Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Rastmoment Schrittmotor Kurzschluss


von Stepper (Gast)


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Hallo,

das Rastmoment von Schrittmotoren lässt sich (angeblich) durch 
Kurzschluss der Wicklungen vergrößern. Beim drehen des Rotors von Hand 
lässt sich auch  ein Unterschied bei offenen und Kurzgeschlossenen 
Wicklungen feststellen.

Doch wenn sich der Motor nicht dreht kann ja auch kein 
(Kurzschluss-)Strom durch die Wicklungen fließen. Deshalb sollte es bei 
Stillstand des Motors doch keinen Unterschied zwischen offenen und 
Kurzgeschlossenen Wicklungen geben. Oder wird das Rastmoment auch im 
Stillstand vergrößert???

von Stepper-Fan (Gast)


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Hi!
Was Du beschreibst ist eine Kurzschlussbremse. Wenn die Wicklungen aus 
der Bewegung des Motors heraus kurzgeschlossen werden, arbeitet der 
Schrittmotor als Generator quasi gegen sich selbst. Das Rastmoment nimmt 
aber mit abnehmender Geschwindigkeit proportional ab.

von Stepper (Gast)


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"Das Rastmoment nimmt
aber mit abnehmender Geschwindigkeit proportional ab."

ja eben deshalb bin ich der Meinung, dass bei Drehzahl 0 es keinen 
Unterschied machen kann ob die Wicklungen offen oder Kurzgeschlossen 
sind.

Mein Kollege möchte die Wicklungen kurzschließen um auch im Stillstand 
ein höheres Rastmoment zu erreichen.

von Michael B. (laberkopp)


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Stepper schrieb:
> Deshalb sollte es bei
> Stillstand des Motors doch keinen Unterschied zwischen offenen und
> Kurzgeschlossenen Wicklungen geben

Richtig.

von Stepper-Fan (Gast)


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Stepper schrieb:
> Mein Kollege möchte die Wicklungen kurzschließen um auch im Stillstand
> ein höheres Rastmoment zu erreichen.

Dann sollte er eher über ein Schneckengetriebe nachdenken, 
möglicherweise in Verbindung mit einem Getriebemotor mit Schrittgeber

von m.n. (Gast)


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Stepper schrieb:
> Mein Kollege möchte die Wicklungen kurzschließen um auch im Stillstand
> ein höheres Rastmoment zu erreichen.

Wozu auch immer, spendiere ihm ein wenig Strom.

von Gost (Gast)


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m.n. schrieb:
> Stepper schrieb:
>> Mein Kollege möchte die Wicklungen kurzschließen um auch im Stillstand
>> ein höheres Rastmoment zu erreichen.
>
> Wozu auch immer, spendiere ihm ein wenig Strom.

Richtig. Strom hilft, das Rostmoment zu erhöhen. Ansonsten nicht.

von Walter T. (nicolas)


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m.n. schrieb:
> Wozu auch immer, spendiere ihm ein wenig Strom.

Das ist die gängige Lösung.

Stepper schrieb:
> Mein Kollege möchte die Wicklungen kurzschließen um auch im Stillstand
> ein höheres Rastmoment zu erreichen.

Allerdings: Ich habe es auch schon (nicht heute) bei einem Schrittmotor 
(NEMA23, Sanyo Denki 103 H7823 1740 o.Ä.) unfreiwillig ausprobiert, und 
das Rastmoment war im quasi-statischen Fall wirklich riesig.

Vielleicht meldet sich ja noch Thorsten Ostermann. Bei Schrittmotoren 
verbucht er ja einige Erfahrung für sich.

Edit: Nachmittagsmüdigkeit schlägt sich gerade auf Rechtschreib- und 
Formulierungsfähigkeit nieder.

: Bearbeitet durch User
von J. S. (engineer) Benutzerseite


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Man muss zwischen dynamischem und statischem Rastmoment unterscheiden. 
Normalerweise setzt sich Mechanik erst ab einem gewissen Druck in 
Bewegung und rutscht dann weiter, auch wenn der wieder geringer ist. Das 
ist bei solchen Motoren vernachlässigbar. Nur das, was dranhängt, 
verhält sich so und wird bei schlauen Motorsteuerungen berücksichtigt. 
Der Motor selber ist da fast anders herum: Eine geringe Elongation ist 
quasi mit Nullkraft möglich.


Ein Kurzschluss erhöht damit das dynamische Moment, will heissen, das 
dranhängende Gestänge ist besser gegen Erschütterungen geschützt. Das 
ist es um so mehr, wenn noch Getriebe dazwischen ist, weil das als Feder 
wirkt, die Kraftspitze verteilt und zudem ja auch noch kräftig 
übersetzt!

Das kann aber auch nachteilig sein, wenn man z.B. eine solche 
Lageänderung der Last nicht haben möchte, wie bei hochgenauen Optiken. 
Dann wird man das Getriebe weglassen, bzw es kürzer = härter machen und 
die Verbindung so direkter mit dem Motor koppeln. Der muss dann besser 
überwacht werden und aktiv gegenregeln, wenn sich was tut - gfs selber
"Feder" spielen, den Schub weich auffangen, um das Moment auf den Motor 
zu limitieren und Schrittverluste zu vermeiden oder anders herum, 
verlorene Schritte zählen und wieder hindrehen. Kann man beliebig 
komplex, genau, schnell und zudem leise machen:

Patent:
http://www.google.com/patents/US20110133682


Oder eben einfach brute force und richtig Saft drauf! Bei 
Hybridschrittmotoren mit fine step gfs auch etwas gegen die 
Fahrtrichtung aufsteuern.

Weiteres hier:

Beitrag "Rastmoment Kompensation Schrittmotor"

von Wolfgang (Gast)


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Stepper schrieb:
> ja eben deshalb bin ich der Meinung, dass bei Drehzahl 0 es keinen
> Unterschied machen kann ob die Wicklungen offen oder Kurzgeschlossen
> sind.

Solche Dinge lassen sich nicht per Meinungsbild abstimmen.

Fasse einfach mal einen nicht angeschlossenen Schrittmotor an und 
versuche ihn zu drehen - einmal mit und einmal ohne Windungskurzschluss.

von J. S. (engineer) Benutzerseite


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Nun, man kann es eigentlich schon.

Der Kurzschluss führt zu einem Strom und damit zu einer dynamischen 
Bremsung. Die ist abhängig von der Drehgeschwindigkeit. Die kann damit 
beliebig klein sind, wenn man langsam dreht.

Die magnetische Wirkung der Pole gegen den Anker hingegen erzeugt eine 
Abhängigkeit vom Drehwinkel. Diese ist konstant.

Beides ist eigentlich gut fühlbar und wird gfs nur von der Reibung 
verwässert.

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