Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Ringkerntrafo für Schrittmotoren. Wie am besten?


von Rene H. (ballibou77)


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Hallo,

Ich habe hier mehrere Block Ringkerntrafos 1x230V Eingang, 2 x 18VAC 
4,33A Ausgang.

Mit diesen möchte ich nun 3 Schrittmotoren betreiben. Wie wäre die 
beschaltung besser?

1.

Trafo paralell schalten und die 18V am Ausgang auf 18 *1,4 VDC 8,66A 
gleichrichten. Danach 4 100.000uF Becherelkos und auf drei zweipolige 
Anschlußklemmen für die Schrittmotortreiber legen

2.

Die Ausgänge des Trafos jeweils einzelnd auf 18 * 1,4 VDC 4,33A 
gleichrichten. Dann jeden Ausgang mit zwei 100.000uF Becherelkos und auf 
je zwei  zweipolige Anschlußklemmen legen.


Im zweiten Schema wäre noch ein freier Anschluß für eventuelle andere 
Sachen vorhanden.

Es sind Nema23 Schrittmotoren mit 2,5V 2,8A. Als Treiber kommen TB6560 
zum Einsatz. Diese könnte ich z.b. auf 1,8A stellen sodass der Ringkern 
auch genügend Leistung liefert.

Wieso kann und wird eigentlich ein Schrittmotor immer mit mehr Strom 
betrieben als angegeben?

Ich danke euch schonmal.

: Verschoben durch Admin
von Michael B. (laberkopp)


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Rene H. schrieb:
> Wie wäre die beschaltung besser?

Erst mal ausrechnen wie viel Strom deine Motoren überhaupt brauchen:

"Das nötige Netzteil zur Versorgung eines stromgeregelten Schrittmotors 
im
Mikroschrittbetrieb berechnet sich durch folgende Rechenschritte:

Maximaler effektiver Motorstrom I, Innenwiderstand der Motorwicklung R,
Widerstand des oberen und unteren Schalttransistors der Endstufe 
(angenommen
synchrone Gleichrichtung, also derselbe Spannungsabfall in der 
Freilaufzeit),
Faktor F (im Vollschrittbetrieb 2, im Mikroschrittbetrieb 1.4),
erzeugtes Drehmoment M in Nm laut Motordiagramm bei Drehzahl n in upm.

 P(Netzteil) = (R(Motor) + R(Endstufe)) * I^2 * F + M*2*3.14*n/60

Beispielsweise Nanotec Nema23 ST5709X2508 mit 3.5A 0.42Ohm und 0.5Nm bei
300upm im Mikroschrittbetrieb an einem TB6560 mit 0.4 Ohm und 0.5 Ohm:

 (0.42 + 0.4+0.5) * 3.5*3.5 * 1.4 + 0.5*2*3.14*300/60 = 38.33W

 http://de.nanotec.com/support/faq/ (Plug & Drive Motore und 
Motorcontroller:Welches Netzteil ist erforderlich ?)
 http://www.torcbrain.de/drehmoment-und-leistung/ (Nm und upm in Watt)"

Ggf. reicht dann einer.

TB6560 verträgt nur 35V, ein 18V~ Trafo liefert bei 10% Netzüberspannung 
28V, da kann man sowieso nicht 2 in Reihe schalten.

> Wieso kann und wird eigentlich ein Schrittmotor immer mit mehr Strom
> betrieben als angegeben?

Weil der angegebene Strom der mittlere rms Strom ist, und der 
Spitzenstrom der eingestellt wird 1.4mal so hoch ist.

: Bearbeitet durch User
von Rene H. (ballibou77)


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Ok,

dann würde ich mir das jetzt gerne mal berechnen. Jedoch fehlen mir die 
Angaben :(

https://www.pololu.com/file/0J674/SY57STH56-2804A.pdf

Da ist das Datenblatt.

Errechnet man die Leistung des Trafos dann vor oder nach der 
Gleichrichtung?

Also ist W dann VDC * A oder (VDC * 1,4) * A?

