Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schrittmotor richtig einstellen


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von Lukas L. (lukas_l161)


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Hallo,

ich habe einen Nema 17 Schrittmotor (2,8 V , 1,68A) den betreibe ich mit 
einem Big Easy Driver der laut Hersteller 2A vertragen kann mit kkleinem 
kuehlkoerper ansonsten nur 1,4A.
Ich betreibe meinen Motor mit 12V und ebnen nur 1,4 A. Leider hat er 
dabei ein bisschen zu wenig kraft (moechte ene DSLR kamera auf einem 
Slider senkrecht bewegen))  wenn ich den Strom auf 1,7A einstelle hat er 
gerade noch genug kraft aber das ist mir zu riskant da ich nicht moechte 
das die Kamera runter fllt.

Zu meinen Fragen:

Ich moechte die gesamte Elektronik in einer kleinen Schachtel 
unterbringen(120x80x55) aber der Big Easy Driver wird schon auserhalb 
der Schachtel bei Zimmertemperatur ziemlich warm. Auf der 
Herstellerwebsite steht er kann bis zu 150grad warm werden. Wie 
verhaellt sich sowas in einer geschlossenen Polycarbinat Schachtel?  Da 
wrde wohl auch kein kueler mehr helfen audf dem Big Easy Driver wenn ich 
doch die 1,7A moechte oder?

Kann man die Kraft des Motor noch irgendwie steigern?
Ich habe mal gelesen dass die Kraft groeßer wird bei half step. Konnte 
aber keine veraenderung feststellen.

Der Motor hat eine empfohlene Spannung von 12-24v. wenn ich die Spanung 
erhoehe, kann das auch zu mehr Kraft fuehren?


Oder sollte ich mir da doch lieber einen staerkeren Motor und Driver 
kaufen?


Tut mir leid fr diese bloeden Fragen. Kenne mich nicht wirklich gut in 
dem Gebiet aus.

: Verschoben durch Moderator
von Hilfsschüler (Gast)


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Lukas L. schrieb:

> Tut mir leid fr diese bloeden Fragen. Kenne mich nicht wirklich gut in
> dem Gebiet aus.

Man fängt immer von vorne an. Ohne Kenntnisse in ein Thema hinein zu 
springen bringt keine Ergebnisse. Auch kann man ohne Vorkenntnisse keine 
zum Ziel führende und erschöpfende Erklärung eines Problems erwarten, 
mal ganz zu schweigen davon, dass man keine sinnvollen Fragen stellen 
kann. Solche Erklärungen würden nur weitere Fragen aufwerfen.

Erstmal Rechtschreibung und Grammatik. Dann Physik. Dann Elektrotechnik 
und Elektronik im Besonderen. Dann, noch weiter spezialisiert, 
Schrittmotoren.

Dann sieht man mal weiter.

von Huh (Gast)


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Hilfsschüler schrieb:
> Auch kann man ohne Vorkenntnisse keine
> zum Ziel führende und erschöpfende Erklärung eines Problems erwarten,

Das heißt für mich übersetzt:
Ich WILL dir gar nicht helfen.
Aber ich schmücke das mal mit vielen Worten aus, damit auch jeder 
mitkriegt, daß ich nicht will (oder vielleicht auch gar nicht kann).

Eine feine Art zu helfen!  :-(

@Lukas: Warte mal noch ein wenig, da kommt garantiert noch jemand, der 
dir helfen kann. Und das auch will. :-)

von THOR (Gast)


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Ich glaub man kann das Konzept noch entscheidend verbessern indem man da 
ein Getriebe spendiert. Im Idealfall ein selbstsperrendes, dann haste 
noch gleich das Sicherheitsfeature drin, dass die Kamera nicht 
runterfällt wenn der Strom weg ist.

von m.n. (Gast)


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Lukas L. schrieb:
> Ich betreibe meinen Motor mit 12V und ebnen nur 1,4 A. Leider hat er
> dabei ein bisschen zu wenig kraft (moechte ene DSLR kamera auf einem
> Slider senkrecht bewegen))

Die 1,4 A sind nicht das entscheidene Problem. Falls der Motor 
tatsächlich "zu schwach" sein sollte, wirst Du mit ein wenig mehr Strom 
nichts großartig verbessern.
Wie stellst Du denn fest, daß der Motor zu wenig Kraft hat? Erwartest 
Du, daß er aus dem Stand heraus eine größere Masse auf 
Endgeschwindigkeit beschleunigt?

