Hallo, meine Frage an die Experten lautet: Ein Schrittmotor wird mit einem Treiber angesteuert. Dieser hat einen Strombegrenzer und stellt eine sehr hoher Spannung zur verfügung. Die maximale Drehzahl des Schrittmotors ist beispielsweise 2000U/min und er hat in diesem Zustand ein sehr sehr geringes Drehmoment. Jetzt erfährt der Motor irgendwann einen Widerstand und wird abgebremst bis nahezu 0 U/min. Steigt das Drehmoment des Motors in diesem Fall wieder auf sein Haltemoment an (wenn er komplett still steht durch den Widerstand, ein zurückdrehen durch den Widerstand ist nicht möglich) oder was genau passiert in dieser Situation? Ich formuliere es noch einmal anders: Welches Drehmoment hat der Motor wenn er mit Gewalt festgehalten wird während er aber weiterhin von der Steuerung den Befehl bekommt "drehe mit 2000 U/min" (also die Frequenz bei ihm ankommt die für 2000 U/min benötigt wird). Das ganze ist unabhängig von dem Gegenstand der den Motor zum stoppen bringt, er wird nicht zurück drehen. Es geht einfach nur darum welches Drehmoment er in diesem Augenblick hat. Sein Haltemoment oder sein Drehmoment bei 2000 U/min oder gar kein Drehmoment mehr? Danke!
Sobald schritte übersprungen werden, passt das drehfeld nicht mehr zur rotorbewegung. Das Drehmoment ist dann sofort sehr klein, und reich ab einem gewissen tempo nicht mehr zum anlaufen, auch ganz ohne last.
Nun, die nächstliegende Schlussfolgerung ist, dass er kein konstantes Moment hat, denn er wird ja, nach Deinen Voraussetzungen immer noch angesteuert. Je nach Lage des Rotors wird also der Moment im Takt der Ansteuerung schwanken. Je nachdem würde ein Halte- oder Drehmoment abwechselnd wirken oder nur Drehmomente. Da der Motor angesteuert wird, ist das Intgral der Momente natürlich im Vergleich mit dem bei Ansteuerung mit passender Frequenz kleiner. Im Detail hinge dass, was den zeitlichen Verlauf und damit das Integral betrifft, dann noch von der Ansteuerung ab. Bipolar oder Unipolar. Es wäre hilfreich, wenn Du schilderst, was der Hintergrund der Frage ist. Geht es um prinzipielle Überlegungen oder eine konkrete Situation? Falls letzteres: Was ist das für eine Situation?
Geh' mal davon aus, dass die Motorleistung (Drehmoment) nicht Dein größtes Problem ist. Fast immer gibt es Ärger mit einer rotierenden bzw. bewegten Masse, die nicht auf Schnellstopp steht. Ein Endschalter, der Flugunterricht nimmt, dürfte wohl Dein billigstes Problem sein. Alles aber Probleme, die eigentlich nicht mit dem Motor zu tun haben.
Also, jetzt mal ernsthaft... "hat einen Strombegrenzer"... "stellt eine sehr hohe Spannung zur Verfügung"... Abgesehen davon, dass du nichtmal das letzte Billigtum von Physik irgendwann mal wirklich gelernt hast, scheinst du hier bloß deine Probleme von anderen Leuten lösen lassen zu wollen? Weil das, was du zum Durchrechnen brauchst, ist nicht wirklich schwer sich anzueignen, halt nur ein bisschen Wollen. Wollen scheinst du aber nicht zu haben, sonst hättest du nicht so dreist, dumm, langweilig gefragt. Demnächst wirst du uns noch die sensationellen Scheißhaufen von Zalando oder deiner töpfernden Frau andrehen wollen. Sagen wir es mal so: Deine Frage zum Ausrechnen benötigt wenigstens (mit ein paar Helfern) fundierte Kenntnisse in der banalen (aka Abitur) Analysis, und wenn richtig dann so ungefähr 3. Semester Mathe/Physik. Die, die sich damit auch nur ein bisschen auskennen, wissen aber, dass du hier bloß Zeit und Wissen abgreifen willst. Und sorry, deine Bettelei... Nicht mit mir ;) Weißt du, ich hab mir den ganzen Kram auch selbst beigebracht. Wenn du nicht nur die Mathematik in deinem Rand, sondern auch Sinn und Zweck z.B. der Jacoby-Matrix z.B. verstanden hast, reden wir weiter ;)
Fzoul schrieb: > Steigt das Drehmoment des Motors in diesem Fall > wieder auf sein Haltemoment an (wenn er komplett still steht durch den > Widerstand, ein zurückdrehen durch den Widerstand ist nicht möglich) > oder was genau passiert in dieser Situation? Nein, es rappelt fürchterlich, weil er nur am Schritte verlieren ist.
