Hi, Ich muss einen kleinen Stepper ansteuern, es handelt sich um einen 5V- Typ Daten: Wiring Bipolar Step Angle 15° Operating Voltage 5 VDC Current / Phase 338 mA Resistance / Phase 14.8 Ω Inductance / Phase 6.84 mH Es geht darum die größtmögliche Kraft zu erreichen, das hat sogar Vorrang gegenüber Steps verlieren. Ich kann den Motor ja auch kurzfristig mit 12V betreiben, was ich derzeit auch erfolgreich mache. Die Kraft ist jedoch noch immer nicht ganz genug. Wie hoch kann/darf Spannung/Strom sein? Warum wird eigentlich eine Spannungsangabe gemacht, wenn viele die Motoren mit mehr Power ansteuern? Interessanterweise gibt es vom Hersteller auch ein Datenblatt in dem sind 2 Kurven gegenübergestellt: "L/R Drive" und "chopper drive" Bei chopper drive ist laut Kennlinie die größte Kraft zu erreichen, dort steht als Anmerkung: "All chopper drive curves were created with a 5 Volt Motor and a 40 Volt power supply" Welchen Motortreiber würdet Ihr empfehlen?
Der Strom bestimmt die Kraft. Chopper drive heisst, der Strom wird (elektronisch) geregelt, die Spannung muss höher sein, sie bestimmt letztlich die dann maximal erreichbare Geschwindigkeit. Ein Motor ist themisch limitiert, d.h. du darfst mehr Strom für mehr Kraft durchschicken, wenn es nur kurz ist oder wenn du den Motor gut kühlst (Ventilator, Wasserkühlung). Aber die meisten Schrittmotore haben einen Permanentmagneten drin, dessen Kraft kann man nicht steigern sondern man kann ihn durch zu viel Strom nur entmagnetisieren. Daher sind einer Leistungssteigerung Grenzen gesetzt, ich sag mal mehr als mal 2 ist nicht drin. Kauf einen kräftigeren Motor. Ob du den dann per Vollschritt, per Halbschritt mit 1.4-fachem Strom in den Halbschritten oder per Mikroschritt mit Stromregelung ansteuerst, ist für die Kraft egal.
Markus H. schrieb: > Bei chopper drive ist laut Kennlinie die größte Kraft zu erreichen, Sieh mal genau hin, es wird eine höhere Drehzahl erreicht. Sag besser, was Du machen willst, und nimm einen stärkeren Motor oder ein Getriebe ggf. mit Zahnriemen.
Danke, @spess ich bin gerade dabei den L6219 testweise aufzubauen, wieviel Versorgungsspannung soll ich ihm geben? 24V z.B. ?
M. N. schrieb: > Markus H. schrieb: >> Bei chopper drive ist laut Kennlinie die größte Kraft zu erreichen, > > Sieh mal genau hin, es wird eine höhere Drehzahl erreicht. > Sag besser, was Du machen willst, und nimm einen stärkeren Motor oder > ein Getriebe ggf. mit Zahnriemen. Ich steuere den Motor derzeit mir einem L298 und 12V an. Der ist aber dann schon an der Grenze. Die Kraft ist beinahe schon OK, es fehlt nur ein klein wenig mehr. Da das mechanische Design kaum mehr Platz hat, sollte es hoffentlich mit einer idealen Ansteuerung rauszuholen sein..
