Hallo, ich wollte gerne wissen, wie ich den kleinsten Schritt eines Schrittmotors berechnen kann. Damit meine ich, wie weit sich der Rotor bei einem Schritt bewegt. Ich hoffe ich habe mich deutlich ausgedrückt.
Braucht man nicht berechnen. Steht im Datenblatt. Ausserdem hängt es von der Ansteuerung ab (Vollschritt, Halbschritt oder Microstepping). Volker
Ja, ich weiß dass es auf den Betriebsmodus ankommt. Ich musste eben einen Vortrag in der Schule halten, in dem das Thema Schrittmotor kurz angesprochen wurde. Aus der Klasse wurde dann die Frage gestellt, wie weit sich der Motor minimal bewegen kann.
Die kleinste Bewegung hängt theoretisch nur davon ab, wie groß die kleinste mögliche Stromänderung deiner Motorsteuerung ist. In der Realität gibt es natürlich noch Einschränkungen z.B. durch die Trägheit des Rotors. Aber genau beantworten kann man das eben nicht.
Du musst auch unterscheiden, ob es um den kleinsten einstellbaren Schritt geht, oder um die erreichbare Genauigkeit. Mit 1/128 Mikroschritt erreicht ein normaler 1,8° Motor eine Schrittweite/Auflösung von 14 Milligrad. Die Genauigkeit bleibt aber lastabhängig und ist im Worst-case weiterhin ein Vollschritt. Mehr zum Lastwinkel siehe: http://www.schrittmotor-blog.de/?tag=lastwinkel Mit freundlichen Grüßen Thorsten Ostermann
Gut, wenn man das also nicht genau bestimmen kann, woher weiß dann beispielsweise eine CNC-Fräse, wie oft sie einem Schrittmotor sagen soll, dass er fahren soll bis er bei x/y ist? Diese Maschinen haben ja keine Sensoren, die Bescheid geben, wenn der Fräskopf an der richtigen Stelle ist, oder?
@ masterstrike (Gast) >Gut, wenn man das also nicht genau bestimmen kann, Doch, kann man. LESEN! Jeder Schrittmotor macht eine bekannte Anzahl Vollschritte pro Umdrehung, steht im Datenblatt. Die kann man im Halbschrittbetrieb verdoppeln. Oder mit Microstepping um den Faktor X vervielfachen, wobei X endlich ist, typisch 4-256. > woher weiß dann >beispielsweise eine CNC-Fräse, wie oft sie einem Schrittmotor sagen >soll, dass er fahren soll bis er bei x/y ist? Das weiß sie schon. > Diese Maschinen haben ja >keine Sensoren, die Bescheid geben, wenn der Fräskopf an der richtigen >Stelle ist, oder? Oder. Hast du eine Ahnung, was heute in Positionierantrieben steckt. U.a. ein Encoder, der die aktuelle Position rückmeldet. MFG Falk
"Theoretisch unendlich klein, aber Hauptsächlich abhängig von Auflösung der DA Wandler bzw. der PWM und der Leistungsversärker. Begrenzt durch das technisch machbare." würde meine Antwort sein.
masterstrike schrieb: > Gut, wenn man das also nicht genau bestimmen kann, woher weiß dann > beispielsweise eine CNC-Fräse, wie oft sie einem Schrittmotor sagen > soll, dass er fahren soll bis er bei x/y ist? Diese Maschinen haben ja > keine Sensoren, die Bescheid geben, wenn der Fräskopf an der richtigen > Stelle ist, oder? Ich denke schon, das praktisch alle CNC-Maschinen "Sensoren" zur Ortsbestimmung haben, meist in Form von Inkrementalmassstäben. Da das Drehmoment von Schrittmotoren eher gering ist, nehme ich an, das solche Maschinen auch andere Vorschubantriebe haben. Gruss Harald
@ masterstrike (Gast) >Diese Maschinen haben ja keine Sensoren, >die Bescheid geben, >wenn der Fräskopf an der richtigen Stelle ist, oder? Wurde zwar schon kurz beantwortet, aber hier etwas detaillierter. JEDE numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine hat mind. je einen Sensor an jeder Achse ! Das übliche Teil ist entweder Glasmaßstab oder Drehgeber http://de.wikipedia.org/wiki/Glasma%C3%9Fstab http://de.wikipedia.org/wiki/Drehgeber Es gibt sogar Firmen, die davon gut leben (solche Teile herzustellen und zu verkaufen) http://www.heidenhain.de/de_DE/produkte-und-anwendungen/ http://www.heidenhain.de/fileadmin/pdb/media/img/349_529-1B.pdf Übrigens sind an modernen Werkzeugmaschinen Schrittmotoren als Antrieb der Achsen eher unüblich. Üblich sind Gleichstrommotoren. www.ipsta.de/download/aktuell/Anhang_Servoantriebe.pdf Gruss
Harald Wilhelms schrieb: > Ich denke schon, das praktisch alle CNC-Maschinen "Sensoren" zur > Ortsbestimmung haben, meist in Form von Inkrementalmassstäben. Das ist so verallgemeinert nicht richtig. > Da das Drehmoment von Schrittmotoren eher gering ist, nehme ich an, > das solche Maschinen auch andere Vorschubantriebe haben. Das ist so verallgemeinert nicht richtig.