Fzoul schrieb: > Welches Drehmoment hat der Motor wenn er mit Gewalt > festgehalten wird während er aber weiterhin von der > Steuerung den Befehl bekommt "drehe mit 2000 U/min" Das ist Dein Vorstellungsfehler - denn den "Befehl" bekommt der Motor nicht. > (also die Frequenz bei ihm ankommt die für 2000 U/min > benötigt wird). Nun sprichst Du wieder klug. DAS bekommt der Motor: Ein Drehfeld mit 33 Hz. > Sein Haltemoment Nein. Das Haltemoment hat der Motor bei Nennstrom; bei 33 Hz besteht keine Chance, den Nennstrom durch die Wicklung zu prügeln. > oder sein Drehmoment bei 2000 U/min oder gar kein > Drehmoment mehr? Der Unterschied ist i.d.R. nicht sehr groß ;-)
Carsten P. schrieb: > Also, jetzt mal ernsthaft... Ah ein ganz ganz schlauer. Witzig. Ja. Man kann auf das integral hinweisen. Aber nett. Kommt auch auf den Treiber an würde ich sagen. Aber im wesentlichen wird das drehmoment klein sein.
Carsten P. schrieb: > Also, jetzt mal ernsthaft... > > "hat einen Strombegrenzer"... "stellt eine sehr hohe Spannung zur > Verfügung"... > Ja Schrittmotoren werden mit einem Strombegrenzer betrieben (der mit auf dem Treiber sitzt), damit der Nennstrom des Motors immer erreicht wird. Der Treiber benötigt mehr Spannung als auf dem Motor angegeben ist, damit auch immer der konstante Nennstrom auf den Phasen fließen kann wenn der Motor sich schnell dreht und ein Gegenstrom in den Spulen erzeugt. Also ist an meiner Aussage nichts falsch. Ich habe übrigens einen symbolischen Euro von meiner Frau gewonnen, denn ich habe mit ihr gewettet das wieder so ein Typ antwortet der sein wissen nicht teilen will und einfach nur jeden nerven will. Klaus schrieb: > Nun, die nächstliegende Schlussfolgerung ist, dass er kein > konstantes > Moment hat, denn er wird ja, nach Deinen Voraussetzungen immer noch > angesteuert. Je nach Lage des Rotors wird also der Moment im Takt der > Ansteuerung schwanken. > Je nachdem würde ein Halte- oder Drehmoment abwechselnd wirken oder nur > Drehmomente. Da der Motor angesteuert wird, ist das Intgral der Momente > natürlich im Vergleich mit dem bei Ansteuerung mit passender Frequenz > kleiner. > Im Detail hinge dass, was den zeitlichen Verlauf und damit das Integral > betrifft, dann noch von der Ansteuerung ab. Bipolar oder Unipolar. > > Es wäre hilfreich, wenn Du schilderst, was der Hintergrund der Frage > ist. Geht es um prinzipielle Überlegungen oder eine konkrete Situation? > Falls letzteres: Was ist das für eine Situation? Es ist ein Bipolarer Schrittmotor. Die Situation kann man sich vielleicht so vorstellen: Der Motor+Getriebe treibt eine Spindel an mit der eine Platte mit Vmax auf ein Objekt zubewegt wird (was selbst bei maximaler Drehzahl noch langsam ist (etwa 2cm/s), darum hab ich auch keine Angst vor herumfliegenden Endschaltern). Sobald das Objekt erreicht wird, welches statisch ist (z.B. eine andere Platte) soll möglichst viel Kraft auf diese ausgeübt werden. Da Schrittmotoren beim festhalten nicht kaputt gehen, waren diese für mich die erste Wahl. Es wäre natürlich eine Möglichkeit zu überprüfen wann Schritte verloren gehen, um dann auf eine sehr langsame Drehzahl zu wechseln aber vielleicht hat der Motor während des "durchdrehens" immer noch genug Drehmoment?? Wieviel Drehmoment hat er beim durchdrehen? 90% vom Haltemoment oder zumindest >50% oder gar <10%?
Ein idealer, stehender Schrittmotor hat bei idealer Ansteuerung mit hoher Frequenz nach aussen im Mittel gar kein Drehmoment, da das entstehende Drehmoment ein reines Pendelmoment ist.
Fzoul schrieb: > Wieviel Drehmoment hat er beim durchdrehen? 90% vom Haltemoment oder > zumindest >50% oder gar <10%? Optionen: A) Rechnen. B) Nachdenken. C) Datenblatt lesen. Soll schon Drehmoment Diagramme gegeben haben.
