Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Treiberstufe fuer Faulhaber Schrittmotor


von Michel (Gast)


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Hallo,


Folgendes (Uni)Projekt:

Ein Schrittmotor (vorgegeben: Faulhaber AM1524-V-6-35) + Getriebe 
(Untersetzung 22:1) treiben eine Gewindespindel an (Steigung 1mm).
Die Spindel soll einen kleinen "Tisch" hin- und herbewegen, in 
bestimmten Frequenzen (gut waere max 2Hz) und mit bestimmten laengen 
(4mm max fuer einen weg).

Nochmal zur Klarstellung: 2Hz bei 4mm wuerde bedeuten: Die Spindel dreht 
sich 4 mal vorwaerts, 4 mal rueckwaerts, 4 mal vorwaerts und wieder 4 
mal rueckwaerts.
Alles in einer Sekunde. Der Tisch bewegt sich dann offensichtlich 4mm 
hin, 4mm zurueck, 4mm hin und wieder 4mm zurueck in dieser Zeit.

Fuer den maximalen Fall (2Hz, eben beschrieben) muss sich der Motor bei 
einer Untersetzung von 22:1 88 1/s drehen, das waeren 5280 1/min 
(warscheinlich noch etwas schneller durch Richtungswechsel)

Der Motor soll mit einem Arduino gesteuert werden, welcher im spaeteren 
verkauf des Projektes dann Befehle von einem i2c master bekommen soll 
(Frequenz, dauer, rest-time).

Was ich bis jezt als Treiber versucht habe: Ein Pololu A4988 Treiber 
Baustein, der hier im Buero rumlag. Durch den Onboard Poti jedoch kaum 
zu gebrauchen, da dieser hier fuer hoehere Stroeme benuzt 
wird.(Nominalstrom:150mA/coil)
Auch habe ich eine double H-Bridge (L293) mit externer 
Spannungsversorgung ausprobiert. Bei der Nominalspannung des Motors 
schafft er max. 1000 1/min, bei hoeherer Spannung (14V) schafft er bis 
zu 2500 1/min aber wird extrem schnell extrem heiss.

Ich brauche also eine hoehere Spannung, eine Strombegrenzung (auf 150mA 
pro Phase, wieviel waere das insgesamt?) und einen "moderneren" 
schnelleren (MOSFET basierten?) Treiber IC.

Nach einiger Recherche bin ich auf den L6207 von ST gekommen.
Meine Frage ist: Ist das ein geeigneter IC fuer mein Projekt 
hinsichtlich nominal Strom (150mA) und Spannung(zB 24V)? Wie begrenze 
ich den Strom auf 150mA mit diesem IC?
Wie wuerde ein Beispielcode aussehen? Mein ansatz waere einfach 
Portmanipulation und damit die notwendigen Sequenzen ablaufen.
Warum wird der Motor immer so schnell heiss? In einem vorherigen Projekt 
wurde derselbe Motor mit einer diskreten MOSFET Treiber Stufe aufgebaut, 
ohne Strombegrenzung. Dort, wurde mir versichert, wurde er nicht heiss.
(P.S. Die Stufe/Bauteile habe ich nicht hier, weswegen ich es nicht 
nachbauen kann, habe sie aber bereits mitbestellt.)

Angehaengt sind: Datenblatt Faulhaber & L6207 sowie Application note 
L6207

Danke im Voraus

Michel

von Klaus (Gast)


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Michel schrieb:
> Was ich bis jezt als Treiber versucht habe: Ein Pololu A4988 Treiber
> Baustein, der hier im Buero rumlag. Durch den Onboard Poti jedoch kaum
> zu gebrauchen, da dieser hier fuer hoehere Stroeme benuzt
> wird.(Nominalstrom:150mA/coil)

Die hab ich schon "runtergeskillt" indem ich die zwei Shuntwiderstände 
durch größere ersetzt habe. Dann kann man mit dem winzigen Poti auch 
kleine Ströme vernünftig einstellen.

