Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Günstige Schrittmotorsteuerung


von andi k. (Firma: mw) (k2daa)


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Servus an alle,

ich bin hier ganz neu im Forum und habe eine Frage zu 
Schrittmotorsteuerungen. Ich habe das Forum auch schon nach verwandeten 
Beiträgen durchsucht und konnte leider nichts finden.

Also ich habe folgendes Problem, ich möchte ein Array an Schrittmotoren 
aufbauen und suche dafür eine Schrittmotorsteuerung. Das Problem ist nur 
das es sehr viele Motoren sind und ich eine sehr günstige suche. Die von 
Pollin habe ich schon gesehen und suche was ähnliches.

http://www.pollin.de/shop/dt/MzA2OTg2OTk-/Motoren/Schrittmotoren/Schrittmotor_NEOCENE_2T354207.html

Wo kann man etwas so günstig kaufen? Oder muss ich das selber 
zusammenschustern?

Ich danke euch schon mal im vorraus.

von Niemand (Gast)


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HI, was ist falsch an dem Pollin Ding ? Der Preis scheint mir 
unschlagbar

von Tishima (Gast)


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Hallo!

Du musst schon mehr verraten.

Was für Schrittmotoren Uni oder Bipolar und art der Ansteuerung.
Daten schrittmotor etc.

gruß,
Bjoern

von Führmann (Gast)


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wie viele Stepper sollen denn unabhängig voneinander angesteuert werden?

Geht es nur um die Steuerung oder auch um einen Treiber, der den 
entsprechenden Strom liefert?

Wie sollen die Stepper angesteuert werden, seriell, per Dir und Clk, 
parallel?????

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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andi ko schrieb:
> Wo kann man etwas so günstig kaufen?
Auf dem Recyclinghof = Pollin

> Oder muss ich das selber zusammenschustern?
Das (Steuerung + Motor) wirst du für den Preis niemals schaffen!

andi ko schrieb:
> ich möchte ein Array an Schrittmotoren aufbauen
Wofür?
> das es sehr viele Motoren sind und ich eine sehr günstige suche
Ist der Preis das einzige Entscheidungkriterium?
Oder spielt da auch die Schrittanzahl und das Drehmoment oder gar die 
Baugröße noch mit rein?

von andi k. (Firma: mw) (k2daa)


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Vielen Dank für die schnellen Antworten.

Also zu den Motordaten: ich möchte einen kleinen Bipolaren Motor 
ansteuern der ein Maximales Haltenmoment von vllt 750mA hat. Ideal wären 
dennoch 500mA.
Ich möchte eine Anzahl von Motoren, sagen wir mal 100, einzeln 
ansteuern. Das heißt sowohl nacheinander als auch gleichzeitig. Wichtig 
ist das die Steuerung kompakt ist. Drehmoment sollten schon so ca. 
11-15Ncm sein.Und umso höher die Auflösung des Motor desto besser.

Bei der Steuerung von Pollin weiß ich nicht wie man sie ansteuert und 
auch nicht ob ich jedesmal die selbe Steuerung bekomme. Sprich wenn ich 
das 100 mal bestelle ob ich dann auch 100 identische Steuerungen und 
Motoren bekomme. Das sind ja nur irgendwelche ausgeschlachteten 
Scanner/Drucker Motoren und Steuerungen.

Danke für eure Bemühungen.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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andi ko schrieb:
> Bei der Steuerung von Pollin weiß ich nicht wie man sie ansteuert und
> auch nicht ob ich jedesmal die selbe Steuerung bekomme.
Wenn der Max da noch 100 davon hat, dann bekommst du sicher 100 gleiche. 
Und wenn die 100 verkauft sind, bekommst du keine mehr...

> Und umso höher die Auflösung des Motor desto besser.
Es fehlen immer noch Zahlen...
Denn das kann niemals mit
>>> ich eine sehr günstige suche
in Übereinstimmung gebracht werden...

> Wichtig ist das die Steuerung kompakt ist.
Was heißt hier kompakt?
Ist dir klar, dass du bei 100*500mA schon mal 50A bereitstellen und 
kühlen mußt?