Ein guter Antrieb muß vibrationsfrei sein und mit einer Rampe auf 
Endgeschwindigkeit beschleunigt werden. Wenn die Fahrt nur langsam 
ablaufen soll, wird man dem Motor ein passendes Getriebe (am besten 
Zahnriemen) spendieren.

Wie sieht also Dein Aufbau aus und was erwartest Du vom Motor?

Huh schrieb:
> @Lukas: Warte mal noch ein wenig, da kommt garantiert noch jemand, der
> dir helfen kann. Und das auch will. :-)

Schon da ;-)

von Huh (Gast)


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m.n. schrieb:
> Schon da ;-)

:-)

von Amateur (Gast)


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Ich kenne keine "vernünftige" Kamera, die nicht auch ein Stativgewinde 
hat. Die Problematik des Runterfallens sollte sich damit erschlagen 
lassen.

Hat Dein Motor nicht genügend Kraft, so hat er auch nicht genügend 
Kraft. Komisch nicht wahr?

Wird die Kamera nur selten bewegt, so gibt es einen einfachen Trick:
Während der Bewegung fährt der Motor mit etwas erhöhtem Strom, der 
sofort, nach Erreichen der Zielposition, so weit reduziert wird, das der 
Motor nur noch hält.
Fahrstrom und Haltestrom können erstaunlich weit auseinander liegen. 
Außerdem kann so der Motor, in der Pause, einen kühlen Kopf bekommen.

von Hilfsschüler (Gast)


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Huh schrieb:
> Hilfsschüler schrieb:
>> Auch kann man ohne Vorkenntnisse keine
>> zum Ziel führende und erschöpfende Erklärung eines Problems erwarten,
>
> Das heißt für mich übersetzt:
> Ich WILL dir gar nicht helfen.

Das ist richtig interpretiert (nicht "übersetzt"), lässt aber die Gründe 
dafür ausser acht und auch worauf sich diese Gründe beziehen.

Meine Konsequenz (implizit) zu kritisieren ohne auf meine Gründe 
einzugehen, zeugt nur von Deiner Überzeugung, dass Deine Ansichten, 
wiederum ohne Gründe dafür zu nennen, grundsätzlich zu beachten sind.

Daher ein herzliches PLONK!

von Lukas L. (lukas_l161)


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Vielen Dank für die Antworten.

Naja wenn ich den Slider Senkrecht hinstelle und die Kamera dann hoch 
und runter fährt hat der Motor zu wenig Kraft mit 1,4A. Mit 1,7A ginge 
es gerade noch aber da wird der Driver ja zu warm.
Ich verwende zur Steuerung die MiniEngine für den Arduino Uno. Dort 
giebt es eine Einstellung namens Ramp zur linearen beschleunigung. Aber 
der Slider fährt auch nur ein oder 2cm da muss er auch nicht auf 
endgeschwindigkeit   beschleunigen.
Getriebe hat leider auch nicht mehr Platz.

Habe den Slider nach dieser Anleitung gebaut:
http://www.openbuilds.com/builds/time-lapse-camera-rail.1307/

von m.n. (Gast)


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Lukas L. schrieb:
> Naja wenn ich den Slider Senkrecht hinstelle

Ich habe leider nur einen DSL-Anschluß und kann auf die Schnelle daher 
nichts sehen.
Es sieht m.E. so aus, daß die Mechanik nicht für senkrechten Betrieb 
ausgelegt ist. Und wenn kein Platz für ein Getriebe, stärkeren Treiber 
oder Motor vorhanden ist, dann geht es eben nicht.

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


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Ohne jetzt bis Adam und Eva zurück gehen zu wollen...

- Fangen wir mal bei den wichtigen Basics an: Dein Motor hat keine 
Kraft, er liefert ein Drehmoment
- Eine Erhöhung der Spannung verschiebt den Knick in der Motorkennlinie 
weiter nach rechts, sorgt also für mehr Drehmoment im oberen 
Drehzahlbereich. Statisch bzw. bei niedrigen Drehzahlen bringt das 
nichts.
- Keines der mir bekannten "Motorsheets" erreicht annähernd den im 
Datenblatt des jeweils verwendeten Treiberchips genannten maximalen 
Strom. Das liegt an der viel zu geringen Kühlfläche
- Der Strom von Motortreibern und -Endstufen ("Schrittmotorsteuerungen") 
beschreibt in der Regel den Spitzenstrom (1 Phase bestromt). Die Angaben 
der Motorhersteller beziehen sich dagegen auf die Vollschrittposition 
(beide Phasen bestromt, Nennstrom). Dazwischen liegt der Faktor 
Wurzel(2)=1,4142. Für einen Motor mit 2,0A Nennstrom benötigt man also 
einen Treiber der 2,828A Spitzenstrom liefern kann (und das dauerhaft 
ohne abzurauchen).

