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Schrittmotor: Zusammenhang PWM-Tastverhältnis, Schrittfrequenz
Gast
#4332832
Über das Tastverhältnis der PWM lässt sich der Strom an den Spulen einstellen und damit das Drehmoment. Die Schrittfrequenz bestimmt die Drezahl des Motors, mit zunehmender Drehzahl muss der Strom, also das PWM-Tastverhältnis, angehoben werden. Nach welchem Schema geht man vor um das Tastverhältnis zu erhöhen? Ich will kein festes Tastverhältnis vorgeben und dann die Drehzahl ändern, sondern beides möglichst variabel und zu einander angepasst halten.
Gast
#4332849
Mario schrieb: > ... mit zunehmender > Drehzahl muss der Strom, also das PWM-Tastverhältnis, angehoben werden. Echt? Mißt man nicht den Strom permanent und hält ihn konstant? Mario schrieb: > mit zunehmender > Drehzahl muss der Strom, also das PWM-Tastverhältnis, angehoben werden. Nein. Dieser Zusammenhang ist nicht zwingend. Wenn überhaupt, dann würde ich es anders herum formulieren: wenn nur eine geringe Drehzahl gebraucht wird, dann kann man den Strom reduzieren. In den meisten Fällen steuert man den Motor einfach permanent mit dem maximal erlaubten Strom an. Das Tastverhältnis wird dabei auch nicht irgendwie vorgegeben, sondern stellt sich über die Stromregelung (Chopper) selbsttätig ein.
Gast
#4332892
Ich hatte in der Vergangenheit eine Motorsteuerung gebaut, hatte das PWM-Verhältnis fest eingestellt und die Schrittfreuquenz verändert, fand die Lösung aber nicht so elegant und das Problem geistert schon ein Weilchen in meinem Kopf rum.
Gast
#4332896
Mario schrieb: > muss der Strom, also das PWM-Tastverhältnis, angehoben werden Da steckt schon ein Irrtum drin, PWM ist keine StromREGELUNG. Dazu muss der Strom gemessen werden und danach das Tastverhältnis eingestellt (Chopper). Das macht normalerweise der Treiber-IC. Übrigens choppt der erst, nachdem der Strom den gewünschten Wert erreicht hat, das ist was anderes als eine PWM und beeinflusst die maximale Schrittgeschwindigkeit. Georg
Gast
#4332916
mmmmhhh okay, also wenn ich den Strom über einen Shunt messe und danach das PWM-Verhältnis einstelle habe ich das Chopper-Prinzip umgesetzt... ?
Gast
#4332931
Mario schrieb: > mmmmhhh okay, also wenn ich den Strom über einen Shunt messe und danach > das PWM-Verhältnis einstelle habe ich das Chopper-Prinzip umgesetzt... ? Schmeiß Deine L293 weg und nimm einen passenden Schrittmotortreiber, der den Strom von selbst regelt. A4982 zum Beispiel. Den Strom wählt man so, daß er für die Bewegung ausreichend hoch ist. Mit zunehmender Drehzahl sinkt der Strom wiederrum von selbst, da ihn die Induktivität der Spulen bei höheren Schrittfrequenzen reduziert. Um dem Entgegenzuwirken kann man einen möglichst hohe Versorgungspannung vorgeben.
Gast
#4332932
Hatte nen DRV8432 verwendet... aber gut vielleicht sollte ich wirklich einen Treiber nehmen der den Strom selbst regelt... Ich danke euch!
Gast
#4333084
Mario schrieb: > also wenn ich den Strom über einen Shunt messe und danach > das PWM-Verhältnis einstelle habe ich das Chopper-Prinzip umgesetzt... ? Eher nicht - um den Strom INNERHALB eines Schrittes herunter zu regeln müsste dein Prozessor schon verdammt schnell sein. Die Chopper funktionieren analog zu einem Stepdown-Regler, bloss mit Strom - zu Schrittbeginn wird die volle Spannung an die Wicklung gelegt, ist der eingestellte Strom erreicht, wird abgeschaltet, sinkt er um einen bestimmten Faktor ab, wird wieder eingeschaltet usw. Georg
Gast
#4333212
Georg schrieb: > Mario schrieb: >> also wenn ich den Strom über einen Shunt messe und danach >> das PWM-Verhältnis einstelle habe ich das Chopper-Prinzip umgesetzt... ? > > Eher nicht - um den Strom INNERHALB eines Schrittes herunter zu regeln > müsste dein Prozessor schon verdammt schnell sein. > > Die Chopper funktionieren analog zu einem Stepdown-Regler, bloss mit > Strom - zu Schrittbeginn wird die volle Spannung an die Wicklung gelegt, > ist der eingestellte Strom erreicht, wird abgeschaltet, sinkt er um > einen bestimmten Faktor ab, wird wieder eingeschaltet usw. > > Georg Hallo Georg, also ich habe damals versucht hinter der H-Brücke nach der Low-Side den Strom über einen Shunt zumessen (das ganze lief mit einem Atmege32), den ADC hatte ich mit dem PWM-Kanal getriggert. Meine Motore waren schon ordentlich Wuchrbrummen 24V/6A. Nun hatte ich versucht eine Stromregelung einzubauen über den oben erwähnten Aufbau, doch ich wusste in keinster weise wie ich diesen an meine Drehzahl koppeln sollte. 15 % Tastverhältnis waren bei langsamer Drehzhal zu viel (der Motor hat gerattert wie sau), bei erhöhter Drehzahl lief er wieder rund. Warum gerattert?, weil der Motor die zugeführte Energie nicht umwandeln kann. Vielleicht lag es wirklich an dem Strommessung, wird das ganze so eingestellt das ich irgendwas zwischen 5-6 A an den Wicklungen anliegen habe? Grüße Mario
Gast
#4333222
Mario schrieb: > mit zunehmender Drehzahl muss der Strom, also das PWM-Tastverhältnis, > angehoben werden. Warum?