Sag doch mal einfach WAS du denn da Geheimes und Einzigartiges bauen 
willst...

von Frank (Gast)


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andi ko schrieb:
> ich möchte einen kleinen Bipolaren Motor
> ansteuern der ein Maximales Haltenmoment von vllt 750mA hat.

Der hat doch bestimmt technische Daten, wo der Spulenstrom nicht als 
Kraftangabe dient.
Für 100 Stück ist die eigene Lösung m.E. die günstigste, da man sie nach 
eigenem Bedarf auslegen kann und keine "Ramschverwertung" betreiben muß. 
Meine Glaskugel würde mir einen L6219 in Verbindung mit einem ATmega48 
empfehlen.

von ich (Gast)


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>Maximales Haltenmoment von vllt 750mA

Das sagt doch schon alles

von MaWin (Gast)


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Die Scanner-Platine erlaubt es dir natürlich nicht, den Motor direkt 
anzusteuern (1 Schritt vorwärts, 1 Schritt rückwärts..).
Aber auf der platine ist ein Chip, der das erlaubt, wenn er ein Takt und 
ein Richtungssignal bekommt.
Im Prinzip reicht dir also das rechte Viertel der Platine, den Rest 
könntest du absägen.
Dann brauchst du für 100 solcher Dinge aber 200 Ausgänge vom steuernden 
(PC?). Dafür ist der USB Anschluss auf der Scanner-Platine nicht 
tauglich. Du hättest eh nicht 100 USB Anschlüsse an deinem Rechner.
Also muß so oder so eine Elektronik dazwischen, die 100 Taktsignale und 
100 Richtungssignale bereitstellt, was man mit 25 Schieberegistern vom 
Typ 74HC595 erledigen könnte. Die müssen aber an ein Parallelport LPT 
eines Computers (oder I/O Ports eines uC). Will man USB, muss man was 
'intelligentes' dazulöten.

Ohne löten wirst du also nicht hinkommen, ohne 50A Netzteil auch nicht, 
deine Probleme liegen also wohl woanders als im Preis von 100 
Schrittmotoren.

von Frank (Gast)


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ich schrieb:
>>Maximales Haltenmoment von vllt 750mA
>
> Das sagt doch schon alles

Schon, aber man ist doch immer neugierig :-)

von spess53 (Gast)


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Hi

>Die Scanner-Platine erlaubt es dir natürlich nicht, den Motor direkt
>anzusteuern (1 Schritt vorwärts, 1 Schritt rückwärts..).
>Aber auf der platine ist ein Chip, der das erlaubt, wenn er ein Takt und
>ein Richtungssignal bekommt.

Nicht ganz. Der L6219 benötigt die Phasensignale. Je nach Mode(Voll-, 
Halb- und 'Micro'-Stepping) zwischen 2 und 6 Signale.

MfG Spess

von Tip (Gast)


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andi ko schrieb:
> Ich möchte eine Anzahl von Motoren, sagen wir mal 100, einzeln
> ansteuern. Das heißt sowohl nacheinander als auch gleichzeitig. Wichtig
> ist das die Steuerung kompakt ist. Drehmoment sollten schon so ca.
> 11-15Ncm sein.Und umso höher die Auflösung des Motor desto besser.

Wenn du pro Motor 500 oder 750 mA Spulenstrom verwenden willst, bei 
Halbschrittbetrieb also 1..1,5 A solltest du die bei 100 Motoren als 
erstes über das Netzteil gedanken machen.

von ich (Gast)


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Ich frage mich wofür mann 100 Schrittmotoren braucht? Einen mechanischen 
Tausendfüßler?

von Franz B. (byte)


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Kann es sein das es sowas werden soll?
http://www.mikrocontroller.net/articles/Schrittmotor-Controller_(Stepper%29

Hier stehen alle wichtigen für OttoNormalverbraucher erhältichen 
Steuerungen drin.
=> http://www.rn-wissen.de/index.php/Schrittmotoren

Es gibt auch ein paar Supermoderne D-Mos SMD Brücken die per SPI oder 
I2C angesteuert werden können (Automotive). Die sind richtig klein und 
fabrizieren wenig Pv. Aber bekommt halt nicht jeder.

von Frank (Gast)


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Tip schrieb:
> Wenn du pro Motor 500 oder 750 mA Spulenstrom verwenden willst, bei
> Halbschrittbetrieb also 1..1,5 A solltest du die bei 100 Motoren als
> erstes über das Netzteil gedanken machen.