Dann weiss ich was der Trafo pro Ausgang bringt und könnte dann sehen, 
wenn ich die Daten des Schrittmotors alle hätte ob ein Ausgang für zwei 
Motoren reicht oder eben nicht. Richtig?

Muss ich den Schrittmotortreiber denn auf die Leistung einstellen die 
ich durch den Schrittmotor errechne oder kann ich diesen auch, wenn 
weniger Leistung benötigt wird, auf weniger einstellen?

von Hans W. (Firma: Wilhelm.Consulting) (hans-)


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Du stellst am Stepper-Treiber einen Strom ein, und der schaut dann, dass 
der auch fließt. Im Prinzip eine Konstantstromquelle....

Mehr Spannung ist gut, da du dann schneller steppen kannst (Spule auf 
anderen Strom zu bekommen geht mit mehr Spannung schneller)

Die Stromangaben am Trafo und am Motor sind RMS.

2x1.8A sollten daher da schon drinnen sein.

Pass aber mit der Spannung auf! 18V Nennspannung werden in der 
Größenordung von 20-25V im Leerlauf sein. Das gleichgerichtet bringt die 
36V sehr, sehr nahe!

Daher war in einem anderen Thread mein Tipp so ein schönes 24V Netzteil 
zu besorgen wie es für die Versorgung von SPS gibt...

4x100mF sind im übrigen auch recht nett von der gespeicherten Energie... 
Mit kurzschließen würde ich da schon vorsichtig sein...

73

von ZickZack (Gast)


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Die Leistungsangabe eine Trafo ist immer seine Bauleistung (Angabe in 
VA). Für die Sekundärseite wird U_N und I_N angegeben.

von eProfi (Gast)


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100mF ist einfach viel zu viel, 10mF sind auch noch zu viel. Das 
belastet wegen des kleinen Stromflusswinkels den Trafo thermisch 
stärker.
Die angegebenen 4,3 A gelten nur bei ohmischer Last, bei 
Gleichrichterlast 20-30 % abziehen.

3. Möglichkeit, eine Mischform:
getrennte Sekundäre und getrennte Gleichrichter, aber gemeinsame 
Kondensatoren.
Vorteil: etwas niedrigerer Diodendrop, besserer Lastausgleich

Der Gleichstrom am Eingang eines Motortreibers hat mit dem Strangstrom 
der Motoren ziemlich wenig zu tun. Rechne lieber über die abgenommene 
mechanische Leistung.

von Rene H. (ballibou77)


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Du meins also sekundär 1 gleichrichten, sekundär 2 gleichrichten, dann 
die Ausgänge paralell schalten und dann in die Elkos, von dort zum 
Ausgang (Anschlußklemmen).

Wieso zuviel? Also meinst du ein 100.000uF alleine würde auch 
ausreichen?

von Rene H. (ballibou77)


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Also meint ihr so ist es ok?

von rmu (Gast)


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Ohne da jetzt was zur Schaltung an sich zu sagen: Die Verkabelung sollte 
sternförmig von den Elkos zu den Schrittmotor-Treibern sein.

Die GeckoDrive-FAQ sagt die Elkos sollen Kapazität (100,000 * I) / U = C 
in µF haben, I ist der Nenn-Strom des Trafos, U die Nenn-Spannung.

von Wolfgang (Gast)


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eProfi schrieb:
> 100mF ist einfach viel zu viel, 10mF sind auch noch zu viel.

Rene H. schrieb:
> Also meinst du ein 100.000uF alleine würde auch ausreichen?

???

von Forist (Gast)


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Rene H. schrieb:
> Also meint ihr so ist es ok?

Was genau sagen die fetten, schwarzen "+" und wozu sind die roten Zahlen 
gut?

Zu den Kondensatoren solltest du dir noch eine Nennspannung überlegen. 
Die ist nicht ganz unbedeutend für die Auswahl.

von MaWin (Gast)


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Rene H. schrieb:
> Also meint ihr so ist es ok?

Du hast immer noch nicht gerechnet. Zahlenphobie? Dyskalkulie?

von Rene H. (ballibou77)


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Also so habe ich mir das nun gedacht.

Ich suche noch die Daten des Motors um das mal zu berechnen.

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