Markus H. schrieb: > Die Kraft ist beinahe schon OK, es fehlt nur ein klein wenig mehr. Das ist bei Schrittmotoren immer so :-) Du sagst zwar nicht, was Du machen willst, der Schrittmotor darf aber Schritte verlieren. Ich denke, da würde dann auch ein DC-Motor passen.
over flow schrieb: > der 2 Phasen-Vollschritt verdoppelt die Leistung zusätzlich. Hi, Ich fahre derzeit mit Vollschritt, was unterscheidet den 2 Phasen Vollschritt davon? Meine Ansteuerung derzeit: L1 + - - + L1 - + + - L2 - - + + L2 + + - -
M. N. schrieb: > Markus H. schrieb: >> Die Kraft ist beinahe schon OK, es fehlt nur ein klein wenig mehr. > > Das ist bei Schrittmotoren immer so :-) > Du sagst zwar nicht, was Du machen willst, der Schrittmotor darf aber > Schritte verlieren. Ich denke, da würde dann auch ein DC-Motor passen. Es geht um ein Flüssigkeits-Ventil, welches einen gewissen Durchfluss regeln muss.. Der Schrittmotor ist ein Linearaktuator welcher mittels einer Durchflussmessung geregelt wird. Er sollte also schon ein einer gewissen Stellung genau stehen können wenn die Regelung aktiv ist. Das Problem ist nur, dass der Stößel ab einem gewissen Druck nicht mehr perfekt schließt! Schritte verlieren ist angesichts der externen Messung nicht unbedingt das Problem!
Markus H. schrieb: > over flow schrieb: >> der 2 Phasen-Vollschritt verdoppelt die Leistung zusätzlich. > > Hi, Ich fahre derzeit mit Vollschritt, was unterscheidet den 2 Phasen > Vollschritt davon? > Meine Ansteuerung derzeit: > L1 + - - + > L1 - + + - > L2 - - + + > L2 + + - - Garnichts, das ist 2-Phasen Vollschritt und das ist standard. Vergiss den Einwurf. Brauchst du mehr Drehmoment im unteren Drehzahlbereich bzw. im Stillstand, oder im oberen Drehzahlbereich? Edit: Scheinbar geht es um den quasi-statischen Bereich. Da wird dir auch ein anderer Treiber nicht weiterhelfen. Wenn der Motor bei Nennstrom und sogar mehr als 100% Überstrom nicht genügend Drehmoment liefert, ist es schlicht der falsche Motor. vor allem sollte man den Motor nicht dauerhaft überlasten. Sowas kann man kurzfristig während eines Betätigungsvorgangs machen, aber nicht dauerhaft. Vielleicht hilft auch eine Feder zur Unterstützung, die gegen den Schließdruck arbeitet? Mit freundlichen Grüßen Thorsten Ostermann
Das sieht nach 2-phasen- vollschritt aus. Es sind halt immer beide Spulen bestromt, somit maximale Stromaufnahme. Wohingegen beim ein-phasen-vollschritt nur eine Spule Bestromt ist = halbe Kraft.
> Wohingegen beim > ein-phasen-vollschritt nur eine Spule Bestromt ist = halbe Kraft Es sei denn, man erhöht in dem Moment den Strom auf das 1.414-fache, wie es klügere Schrittmototreiber tun.
MaWin schrieb: >> Wohingegen beim >> ein-phasen-vollschritt nur eine Spule Bestromt ist = halbe Kraft > > Es sei denn, man erhöht in dem Moment den Strom auf das 1.414-fache, > wie es klügere Schrittmototreiber tun. Derzeit bestrome ich den Motor eh schon mit ca. 800mA! (Bei 12 statt 5V) und das mit Vollschritten. Der L6219 kann 750mA max. 1A, meint Ihr dass da trotzdem noch ein Unterschied ist? Den L6219 könnte ich mit ca. 36V Versorgen...
> Derzeit bestrome ich den Motor eh schon mit ca. 800mA! (Bei 12 statt 5V)
P=U²/R sagt dir was ?
Also gemacht ist der Motor für :
P=5V²/14,8Ohm =1,69W
Bei 12V :
P=12²/14,8Ohm =9,73W
Das ist die FÜNFACHE Leistung.
Sowas kann man nicht machen ...