Ein schönes Beispiel, wie man alles schlechtrechnen kann.
Nimmt man beispielsweise einen Motor mit 4V/0,7A, betreibt die 
Ansteuerung mit 24V und senkt den Haltestrom auf 1/3 ab reduziert sich 
die Gesamtstromaufnahme auf ganz zivile Werte.
Man könnte sich dann aber auch nicht so aufregen!

von ich (Gast)


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Haltestromabsenkung ist OK. Aber dazu muss man garanieren dass die 
niemals alle gleichzeitig laufen können.

24V an einen 4V Motor anzulegen spart jedoch keinen Strom.

von Frank (Gast)


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ich schrieb:
> 24V an einen 4V Motor anzulegen spart jedoch keinen Strom.

Das habe ich auch garnicht geschrieben :-)
Mitdenken schadet nicht.

von ich (Gast)


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Das hast du geschrieben:

Nimmt man beispielsweise einen Motor mit 4V/0,7A, betreibt die
Ansteuerung mit 24V und senkt den Haltestrom auf 1/3 ab reduziert sich
die Gesamtstromaufnahme auf ganz zivile Werte.

Meines Erachtens ist das ein Satz, in dem es ums Strom sparen geht.
Und solche blöden von-der-Seite Anmachsprüche wie

>Mitdenken schadet nicht.

kannst du dir sparen

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


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Bei 100 Achsen/Motoren würde ich nicht den L6219 nehmen, der ist zu alt 
(hohe Verluste, kein echter Mikroschritt, viele I/Os erforderlich). 
Allegro hat da z.B. schöne Treiber im Programm, die sogar 1/16 
Mikroschritt können.

Was es die Leistungsberechnung angeht muss ich Frank allerdings recht 
geben. Man kann und darf nicht einfach die Phasenströme aufaddieren, 
wenn man stromgeregelte Treiber verwendet. Und das ist hier dringend 
anzuraten. Wenn ein Motor mit 4V 0,7A angegeben ist, entspricht das bei 
einem 2-phasigen Motor 5,6VA Verlustleistung. Dazu kommen noch die 
Treiberverluste und die mechanisch abgegebene Leistung. Über den Daumen 
in Summe 10VA pro Motor, bei 100 Motoren also 1000VA. Das kann man 
problemlos mit 4 Netzteilen a 250W erschlagen. Wenn man weiss, dass nie 
mehr als x Motoren gleichzeitig laufen, und die anderen Motoren mit 
reduziertem Phasenstrom gehalten werden, können die Netzteile auch 
kleiner ausfallen.

Bei 100 Achsen lohnt sich für kommerzielle Anwendungen eine semi-custom 
Lösung, bei der man mehrere Achsen (z.B. 8 oder 10) auf einer Platine 
unterbringt. Sonst zahlt man nacher für den Verdrahtungsaufwand und 
eventuelle Fehlersuche mehr, als man für die Elektronik gespart hat. Bei 
Bedarf mache ich gerne mal ein Angebot...

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

von Franz B. (byte)


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ich schrieb:
> Nimmt man beispielsweise einen Motor mit 4V/0,7A, betreibt die
> Ansteuerung mit 24V und senkt den Haltestrom auf 1/3 ab reduziert sich
> die Gesamtstromaufnahme auf ganz zivile Werte.

Der Stromverbrauch hängt ganz klar von der Anwendung ab. Das das Teil 
die ganzen Zeit am rotieren, interessiert der Haltestrom sogut wie 
nicht. Und das Netzteil sollte man trotzdem auf den Maximalverbrauch 
auslegen. Zumindest vom Strom her. DauerLEISTUNG (Kühlung) bzw. 
Einschaltdauer bei Imax is dann wieder Abwägungssache.

von MaWin (Gast)


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> Der Stromverbrauch hängt ganz klar von der Anwendung ab.

Bei Schrittmotoren ?

Oje.

[ ] Du hast Ahnung.

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


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Hallo MaWin!

