Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik IDEE Schrittmotoransteuerung


von Joachim K. (yoshi_101)


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Hsllo liebe Gemeinde,

Ich beschäftige mich die letzten Tage mit Schrittmotoren und wie ich sie 
mit einem Microcontroller regeln kann, da habe ich im WWW verschiedene 
Schaltungen gesehen, dabei ist mir die Schaltung im Anhang eingefallen.

So sollte ich doch die Drehzahl sowie Moment des Schrittmotors gut 
Regeln können, den Strom stelle ich über PWM ein, und wenn ich die 
Referenzspannung Sinusförmig erzeuge, Ist doch auch der Strom 
Sinusförmig?

Im Programm würde ich mir sehr viel Aufwand ersparen mit dem ich den 
Strom sonst regeln würde.

Wenn mich jemand beraten kann wäre ich sehr dankbar :)

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


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Joachim K. schrieb:
> und wenn ich die Referenzspannung Sinusförmig erzeuge, Ist doch auch der
> Strom Sinusförmig?
Ja, schon. Aber niemand regelt den Strom mit ein Linearregler. 
Üblicherweise wird der Strom durch eine PWM Ansteuerung der Spulen 
erreicht. Vorteil: geringe Verluste in der Endstufe.

von Joachim K. (yoshi_101)


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Hast du mal ein Beispiel für so eine ansteuerung? (Code)?

von Ernst O. (ernstj)


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Was willst du mit dem Motor antreiben? Bist du sicher dass ein 
Schrittmotor das richtige ist für dein Vorhaben?

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


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Hallo Joachim,

wenn du nicht gerade einen Motor mit >8A Phasenstrom ansteuern willst 
gibt es das alles fix und fertig als IC incl. Mikroschrittansteuerung 
(das entspricht deiner Idee mit dem Sinus). Das muss man heute nicht 
mehr diskret aufbauen. Schau dir mal die gängigen ICs an und wirf einen 
Blick in die Datenblätter:
http://www.schrittmotor-blog.de/ubersicht-uber-gangige-integrierte-schrittmotor-treiber/

Ein Beispiel für selbst erzeugte Stromsollwerte für Mikroschritt habe 
ich von 10 Jahren für L6203 und L6506 realisiert:
http://www.ostermann-net.de/electronic/schritt/sm_hpstep.htm
Den Code dazu wollte ich längst online gestellt haben. Die Platine dazu 
gibts hier:
http://www.mechapro.de/shop/Schrittmotor-Endstufen/Bausaetze/HP-Step-Platine-fuer-1-Kanal-4A-Mikroschritt-Karte::64.html

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

: Bearbeitet durch User
von Joachim K. (yoshi_101)


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Ich will mit dem schrittmotor.bloß bestimmte Positionen anfahren, daher 
ja ;)

Ich will die Steuerung separat aufbauen, da das Kapitel Schrittmotor 
noch neu ist für mich.
Also keine Idee mit der Stromregelung würd aber funktionieren? Ich kann 
es leider erst am WE testen da ich nicht in meiner Werkstatt bin unter 
der Woche ...

von MaWin (Gast)


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Joachim K. schrieb:
> dabei ist mir die Schaltung im Anhang eingefallen.

Ich hoffe, du willst 4 davon bauen für jeden Schrittmotor und kannst nur 
unipolare Schrittmotore verwenden, denn wie polst du sonst die Spannung 
der Spule um damit der Motor mehr als bloss 180 Grad rumdreht ?

> So sollte ich doch die Drehzahl sowie Moment des Schrittmotors gut
> Regeln können, den Strom stelle ich über PWM ein, und wenn ich die
> Referenzspannung Sinusförmig erzeuge, Ist doch auch der Strom
> Sinusförmig?

Typisches Kinderzeug, denn du hast offensichtlich nie ausgerechnet, 
welche Werte R und C haben müssen, um das vom uC erzeugte PWM Signal so 
weit zu dämpfen daß es ein SInus wird und sich gleichzeitig so schnell 
ändern kann, daß es die Schrittfrequenz des Motors als Sinus ausgeben 
kann.

Auch ist deine Stromsenke mit PNP nicht besonders elegant. Normalerweise 
baut man die mit NPN

 PMW                 +Ub
  |                   |
  R                 Motor
  |                   |
  +-----|+\           |
  |     |  >--+--R2--|<
  |  +--|-/   |       |E
  |  |        Cx      |
  C  |        |       |
  |  +--------+--Rx---+
  |                   |
  |                 Shunt
  |                   |
  +-------------------+--o

und da gibt es kuriose kleine Rx und Cx Bauteile die du einfach mal 
"vergessen" hast, die aber zur Stabilität der Schaltung i.A. notwendig 
sind.

Vergiss deine analoge lineare Schaltung hoher Verlustleistung, und bau 
es so wie alle anderen auch: Falls angenäherter Sinus für Mikroschritte, 
dann mit Chopper, wie es ein TB6560 von alleine kann, oder PBL3717, 
LB1847, THB6064AH.

Mit einem L297/L298 kann man zwar auch Mikroschritte produzieren durch 
erzeugen einer sinusförmigen VRef Spannung per RC Filter wie bei deiner 
Schaltung, aber die Nachteile (Langsamkeit) sind so gravierend, daß 
niemand das tut.

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