@ Markus H. (holzbaer) >Ich steuere den Motor derzeit mir einem L298 und 12V an. Der ist aber >dann schon an der Grenze. D.h, der Motor bekommt ~ 8V, das ist ~ 1,6facher Strom/Spannung und 2,5fache Verlustleistung. Das macht der nicht dauerhaft mit, wie MaWin schon schrieb. >Die Kraft ist beinahe schon OK, es fehlt nur ein klein wenig mehr. ;-) Jaja, das sagen sie alle. Dann läuft es im Labor unter optimalen Bedingungen ohne Reserve. Vergiss es. >Da das mechanische Design kaum mehr Platz hat, sollte es hoffentlich mit >einer idealen Ansteuerung rauszuholen sein.. Nimm einen anderen Schrittmotor. >Es geht um ein Flüssigkeits-Ventil, welches einen gewissen Durchfluss >regeln muss.. Der Schrittmotor ist ein Linearaktuator welcher mittels >einer Durchflussmessung geregelt wird. Er sollte also schon ein einer >gewissen Stellung genau stehen können wenn die Regelung aktiv ist. Naja, aber die Dinger haben doch eine Gewindestange, d.h. sie bleiben stromlos in ihrer Position. Man müsste also nur zum Regeln viel Strom durchschicken. Wenn man das nicht dauerhaft machen muss, sondern sicherstellen kann, dass der mittlere Tastgrad des Motors unter xx% liegt, könnte es klappen. Ist aber nur die zweitbeste Lösung, ein stärkerer Motor oder eine zusätzliche Kraftübersetzung 2:1 oder 3:1 sind besser. Nimm auf jeden Fall eine bessere H-Brücke, L6202 oder ähnlich, siehe H-Brücken Übersicht. Dort geht nicht soviel Spannung am Treiber verloren wie bei der alten Gurke L298. Dann kommem fast 12V am Motor an. > Das >Problem ist nur, dass der Stößel ab einem gewissen Druck nicht mehr >perfekt schließt! Nimm ein Öffnerventil statt Schließer, da muss der Motor nur öffnen, was einfacher ist. Aber auch dazu braucht man ausreichend Kraft(reserve). >Schritte verlieren ist angesichts der externen Messung nicht unbedingt >das Problem! Aber das erste Anzeichen für ein schlechtes Design.
Uwe schrieb: >> Derzeit bestrome ich den Motor eh schon mit ca. 800mA! (Bei 12 statt 5V) > P=U²/R sagt dir was ? > Also gemacht ist der Motor für : > P=5V²/14,8Ohm =1,69W > Bei 12V : > P=12²/14,8Ohm =9,73W > Das ist die FÜNFACHE Leistung. > Sowas kann man nicht machen ... Tja, das ist ein Argument, leider mache ich das schon so. Der Motor wird auch bei intensiven Testerein schon etwas warm, aber auffällig würde ich nicht sagen. Ich habe leider keinerlei Erfahrung mit Chopper Mode ICs, Du meinst also selbst wenn ich dort diese 750mA einstelle ist die Kraft des Motors maximal gleich als jetzt mit dieser satten Übersteuerung?
@ Markus H. (holzbaer) >Tja, das ist ein Argument, leider mache ich das schon so. Der Motor wird >auch bei intensiven Testerein schon etwas warm, aber auffällig würde ich >nicht sagen. Naja, wenn man an der richtgen Stell misst. Und im Inneren kannst du nicht messen. >Ich habe leider keinerlei Erfahrung mit Chopper Mode ICs, Du meinst also >selbst wenn ich dort diese 750mA einstelle ist die Kraft des Motors >maximal gleich als jetzt mit dieser satten Übersteuerung? Ja. Man kann aber intelligent steuern. Nämlich so. Regelung sagt 1 Schritt runter -> Motor 1 Schritt runter drehen, danach Treiber dekativieren (ENBALE OFF). Regelung sagt 1 Schritt hoch-> Motor 1 Schritt hochdrehen, danach Treiber dekativieren (ENBALE OFF). Bei dem Schrittmotor kommt man vielleicht mit 100ms Steuerpulsen aus, muss man mal messen. Die meiste Zeit sollte er dann inaktiv ruhen, je nach Unhruhe des Regelprozesses. Dann kann man ihn auch deutlich stärker mit Pulsen belasten. Da er keinen Kollektor und sonstige Schleifkontakte hat, gibt es nur eine Begrenzung durch die mittlere Verlustwärme.