MfG Klaus

von Michel S. (c00n)


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Hallo,
Das hoert sich schonmal gut an. Kannst du einen Link posten, der 
irgendwas uber die berechnung etc verraet?

von Klaus (Gast)


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Michel S. schrieb:
> Das hoert sich schonmal gut an. Kannst du einen Link posten, der
> irgendwas uber die berechnung etc verraet?

Ich hab glaub ich 0,1 Ohm durch 0,3 Ohm, die ich gerade da hatte, 
ersetzt. Gerechnet hab ich garnichts (rechnen wird überbewertet) sondern 
einfach den Strom gemessen. Auf den genauen Strom kommst ja nicht 
wirklich an, er sollte nicht so hoch sein, daß der Motor heiß wird (mal 
anfassen) und nicht zu niedrig, daß er Schritte verliert sondern schön 
rund läuft. Das kann man besser hören als rechnen.

MfG Klaus

von m.n. (Gast)


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Michel schrieb:
> Die Spindel soll einen kleinen "Tisch" hin- und herbewegen,

Welche Masse hat denn dieser Tisch und wie kommst Du darauf, daß es 
überhaupt mit diesem kleinen Motor funktionieren kann?

von Michel S. (c00n)


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Stell dir nichts riesiges vor, es ist ein 100mm*100mm Druck aus ABS. 
wiegt dnke ich mal an die 100g.

von reihaus (Gast)


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die Berechnung kommt mir komisch vor :-)
16mm Bewegung in 1s sind bei der Steigung 16 U/s
mit Übersetzung 22:1  16U/s x 22 =352 U/s des Schrittmotors
entspricht 21120 U/s .Das schafft der Motor nicht :-(
Start Stopp Betrieb an den Umkehrpunkten mal nicht berücksichtigt

Gruss

von Michel S. (c00n)


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reihaus schrieb:
> die Berechnung kommt mir komisch vor :-)
> 16mm Bewegung in 1s sind bei der Steigung 16 U/s
> mit Übersetzung 22:1  16U/s x 22 =352 U/s des Schrittmotors
> entspricht 21120 U/s .Das schafft der Motor nicht :-(
> Start Stopp Betrieb an den Umkehrpunkten mal nicht berücksichtigt
>
> Gruss

Oh Gott.
Sehe ich ein ;-) Mir steht dennoch die Möglichkeit offen eine andere 
Spindel zu nehmen. Sagen wir ich möchte den Motor mit 5000 1/min drehen. 
Was muss ich tun?

von posti (Gast)


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Hi

Befürchte: Das Übliche.

Rampen und schön gleichmäßig mit Schritten um sich werfen.
Allerdings denke ich, daß 150mA Strangstrom da 'etwas mager' sind.

Wenn Das hier der Motor ist:
http://files.catalogds.com/domains/micromo/AM_1524_PCS.pdf
15° Schrittwinkel klingen jetzt auch nicht nach 'fein auflösend'.
6V ist ja noch ok (weniger wäre besser), aber die 150mA lassen den 
Motor, Der auf eBay wohl in Gold aufgewogen wird, recht schlapp 
aussehen.

Wenn 'Es' der Motor ist - ok, für ne Uni teuer genug, aber kann man da 
nix Anständiges für nehmen?

Mit der Bitte um Zurechtweisung, sollte ich hier Grundlegendes völlig 
falsch sehen - ist dem TO eigentlich zu wünschen ;)

MfG

von m.n. (Gast)


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Michel S. schrieb:
> Mir steht dennoch die Möglichkeit offen eine andere
> Spindel zu nehmen. Sagen wir ich möchte den Motor mit 5000 1/min drehen.
> Was muss ich tun?

Eine andere Spindel wird nicht reichen. Die Spindel direkt auf die 
Motorachse und einen deutlich dickeren Motor verwenden, den ein L6207 
noch ansteuern kann.

Sofern es ein Rütteltisch werden soll, wäre ein DC-Motor mit Exenter ein 
Lösungsansatz.

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