Gemeint war vermutlich die Leistungsaufnahme, aber auch der Strom ist 
über den Drehzahlbereich nicht konstant. Bzw nur bis zu dem Punkt, wo 
die Stromregelung nicht mehr arbeitet, weil die Frequenz des Drehfeldes 
zu hoch ist, um den Nennstrom noch zu erreichen. Und auch vorher ist der 
Strom nicht mehr wirklich konstant, da der Anteil der Stromanstiegszeit 
immer dominanter wird.

Dank Stromregelung ist der Phasenstrom natürlich nicht lastabhängig, die 
Leistungsaufnahme aber sehr wohl.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

von ich (Gast)


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Bevor es hier an technische Details geht, wäre es schon interesant zu 
wissen wofür man 100 Schrittmotoren braucht, welche Leistung die jeweils 
haben, wie viele maximal zur gleichen Zeit laufen usw.
Bevor sich der TO da nicht geäusert hat ist das alles für die Katz.

von Franz B. (byte)


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MaWin schrieb:
>> Der Stromverbrauch hängt ganz klar von der Anwendung ab.
> Bei Schrittmotoren ?
> Oje.
> [ ] Du hast Ahnung.

Tja, man müste halt mal 2m weiter denken können, dann könntest du dir 
solch peinliche Aussagen sparen. Schon alleine der Gesunde 
Menschenverstand sollte einem sagen das 100 voll arbeitende Motoren mehr 
Strom brauchen als 100 die zu 90% im Haltemodus (50-70%) Idlen. Auch 
wenn Schrittmotoren sind. Und ich meine STROM.

Mein lieber Freund. Das mit den Schrittmotoren ist nämlich so. Die 
Wicklungen sind zwar vermeindlich (Konststant)-Stromgesteuert. Aber die 
Stromaufnahme der Schaltregler ist abhängig von der Belastung der 
Motoreinheiten. Es ist nicht ganz so einfach wie bei DC oder 
Drehstrommotoren. Bei Schrittmotoren gelten nicht die klassischen 
Regeln, das ist klar. (Haltestrom, Kippmoment, etc) Aber trotzdem hat 
man wechselnde Belastungsszenairen. Und da die Versorgungseinheit für 
die Schaltregler i.d. Regel eine Festspannung hat (meist 24V, ggf. 
ungeregelt) ... aber die Leistungsaufnahme sich verändert... richtig.. 
verändert sich auch der Strom.

Ich kann nur raten die Versorgungs-Einheit auf den maximalen Strom 
auszulegen. (Nicht Dauerleistung) Insbesondere wenn was 
Softwaregesteuert ist. Irgendwann kommt die Kundschaft auf die Idee... 
"das könnten wir doch so machen". Es ist immer besser wenn die Anlage 
funktioniert aber bei thermischer Überlast dann in einen eindeutigen 
Fehler läuft als durch Strom-Überlast verursachte abstruse 
Fehlfunktionen zu suchen. Insbesondere Schrittmotorsteuerungen sind da 
anfällig, weils meinstens keine kompletten Regelkreise gibt. Inwiefern 
das bei so extremen Anforderungen >100 Motoren noch möglich ist, steht 
auf einem anderen Blatt. Dazu müste man aber von dem TE erstmal erfahren 
um was es geht. Aber ich denke das wird wieder eine 
Licht/Lasersteuerungsanlage. Den (leider kaputten) Link auf das MC-Wiki 
enthält ja ne 32 Motoren Lösung.

von Alexander S. (esko) Benutzerseite


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von JojoS (Gast)


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von Trinamic gibts schöne Treiber ICs, damit kann man z.B. sowas 
aufbauen:
http://www.ulrichradig.de/home/uploads/File/TMC222/Micro_Stepper_TMC222.zip

von Jorgie (Gast)


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Frank schrieb:
> Der hat doch bestimmt technische Daten, wo der Spulenstrom nicht als
> Kraftangabe dient.

Nocht interessanter ist das Drehmoment, da die Kraft sehr von dem 
Hebelarm abhängt. ;-)

von Tip (Gast)


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JojoS schrieb:
> von Trinamic gibts schöne Treiber ICs, damit kann man z.B. sowas
> aufbauen:
http://www.ulrichradig.de/home/uploads/File/TMC222/Micro_Stepper_TMC222.zip

Mit den TMC222 lassen sich jeweis 32 Motoren über einen TWI/I2C-Bus 
steuern, d.h. mit 3..4 Bus-Mastern hätte man ohne zusätzlichen 
HW-Aufwand Zugriff auf die 100 Motoren.

