Spannungsversorgung für Stepper

Netzteile einfach so parallel zu schalten ist nie eine gute Idee. Eines 
der Netzteile wird eine geringfügig höhere Spannung haben und übernimmt 
dann die Last, bis es in die Knie geht. Was dann passiert, hängt von 
vielen Dingen ab. Es kann gut gehen, es kann auch magischer Rauch 
aufsteigen.

Überlege dir:
- brauchst du den vollen Strom?
- kann der Motor bei 24V den vollen Strom ziehen?
- sind alles drei Motoren gleichzeitig aktiv?

Ansonsten ist es nie verkehrt, etwas Reserve zu haben. Ein 48V/15A 
Netzteil gibt es allerdings nicht geschenkt.

Das Netzteil muss keinesfalls die Summe aller Motor- bzw. Phasenströme 
liefern können. Das ist ein weit verbreiteter Irrtum.

http://www.schrittmotor-blog.de/betrachtungen-zur-leistung-von-schrittmotoren/

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

Thorsten Ostermann schrieb:
> Das ist ein weit verbreiteter Irrtum.

Lass mich raten... du hast BWL studiert :-)

Deine Aussage ist nur begrenzt richtig. Wenn man unter allen Bedingungen 
das volle Moment aller Motoren braucht, muss das Netzteil den 
Spitzenstrom liefern können. Sonst bricht die Spannung ein - mit u.U. 
tollen Effekten. Wenn ich mit dem Spannungseinbruch leben kann, habe ich 
nicht das volle Moment und hätte die Motoren gleich eine Nummer kleiner 
auslegen können. Als Dauerlast kommt man mit weniger zurecht - was z.B. 
für die Auslegung der Kühlkörper wichtig ist.

Man kann sich helfen, wenn die Software entsprechend ausgelegt ist. 
Schliesslich weiss sie ja, welche Ströme sie angefordert hat. Man muss 
also ggfs die Motoren leicht verzögert nacheinander beschleunigen 
lassen.

Hallo Georg G.,

> Thorsten Ostermann schrieb:
>> Das ist ein weit verbreiteter Irrtum.
>
> Lass mich raten... du hast BWL studiert :-)

Sehr witzig. Schau dir meine Profilseite an, falls es dich wirklich 
interessiert.

> Deine Aussage ist nur begrenzt richtig. Wenn man unter allen Bedingungen
> das volle Moment aller Motoren braucht, muss das Netzteil den
> Spitzenstrom liefern können. Sonst bricht die Spannung ein - mit u.U.
> tollen Effekten.

Nein, muss es nicht. Denk nochmal drüber nach. Voraussetzung ist 
natürlich, dass du moderne Endstufen (Stromchopper) einsetzt und die 
Versorgungsspannung sinnvoll gewählt ist (>>Motornennspannung).

Nehme wir mal an, du hast 3 Nema17 Motoren mit 1,5A und 3V Nennspannung 
[1]. Nach deiner Überlegung müsste ein 24V-Netzteil auf 3*2*1,5A=9A 
ausgelegt sein (Faktor 2 wegen 2 Phasen pro Motor). Das entspricht 
9A*24V=216W. Die elektrische Verlustleistung der Motoren liegt bei je 9W 
(für beide Wicklungen), die mech. abgegebene Leistung bei ca. 21W (0,3Nm 
bei 666Upm). Also 30W je Motor, macht 90W insgesamt. Dazu kommen noch 
ein paar Watt Treiberverluste, aber von den 216W sind wir dann immernoch 
um den Faktor 2 entfernt. Soviel zum Thema BWL. ;)

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

[1] http://www.mechapro.de/pdf/KH4248-B95191.pdf

Vergiss doch mal den Begriff "Leistung". Die ergibt sich automatisch.

Nimm nur den Strom, den du durch eine entsprechende Zahl von Wicklungen 
gleichzeitig schicken möchtest. Den muss dein Netzteil abgeben können. 
Wenn du genügend Speicherkondensatoren hast, kannst du den "Nachschub" 
kleiner auslegen.

Ansonsten hast du ein Perpetuum Mobile erfunden. Auch noch so 
intelligente Controller können dir nämlich keinen Strom herbei zaubern. 
Und ohne Strom hat der Motor nur ein geringes Moment.

Ich beschäftige mich seit >10 Jahren mit Schrittmotoren und deren 
Steuerung, ich denke ich weiss worüber ich spreche.

Du hast scheinbar noch nicht verstanden, das die Chopper-Treiber wie 
Abwärts-Schaltregler arbeiten. Miss einfach mal den Strom an einem 
realen Aufbau, dann wirst du sehen, dass ich Recht habe.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

Hallo m.n.,

> Das Ganze noch einmal mit den 4,2A/Phase und vermuteten 4V und alle
> sechs Phasen gleichzeitig voll bestromt (was unsinning wäre) bei 80%
> Wirkungsgrad.
> 4,2A x 4V x 6 = 100,8W. 100,8W/80x100 = 126W Eingangsleistung.
> 126W / 24V = 5,25A Eingangsstrom.

Dabei vernachlässigst du aber die mechanisch abgegebene Leistung. Das 
ist nur die Verlustleistung im Treiber und in den Motorwicklungen.

> Grob überschlagen ist das Netzteil mit 24V/10A aus meiner Sicht
> ausreichend dimensioniert.

Stimmt, hier ist entsprechend Reserve für Pmech berücksichtigt.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

Abgesehen davon, dass Thorsten Ostermann und m.n. eh schon die 
wichtigsten Berechnungen vorgestellt haben, sollte man auch erwähnen, 
dass die meisten Netzteile der Sitop-Baureihen ausgesprochen hohe 
Leistungsreserven haben, d.h. auch gelegentliche Spitzenströme locker 
wegstecken. So wenig ich sonst von Siemens halte, aber die mir bekannten 
Sitop-Netzteile funktionieren einfach völlig einwandfrei und sind nicht 
so auf Kante genäht wie irgendwelcher Chinaschrott.

m.n. schrieb:
> Ein Schaltregler, der an seinem Ausgang 5V und 10A liefert, bräuchte als
> Eingangsstrom bei 24V mit 80% Wirkungsgrad rund 2,6A.

Du verwechselst Spitzenstrom und Effektivwert. Der Schaltregler muss in 
der Spitze durchaus 10A nehmen, auch, wenn es effektiv nur 2.6A sind. Um 
ausreichende Stützkondensatoren kommst du nicht herum. Und genau das 
hatte ich eingangs geschrieben: Die mittlere Leistung des Netzteils kann 
durchaus kleiner sein als die Spitzenlast. Aber die Spitzenlast musst du 
bereitstellen.

Georg G. schrieb:
> Um ausreichende Stützkondensatoren kommst du nicht herum.

Die Stützkondensatoren sind mit Sicherheit in den aufgeführten 
Schrittmotorsteuerungen schon enthalten. Somit reduziert sich der extern 
zuzuführende Versorgungsstrom auf den Effektivwert. Nur beim Einschalten 
müssen natürlich auch die Pufferkondensatoren geladen werden, aber 
darauf sind die Sitop-Netzteile ausgelegt.