Hallo Klaus! >>Diese Maschinen haben ja keine Sensoren, >>die Bescheid geben, >>wenn der Fräskopf an der richtigen Stelle ist, oder? > > Wurde zwar schon kurz beantwortet, aber hier etwas detaillierter. > > JEDE numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine hat mind. je einen Sensor an > jeder Achse ! > Das übliche Teil ist entweder Glasmaßstab oder Drehgeber > http://de.wikipedia.org/wiki/Glasma%C3%9Fstab > http://de.wikipedia.org/wiki/Drehgeber Naja, bei low-cost Desktop CNC-Maschinen ("Käsefräsen") ist das eben zu teuer. Deswegen sind Schrittmotoren da nach wie vor der am meisten eingesetzte Antrieb. So lange man den Motor nicht überlastet, reicht es ja, die Schritte zu zählen, um zu wissen wo man ist. Man muss sich halt nur über den Unterschied zwischen Auflösung und Genauigkeit im Klaren sind. Aber alleine die Mechanik solcher Maschinen erreicht ja selten Genauigkeiten, die deutlich unter 1/10mm liegen. > Übrigens sind an modernen Werkzeugmaschinen Schrittmotoren als Antrieb > der Achsen eher unüblich. > Üblich sind Gleichstrommotoren. Das ist Unsinn. Wenn man in die Geschichte der WZM zurückblickt, waren anfangs Schrittmotoren und servohydraulische Schrittmotoren üblich. Die wurden dann nach und nach von Gleichstrommotoren verdrängt, dier aber inzwischen wiederum längst durch elektronisch kommutierte Motoren (Synchron-Servos) abgelöst wurden. Auch bei den Lineardirektantrieben sind Synchron-Antriebe der Quasi-Standard. Nur bei Hauptspindeln werden je nach Anwendung Synchron- oder Asynchronmotoren eingesetzt. http://www.amazon.de/dp/3540225064/ Mit freundlichen Grüßen Thorsten Ostermann
Hallo Falk! >>Gut, wenn man das also nicht genau bestimmen kann, > > Doch, kann man. LESEN! > > Jeder Schrittmotor macht eine bekannte Anzahl Vollschritte pro > Umdrehung, steht im Datenblatt. Die kann man im Halbschrittbetrieb > verdoppeln. Oder mit Microstepping um den Faktor X vervielfachen, wobei > X endlich ist, typisch 4-256. Vorsicht: Damit erhöhst du die Auflösung, aber nicht die Genauigkeit. Man muss sich schon darüber im Klaren sein, dass der Motor (lastabhängig) mehrere Mikroschritte daneben liegen kann. Sobald die Last weg ist, kehrt der Rotor natürlich (ähnlich wie eine Feder, die entlastet wird) wieder in seine Ausgangslage zurück. Bei einer low-cost Fräse spielt das aber keine nennenswerte Rolle. Kleines Rechenbeispiel: Spindelsteigung 5mm/U, Direktantrieb mit 1,8° Schrittmotor (200 Vollschritte/U). Das ergibt 40 Vollschritte/mm oder 25µm pro Vollschritt. Bei 1/16 Schritt kann man sogar 1,5625µm Auflösen, muss aber trotzdem damit rechnen, dass die Achse unter Last bis zu einen Vollschritt (also 25µm) ausgelenkt wird. Bei den Kräften, die dazu nötig sind, biegt sich aber die gesamte Mechanik schon in ähnlicher Größenordnung. >> woher weiß dann >>beispielsweise eine CNC-Fräse, wie oft sie einem Schrittmotor sagen >>soll, dass er fahren soll bis er bei x/y ist? > > Das weiß sie schon. Die Maschine weiss garnichts. Der PC mit der CNC-Software zählt die Schritte und kennt daher die Position der Achse. Aber nur so lange, bis die Achse überlastet wird (was im Normalfall nicht passieren sollte, sonst ist der Antrieb falsch ausgelegt). Mit freundlichen Grüßen Thorsten Ostermann
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