Fzoul schrieb: > Sobald das Objekt erreicht wird, welches statisch ist > (z.B. eine andere Platte) soll möglichst viel Kraft > auf diese ausgeübt werden. Dafür sind Schrittmotoren nicht gut geeignet. > Da Schrittmotoren beim festhalten nicht kaputt gehen, > waren diese für mich die erste Wahl. Trotzdem Murx. Schrittmotoren sind gut für Stellantriebe, d.h. für Positionierungsaufgaben. Für eine Presse oder sowas wäre eine Reihenschlussmotor gut; der hat umso mehr Moment, je niedriger die Drehzahl ist (Staubsaugermotor). > Es wäre natürlich eine Möglichkeit zu überprüfen wann > Schritte verloren gehen, um dann auf eine sehr langsame > Drehzahl zu wechseln aber vielleicht hat der Motor > während des "durchdrehens" immer noch genug Drehmoment?? Ist und bleibt Murx. > Wieviel Drehmoment hat er beim durchdrehen? 90% vom > Haltemoment oder zumindest >50% oder gar <10%? Die Frage ist in dieser Form Blödsinn, denn die Antwort hängt auch von der aktuellen Frequenz des DREHFELDES ab, d.h. von der Soll-Drehzahl.
HaJo Mücke schrieb: > Datenblatt lesen. Soll schon Drehmoment Diagramme > gegeben haben. Nützt nichts. Die Diagramme gelten für Betrieb ohne Schrittverlust. Ein bis zum Stillstand abgebremster Schrittmotor ist genau wie ein Synchronmotor, der außer Tritt gefallen ist - das ist ein irregulärer Betriebszustand, für den der Motor nicht ausgelegt ist.
Fzoul schrieb: > Es ist ein Bipolarer Schrittmotor. > Die Situation kann man sich vielleicht so vorstellen: Der Motor+Getriebe > treibt eine Spindel an mit der eine Platte mit Vmax auf ein Objekt > zubewegt wird (was selbst bei maximaler Drehzahl noch langsam ist (etwa > 2cm/s), darum hab ich auch keine Angst vor herumfliegenden > Endschaltern). > > Sobald das Objekt erreicht wird, welches statisch ist (z.B. eine andere > Platte) soll möglichst viel Kraft auf diese ausgeübt werden. > > Da Schrittmotoren beim festhalten nicht kaputt gehen, waren diese für > mich die erste Wahl. > Es wäre natürlich eine Möglichkeit zu überprüfen wann Schritte verloren > gehen, um dann auf eine sehr langsame Drehzahl zu wechseln aber > vielleicht hat der Motor während des "durchdrehens" immer noch genug > Drehmoment?? > > Wieviel Drehmoment hat er beim durchdrehen? 90% vom Haltemoment oder > zumindest >50% oder gar <10%? Aha. OK. Nun, die Frage ist Dir im wesentlichen beantwortet worden. Vielleicht kann das jemand nochmal bestätigen. Ich formuliere meine Antwort aber noch einmal anders: Da Du nicht kontrollierst, in welcher Stellung der Rotor steht, wenn er auf den Widerstand trifft, lässt sich lediglich sagen, dass die Kraft, bei fortdauernder Ansteuerung für maximale Drehzahl im Takt dieser Ansteuerung schwanken wird. Die Absicht wirst Du also auf diese Weise nicht erreichen können. Die Tatsache, dass Du die Rotorstellung nicht kontrollierst, ergibt auch eine unkontrollierte bzw. nicht vorhersagbare Kraft - allenfalls kann ihr Maximum und Minimum (Null) angegeben werden. Denn die hängt von der tatsächlichen Stellung des Rotors ab. Praktisch wirst Du eine Vibration im Takt der Ansteuerung auslösen. In der https://www.mikrocontroller.net/articles/Netiquette#Klare_Beschreibung_des_Problems wirst Du lesen, dass solche Aussagen wie "möglichst viel", "möglichst wenig", "möglichst hoch" etcpp. wenig zielführend und daher unerwünscht sind. Bitte spezifiziere die Kraft. Was soll diese Kraft bewirken? Wie hoch ist die Gegenkraft?
Idealist hat es, recht hübsch auf den Punkt gebracht, denke ich: Beitrag "Re: Welches Drehmoment hat ein Schrittmotor, wenn er festgehalten wird bei maximaler Drehzahl?"
Ein kleiner Litaraturtip: "Elektrische Schrittmotoren und Antriebe" von Erich Rummich und 3 weiteren Autoren, Expert-Verlag. Ich kenne die 3. Auflage und finde, dass die fraglichen Zusammenhänge dort sehr ausführlich und verständlich dargestellt werden.
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