Gast
#4333231
Tom schrieb: > Mario schrieb: >> mit zunehmender Drehzahl muss der Strom, also das PWM-Tastverhältnis, >> angehoben werden. > > Warum? Weil er sonst einfach stehen bleibt... (...auf jedenfall muss das Tastverhältnis angehoben werden) Tom schrieb: > Mario schrieb: >> mit zunehmender Drehzahl muss der Strom, also das PWM-Tastverhältnis, >> angehoben werden. > > Warum? wenn wir uns mal vostellen, wie so ein Schrittmotor funktioniert, dann ist das im Prinzip sehr simpel. Da gibt es einen Elktromagneten und einen Stabmagneten. Wird an den Elektromagneten ein Strom angelegt, so zieht der ein Ende des Stabmagneten an. Da der Stabnagmet drehbar gelagert ist, wird der also nicht einfach nur an einem Pol angezogen, sondern er dreht sich auch noch. DAs Megnetfeld des Elektromagneten hängt vom Strom durch diesen ab. Je stärker der Strom desto stärker auch das Magnetfeld. Je stärker aber das vom Elektromagneten erzeugte Magnetfeld, desto stärker zieht er den rotierbaren Stabmagneten an. Je stärker die Anziehung, desto schneller wird der Stabmagnet aus der Ruhe heraus beschleunigt und gedreht. Ist der Stabmagnet durch die Rotation beim Elektromagneten angekommen, dann wollen wir im Idealfall, dass der Elektromagnet abgeschaltet wird. Denn der rotierende Stabmagnet hat ja auch eine träge Masse und wird daher weiterrotieren. Ist sein Pol aber über den Elektromagneten hinausgeschossen, dann wirkt der Elektromagnet jetzt wie eine Bremse, die den Stabmagnetebn wieder abbremst. Und genau das wollen wir ja nicht, wenn sich der Stabmagnet weiter drehen soll. Was wir statt dessen wollen, das ist, dass der nächste Elektromagnet entlang des Umfangs eingeschaltet wird, und so den rotierenden Stabmagneten durch seine Anziehung weiter dreht. Und so weiter und so weiter. Was wir also wollen, das ist, dass jeder Elektromagnet entlang des Umfangs den rotierenden Magneten gerade so anzieht, dass ein Pol von ihm zum Elektromagneten hinrotiert, aber genau dann abschaltet, wenn er den rotierenden Magneten bremsen würde. Statt dessen soll sich dann der nächste Magnet aktivieren. D.h. die anzhiehende Kraft vom Elektromagneten muss so gestaltet sein, dass sie bei langsamen Drahzahlen länger wirkt, ohne dass der Stabmagnet darüber hinausschiesst. Wie stark das Magnetfeld sein muss, richtet sich wieder danach, was dann letzten Endes der rotierende Stabmagnet antreiben muss. Denn je mehr der 'arbeiten' muss, desto stärker muss auch das Magnetfeld sein. Muss der aber wenig arbeiten, dann wollen wir auch kein so starkes Magnetfeld haben, weil dann der rotierende Magnet einen Satz auf den Elektromagneten zu macht und enorm beschleunigt an ihm vorbei saust um gleich danach wieder enorm gebremst zu werden (das "Rattern"). Auf der anderen Seite baut sich ja auch ein Magnetfeld nicht in 0 Zeit auf. Wenn also die Zeit, in der der Elektromagnet aktiv ist immer kürzer wird, dann hat es gar keine Zeit mehr, sich komplett zur Sollstärke aufzubauen. Also hilft man nach, indem mam ein stärkeres Magnetfeld anpeilt, sodass man wenn es sich zu beispielsweise 60% augebaut hat, dann auch schon die Feldstärke hat, die man eigentlich erreichen wollte. Soviel zum Thema: Schrittmotoren ohne Elektrotechnik und nur mit klassischer Physik betrachtet. Ein Schrittmotor ist einfach nur ein Esel, der von einer Scheune zur nächsten hechelt, weil er dort eine Karotte sieht, die er haben will. Ist er bei der Scheune, dann wird die Karotte abgedeckt und die an der nächsten Scheune sichtbar gemacht.
Gast
#4333540
Mario schrieb: > wird das ganze so > eingestellt das ich irgendwas zwischen 5-6 A an den Wicklungen anliegen > habe? Ich sehe da bloss eine sinnvolle Möglichkeit: Drehzahl und Strom einstellbar machen und den Motor so in allen vorgesehenen Betriebsarten probelaufen zu lassen - sinnvollerweise auch mit realistischer Last. Das ist zwar aufwändig, aber theoretisch die Werte vorhersagen kann, wenn überhaupt, nur ein erfahrener Spezialist, der den Motor kennt. Georg Antwort schreibenBitte melde dich an, um einen Beitrag zu schreiben. |
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