Hallo zusammen! Mir ist die Netzteilauslegung für Schrittmotorsteuerungen noch nicht ganz klar. Thomas Ostermann schrieb in einem seiner Artikel folgendes "Tatsächlich darf man die Ströme der Motoren nicht einfach addieren, da stromgeregelte Endstufen ähnlich wie Schaltnetzteile arbeiten. Die PWM sorgt für ein ständiges Ein- und Ausschalten der Wicklung, wodurch tatsächlich nur in einem kleinen Intervall Strom vom Netzteil in die Wicklung fließt. Für den statischen Fall (also n=0, d.h. der Motor dreht sich nicht), könnte man über das Verhältnis von Versorgungsspannung zu Motor Nennspannung auf das Einschaltverhältnis schließen. Bei einem Motor mit 4V Nennspannung dürfte die Wicklung bei 24V Betriebsspannung also nur 1/6 der Zeit eingeschaltet sein. Entsprechend würde der Strom vom Netzteil nur 1/6 des Nennstroms betragen." http://www.schrittmotor-blog.de/betrachtungen-zur-leistung-von-schrittmotoren/ Das klingt für mich so, als wäre es i. O. wenn das Netzteil, sofern es denn die 6-fache Spannung anlegen kann nur ein Sechstel des Nennstromes liefern können muss. (Leistung die für die Anwendung an sich, so wie Schaltverluste im Schrittmotortreiber sind da jetzt nicht mit eingerechnet.) Ich frage mich jedoch, was in diesem Sechstel der Zeit passiert, in dem die Spulen bestromt werden? Hier muss das Netzteil sehr wohl seine volle Spannung bei vollem Nennstrom liefern. Ist ja schön, dass das Netzteil dann 5/6 der Zeit Zeit hat sich auszuruhen, aber das bringt ja nichts, wenn es schon während des ersten 1/6 schlapp macht. Klar wird man das Netzteil wohl kurz überlasten können (da drin sind sicher irgendwo Pufferkondensatoren), aber um das 6-fache?! Vielen Dank für eure Hilfe. Ich hoffe, dass mir dann der Knoten aufgeht. :-)
Manuel W. schrieb: > Das klingt für mich so, als wäre es i. O. wenn das Netzteil, sofern es > denn die 6-fache Spannung anlegen kann nur ein Sechstel des Nennstromes > liefern können muss. Richtig. Manuel W. schrieb: > Ich frage mich jedoch, was in diesem Sechstel der Zeit > passiert, in dem die Spulen bestromt werden? Hier muss das Netzteil sehr > wohl seine volle Spannung bei vollem Nennstrom liefern. Das liefert der Ausgangskondensator. 100kHz sind schnell. http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.10
MaWin schrieb: > Das liefert der Ausgangskondensator. 100kHz sind schnell. ... der dann einen passend niedrigen ESR haben muss, damit es ihm bei dem dauernd fließenden fast vollen Schrittmotorstrom nicht zu warm wird.
Wolfgang schrieb: > ... der dann einen passend niedrigen ESR haben muss, damit es ihm bei > dem dauernd fließenden fast vollen Schrittmotorstrom nicht zu warm wird. Als Ausgangselko eines Schaltnetzteils hat er den, denn Schaltnetzteil und Chopper-Stromreglnder-Schrittmotortreiber sind sich ähnlich.
Manuel W. schrieb: > ...ein Sechstel des Nennstromes liefern können muss und Nennstrom bei Bipolar Betrieb wäre dann: (Nennstrom pro Phase) x 1,41
Tany schrieb: > Manuel W. schrieb: >> ...ein Sechstel des Nennstromes liefern können muss > > und Nennstrom bei Bipolar Betrieb wäre dann: > (Nennstrom pro Phase) x 1,41 Wenn du statt „Bipolarbetrieb“ „Vollschrittbetrieb“ geschrieben hättest würde ich dir zustimmen, so aber verstehe ich den Satz nicht ganz. Kannst du das näher erläutern?
Manuel W. schrieb: > Wenn du statt „Bipolarbetrieb“ „Vollschrittbetrieb“ geschrieben hättest > würde ich dir zustimmen Das muß du mir nicht zustimmen, wenn du anders überzeugt bist :-) Manuel W. schrieb: > so aber verstehe ich den Satz nicht ganz. d.h. wenn auf dem Motor 2,8 A /Phase steht, dann muß das Netzteil 2.8A x 1,41=3.92 A liefern können müssen. Und wenn die Spannung 6facher höher als Nennspannung ist, dann 3,92 /6 ~ 0.65A. Denn im Bipolar Betrieb wird nicht dauerhaft nur eine Phase bestrommt.
Das ist aber falsch. Bei bipolaren Motoren gilt der angegebene Nennstrom für Vollschritt, bei dem beide Wicklungen voll bestromt werden. Also ist der Faktor für die Leistung 2, nicht 1,42. Bei Halb- und Mikroschritt kann man den Spitzenstrom in einer Wicklung dann um den Faktor 1,42 (Wurzel aus 2) erhöhen. Der Motornennstrom ist als der Effektivwert. Dummerweise hat es sich bei Endstufen durchgesetzt, den Peakwert anzugeben. Deswegen muss man die Endstufe immer mit entsprechend Reserve planen. Im übrigen ist das nur ein Teil der Leistung, die benötigt wird, nämlich die ohmschen Verluste im Motor. Die mechanisch abgegebene Leistung sollte man auch nicht vergessen, und ggf. die Verluste in der H-Brücke (statisch und dynamisch) sowie dynamische Verluste im Motor. Das steht aber alles im oben verlinkten Artikel von mir. Mit freundlichen Grüßen Thorsten Ostermann
Thorsten O. schrieb: > Das ist aber falsch. Bei bipolaren Motoren gilt der angegebene > Nennstrom für Vollschritt, bei dem beide Wicklungen voll > bestromt werden. Guter Hinweis! Das war mir neu. Ich muss aber gestehen, dass ich etwas skeptisch war, und habe deshalb diesbzgl. etwas nachgeforscht. (Immerhin habe ich das zum ersten Mal gehört.) In folgendem Dokument http://www.nema.org/Standards/SecureDocuments/ICS16.pdf Siehe 4.3.3.1 Rated Current auf Seite 86. wird der Nennstrom als jener Strom definiert, bei dem die Spulentemperatur die Spulenmaximaltemperatur nicht überschreitet. Die Spulen müssen hierfür in Serie geschaltet werden. (= Vollschritt) Nur: Wenn sich der Schrittmotor in einem Halbschritt befindet, und der Treiber nun tatsächlich den Strom dementsprechend erhöhen würde, würde da nicht die Temperatur an der bestromten Spule noch weiter ansteigen? Ich verstehe schon, dass man mit dem Strom dann etwas in die Höhe gehen kann, (immerhin verringert sich die Anzahl der Hitzequellen da ja einige Spulen nicht bestromt sind), aber bist du dir sicher, dass es gleich das 1,42-fache(!) ist?
Manuel W. schrieb: > Nur: Wenn sich der Schrittmotor in einem Halbschritt befindet, und der > Treiber nun tatsächlich den Strom dementsprechend erhöhen würde, würde > da nicht die Temperatur an der bestromten Spule noch weiter ansteigen Nö, Kupfer leitet die Wärme zu gut, es werden beide Spulen warm und entscheidend für die Motorerwörmung ist der gemeinsame Wärmeübergang an die Umgebung, der bleibt gleich.
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