. Und ich würde bald tippen, das abgegebene Drehmoment des Motors hängt wieder von der Drehzahl ab. Also nicht so einfach. Vllt findet sich ja noch die Lösung.
Schneider007 schrieb: > Ich merke gerade, dass meine Lösung glaube ich doch nicht so richtig > ist, weil die Geschwindigkeit mit der hochgezogen wirde, hängt von der > Drehzahl und Spindeldurchmesser ab der Spindeldurchmesser ist nicht relevant, zudem will der TO nicht 1m in 1sec, sondern 3mm in 2sec, die Beschleunigung kann man also vernachlässigen. Besser als mit falschen Formeln irgendwas zu imaginäres zu berechnen sind die Tipps das einfach zu messen und mit dem Faktor 2-4 zu versehen
Nanotec.de bietet unter FAQ folgendes: Schubkraft in N = (MdMot • 2π • Wirkungsgrad) / p Welche Schubkraft benötigst du? Diese richtet sich nach der Beschleunigung und der zu bewegenden Masse! Angenommen du möchtest in 10s (aus dem Stillstand) 1m zurücklegen lässt sich die Beschleunigung wie folgt berechnen Weg = 0,5 · a · t^2 Umformen nach a = (2*Weg)/t^2 a = 0,02m/s^2 Das ist deine Beschleunigung. Jetzt möchtest du also eine Masse m mit der Beschleunigung a beschleunigen. Die Kraft die du dafür benötigst lässt sich wie folgt beschreiben: Fb = m*a Fb = 5kg * 0,02m/s^2 Fb = 0,1N Allerdings möchtest du deine Kamera gegen das Schwerefeld der Erde bewegen. Dazu muss du die Gewichtskraft der Kamera zusätzlich überwinden die sich zu deiner Beschleunigungskraft addiert: Fges = Fb + Fg Fges = (5kg*9,81m/s^2) + 0,1N Fges = 49,15N Die Beschleunigungskraft ist in dem fall natürlich sehr gering weil die Beschleunigung klein ist. Jetzt muss nur noch die obige Formel umgestellt werden: N = (MdMot • 2π • Wirkungsgrad) / p MdMot = N*p/2π*Wirkungsgrad MdMot = (49,15N*1,25)/2π*0,5 MdMot = 19,6Ncm = 0,196Nm Dein Schrittmotor kann also sehr klein Ausfallen! Beachte allerdings dass deine Lösung eher für hohe Kräfte und nicht für hohe Geschwindigkeiten ausgelegt ist da du eine Gewindespindel nimmst und nicht z.b einen Riemen. Gruss Harald
Harald schrieb: > MdMot = 19,6Ncm = 0,196Nm > > Dein Schrittmotor kann also sehr klein Ausfallen! > Beachte allerdings dass deine Lösung eher für hohe Kräfte und nicht für > hohe Geschwindigkeiten ausgelegt ist da du eine Gewindespindel nimmst > und nicht z.b einen Riemen. Die Gewindespindel nimmt er damit er in der Pause strom sparen kann. Im Prinzip macht sowas nur Akkubetrieben Sinn. Dabei muss man auch von langsamer Geschwindigkeit ausgehen, z.B. eine ganze Nacht. Was ich in dem Zusammenhang überlege ist, ob es für kürzere Laufzeiten bei langen Belichtungszeiten günstig wäre zusätzlich einen kontinuierlichen Betrieb zu bewerkstelligen. Z.B. einaustauschbarer Riemenantrieb. Normal mit 1:1, sonst mit 3:1 untersetzung oder/und Mikroschritt. Damit wäre es möglich alle 2s mit z.B. 1/20 zu belichten (im Innenraum oder bei Nacht noch länger). Wenn man stoppt muss man sonst warten bis das ganze wieder ausgeschwungen ist. Einfach eine langsame Schrittfrequenz ist kritisch, wegen dem entstehenden Rattern. Daraus musste sich die brauchbarste schnellste Geschwindigkeit ergeben, immer Abhängig von der Beleichtungszeit. 30min Dauerbetrieb sollte mit Akku zu bewerkstelligen sein. bye uwe
Harald schrieb: > Dein Schrittmotor kann also sehr klein Ausfallen! Da hängt nicht nur die Kamera dran, sondern auch die drehenden Teile des Motors. Also muss man deren Trägheitsmomente und die Drehgeschwindigkeitsänderung berücksichtigen.
Chris E. schrieb: > Das Grundgerüst steht, nun muss der Schrittmotor noch gewählt und > dimensioniert werden. > Der Schrittmotor soll eine Gewindestange M8 antreiben > (Steigung:1,25/Umd) Ich meine, du machst hier einen Fehler. Eine M8 Gewindestange ist ganz gewiß NICHT das geeeignete Mittel. Grund: Metrisches Gewinde ist eigentlich dafür gedacht, festgezogen zu werden. Was du eigentlich brauchst, ist eine Gewindstange mit Trapezgewinde. Diverse Chinesen bieten sowas zu erträglichen Preisen und mit Längen von ca. 300 mm an (suche bei Alibaba nach 3D-Drucker + Stepper) Sowas ist also beschaffbar. Schau nach den Maximalströmen und nach den Haltemomenten, das sind deine eigentliche Kenngrößen. Die Haltemomente kannst du anhand der Spindelsteigung in Belastungskraft umrechnen. Dein eigentliches Problem ist aber der Treiber für den Schrittmotor. Es gibt nicht wirklich viele Treiber-IC, die einem die Arbeit abnehmen. Von ollem Kram, bei dem man das Choppern selbst organisieren muß, rate ich dir ab. Was es da so gibt, ist fast immer mechanisch elend klein (SO24 narrow oder QFN 5x5mm usw.) und das, obwohl über den IC ne Menge Verlustleistung verbraten wird. Das schlimmste Beispiel sind die billigen chinesischen Stepper-Treiber Marke "Schmalzhaus" - nee, nicht weil der Erfinder zu doof war, sondern weil der IC von Allegro auf diesen Baugruppen ein bipolarer IC ist mit Sättigungsspannungen von 2 Volt auf der HI-Seite und 1.3 Volt auf der LOW-Seite. Ohne diese Baugruppen kopfüber auf einen Kühlkörper zu schrauben, wird der IC bereits im Stillstand kochend heiß. Neuere Stepper-Driver-IC sind nicht mehr bipolar und man mu0 dort nach dem Rdson gucken. Wirklich gute Rdson Werte gibt es dort auch nicht, so ab 280 mOhm aufwärts (je 1x pro LOW- und HIGH-Seite), aber immerhin besser als bipolar. W.S.
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