Vielleicht reicht es auch einfach, die Spindelsteigung zu reduzieren. Dann steigt auch die Selbsthemmung im abgeschalteten Zustand. Geschwindigkeit scheint ja hier nicht das Problem zu sein. Mit freundlichen Grüßen Thorsten Ostermann
MaWin schrieb: > Aber die meisten Schrittmotore haben einen Permanentmagneten > drin, dessen Kraft kann man nicht steigern sondern man kann ihn > durch zu viel Strom nur entmagnetisieren. Daher sind einer > Leistungssteigerung Grenzen gesetzt, ich sag mal mehr als mal 2 > ist nicht drin. Falk Brunner schrieb: > Dann kann man ihn auch deutlich stärker > mit Pulsen belasten. Da er keinen Kollektor und sonstige Schleifkontakte > hat, gibt es nur eine Begrenzung durch die mittlere Verlustwärme. Was ist denn da jetzt richtig? Kann man durch ser hohe Stromimpulse wirklich den Permanentmagneten entmagnetisieren?
Falk Brunner schrieb: > > Man kann aber intelligent steuern. Nämlich so. > > Regelung sagt 1 Schritt runter -> Motor 1 Schritt runter drehen, danach > Treiber dekativieren (ENBALE OFF). > > Regelung sagt 1 Schritt hoch-> Motor 1 Schritt hochdrehen, danach > Treiber dekativieren (ENBALE OFF). > > Bei dem Schrittmotor kommt man vielleicht mit 100ms Steuerpulsen aus, > muss man mal messen. Die meiste Zeit sollte er dann inaktiv ruhen, je > nach Unhruhe des Regelprozesses. Dann kann man ihn auch deutlich stärker > mit Pulsen belasten. Da er keinen Kollektor und sonstige Schleifkontakte > hat, gibt es nur eine Begrenzung durch die mittlere Verlustwärme. Abgesehen davon, dass ich deine i-Ansteuerung nicht ganz kapiere muss ich aber eine gewisse Drehzahl erreichen, wünschenswert wären ca. 300-400 Steps/Sek. = 2,5-3,5ms/Step... Insofern zurück zum Ursprung :-( richtig? Was sagt Ihr soll ich dennoch den L6219 anwerfen, oder ist das garantiert eine Mühe umsonst? (Lerneffekt außen vor)
Beides ist richtig. Bei Überlast geht der magnetische Kreis sehr schnell in die Sättigung. Bei 200% des Nennstroms wird die Drehmoment Steigerung eher im Bereich 140-170% liegen. Es macht also keinen Sinn, den Strom noch weiter zu steigern. Irgendwann kommt man dann in den Bereich, wo man den Motor schädigt. Bei EC-Motoren wird z.T. ein Entmagnetisierungsstrom angegeben. Bei Schrittmotoren gibt man das normalerweise nicht an, weil man im ungeregelten (Dauer)-Betrieb ohnehin nicht mit dem Strom so hoch geht. @Markus: Ist das ein kommerzielles Projekt oder eine Hobby-Bastelei? Zumindest für ersteres würde ich einfach eine fertige Schaltung kaufen und testen. Aber wie dir hier schon von verschiedenen Seiten geraten wurde ist das kein stabiles Design, und du solltest eigentlich den Motor wechseln. Mit freundlichen Grüßen Thorsten Ostermann
Thorsten Ostermann schrieb: > Bei Überlast geht der magnetische Kreis sehr schnell > in die Sättigung. Bei 200% des Nennstroms wird die Drehmoment Steigerung > eher im Bereich 140-170% liegen. Es macht also keinen Sinn, den Strom > noch weiter zu steigern. Das macht Sinn, vielen Dank.
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