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


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Verwendet Trinamic immer noch das Daisy-Chain Prinzip? Dann ist eine 
Lösung mit 32 Treibern in einer Kette allerdings nicht besonders 
schnell. Ich hatte schonmal bei einem Kunden mit einer Anwendung zu tun, 
wo schon bei 3 Treibern in Reihe die Übertragung zu langsam war. Das war 
allerdings eine hochdynamische Anwendung...

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

von Frank (Gast)


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JojoS schrieb:
> von Trinamic gibts schöne Treiber ICs, damit kann man z.B. sowas
> aufbauen:

Aber es ging doch um eine kostengünstige Lösung :-)
Ich denke, der TO hat längst das Handtuch geworfen, sodass wir uns 
unsere (Rat)Schläge sparen können.

von ich (Gast)


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Thorsten Ostermann schrieb:
> Dank Stromregelung ist der Phasenstrom natürlich nicht lastabhängig, die
> Leistungsaufnahme aber sehr wohl.

Je nach Betriebsspannung und Spuleninduktivität ist trotz Stromregelung 
zumindest bei höheren Schrittgeschwindigkeiten die mittlere 
Stromaufnahme von der Drehzahl abhängig.

Leider gibt es zu dem Einsatzszenario immer noch keine Infos, so dass 
der Thead sich hier sehr im "Glaskugellesen" ergeht...

von Harald Wilhelms (Gast)


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ich schrieb:
> Ich frage mich wofür mann 100 Schrittmotoren braucht? Einen mechanischen
> Tausendfüßler?

http://de.wikipedia.org/wiki/Hundertfüßer
SCNR
Harald

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


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Hallo"ich"

> Thorsten Ostermann schrieb:
>> Dank Stromregelung ist der Phasenstrom natürlich nicht lastabhängig, die
>> Leistungsaufnahme aber sehr wohl.
>
> Je nach Betriebsspannung und Spuleninduktivität ist trotz Stromregelung
> zumindest bei höheren Schrittgeschwindigkeiten die mittlere
> Stromaufnahme von der Drehzahl abhängig.

Du zitierst Sinnentstellend. Ich hatte vorher geschrieben:

"Gemeint war vermutlich die Leistungsaufnahme, aber auch der Strom ist
über den Drehzahlbereich nicht konstant. Bzw nur bis zu dem Punkt, wo
die Stromregelung nicht mehr arbeitet, weil die Frequenz des Drehfeldes
zu hoch ist, um den Nennstrom noch zu erreichen. Und auch vorher ist der
Strom nicht mehr wirklich konstant, da der Anteil der Stromanstiegszeit
immer dominanter wird."

Was du meinst, ist eben genau der Bereich, wo die Stromregelung nicht 
mehr arbeitet, weil der Nennstrom ohnehin nicht mehr erreicht wird.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

von ich (Gast)


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Thorsten Ostermann schrieb:
> Was du meinst, ist eben genau der Bereich, wo die Stromregelung nicht
> mehr arbeitet, weil der Nennstrom ohnehin nicht mehr erreicht wird.

Die mittlere Stromaufnahme ändert sich immer mit der 
Drehzahl/Schrittdauer, nicht erst ab dem Punkt, an dem die Stromregelung 
nicht mehr arbeitet. Grund ist, dass sich das Verhältnis der Zeiten von 
langsam ansteigendem Strom zu geregeltem Bereich mit der Schrittdauer 
verschiebt - auch bei längeren Schritten schon.

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


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Liest du eigentlich was ich schreibe?

"Und auch vorher ist der Strom nicht mehr wirklich konstant, da der 
Anteil der Stromanstiegszeit immer dominanter wird."

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

von MaWin (Gast)


Angehängte Dateien:

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Nur halt in unrelevantem Maßstab. Ich hoffe, das AVI kommt rüber,
Spannungsabfall am Shunt beim Abbremsen eiennes Schriitmotor bis zum 
Schrittverlust.

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