Mehr zum Thema findest du in meinem Blog:
http://www.schrittmotor-blog.de/die-richtige-spannung-fuer-schrittmotorsteuerungen/

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

: Bearbeitet durch User
von W.S. (Gast)


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Lukas L. schrieb:
> Mit 1,7A ginge
> es gerade noch aber da wird der Driver ja zu warm.

Ja dann schreibe doch endlich mal, was für einen Treiber du da hast. 
Meinst du, wir können das erraten (und Freude an sinnlosem Raten haben?)

Also, mein allgemeiner Rat: Nimm keinen bipolaren Treiber, sondern eine 
auf FET-Basis und dort such dir einen aus, der möglichst geringe 
ON-Widerstände hat.

Alsdann betreibe dein Ding mit möglichst hoher Versorgungsspannung. Wenn 
dein IC problemlos 24 Volt abkann, dann betreib ihn auch damit.

Schlußendlich, was bereits gesagt wurde: Du solltest ihn nicht im 
Vollschritt fahren, sondern lieber in 1/4 oder 1/8 oder so, je nach 
deinem Treiber. Obendrein MUSST du ihn auf- und wieder abrampen lassen. 
Welchen Startpunkt und welche Rampensteilheit du fährst, mußt du 
ausprobieren.

Und schließlich: Guck zuvor im Datenblatt nach, welches Haltemoment der 
Motor bei Nennstrom überhaupt aufbringen kann. Danach kannst du selber 
entscheiden, ob du ein Getriebe brauchst oder ggf. einen stärkeren 
Motor.

W.S.

von W.A. (Gast)


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Lukas L. schrieb:
> Leider hat er dabei ein bisschen zu wenig kraft (moechte ene DSLR kamera
> auf einem Slider senkrecht bewegen))

Dann ist mit deinem mechanischen Konzept noch etwas im Argen. 
Idealerweise sollte die Kamera durch ein Gegengewicht austariert sein, 
so dass der Motor fast nur noch die Position steuert. Jedes 
Schiffshebewerk bewegt mit dem Verfahren vertikal mehrere tausend 
Tonnen, ohne dass ein riesiger Antrieb erforderlich ist.

von Irgendwer (Gast)


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W.A. schrieb:
> Dann ist mit deinem mechanischen Konzept noch etwas im Argen.
> Idealerweise sollte die Kamera durch ein Gegengewicht austariert sein,
> so dass der Motor fast nur noch die Position steuert. Jedes
> Schiffshebewerk bewegt mit dem Verfahren vertikal mehrere tausend
> Tonnen, ohne dass ein riesiger Antrieb erforderlich ist.

Das Problem ist das das Ding nicht mal ansatzweise für senkrechte 
Bewegungen gedacht ist sondern nur für Waagrecht und in der Waagrechten 
ist es ja quasi wieder austariert.

Nur mal so grob die Statischen Werte überschlagen:
Kamera 20N
20Z GT2 => u = 40mm => r = 6.366cm
31,4Ncm

Mit wenigstens etwas Sicherheitsreserve könnte es so ab 60Ncm 
Haltemoment halbwegs Funktionieren.
Ob diese auch ausreicht um z.B. auch mal eine etwas schnelle 
Abwärtsbewegung sicher zum Stehen zu bringen oder die Erschütterungen 
durch einen Tritt gegen das Stativ noch zu halten...?
Das müsst man noch die ganze dynamischen Faktoren durchrechnen.

Wenn würde ich das nur mit einer Kamera deren Restwert allerhöchstens 
noch im zweistelligen Bereich ist und vorallem mit einem sehr stabilen 
und gut gedämpften Endanschlag auf der unteren Seite der Verhindert das 
das ganze auf den Boden knallt.

von Patrick B. (p51d)


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Als Ansteuerung gibt es von Trinamic auch sehr interessante IC's (mit 
diversen Funktionen), die dir sehr viel Arbeit abnehmen...

von rmu (Gast)


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Bau für senkrechten Betrieb ein Gegengewicht ein.

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