Hallo, ich habe mir einen NEMA 17 Schrittmotor gekauft Ich habe den günstigsten genommen, welcher folgende Daten hat: Spannung 12V Strom 0,4A Schritte 200 Ansteuern möchte ich ihn über ein DRV8825 und einem Arduino, ein Gesamtstrom von etwa 0,7A Ich möchte das ganze über eine 10Ah 5V Powerbank betreiben welche 2A liefern kann. Da der DRV8825 mindestens 8V benötigt brauche ich ein Step UP, welchen ich auf 12V einstellen wollte. 12V*0,7A = 8,4W Mit einem Wirkungsgrad von 90% des Step UPs wären das etwa 9,3W Bedeutet also dass ich am Eingang 5V mit 1,86A benötige. Dies würde ja meine Powerbank liefern können und ich hätte theoretisch eine Laufzeit von 5,4 Stunden. Stimmen meine Berechnungen hier oder habe ich etwas falsch gemacht?
Der DRV8825 ist gut geeignet für Schrittmotore mit 1,7A bis 2,2A und einer Spannung von bis zu 3V. Diese Motoren können dann mit 12V bis 36V(?) betrieben werden. Du bräuchtset also einen Steppup, welche schon an die 30V liefern muss, damit dein 12V Motor ein nennenswertes Drehmoment entwickeln kann. Oder anders formuliert: Treiber und Motor passen nicht zueinander.
Bill schrieb: > habe ich etwas falsch gemacht? Du hast Dir unpassende Teile ausgesucht. Nimm eine 12 V Versorgung und einen Schrittmotor mit <= 5 V Wicklungen. Alles andere ist Würgerei. > Ich habe den günstigsten genommen Falscher Ansatz!
Arduino F. schrieb: > damit dein 12V Motor ein nennenswertes Drehmoment entwickeln kann. Wenn ich ihn über ein 12V Netzteil mit dem DRV8825 betreibe dann funktioniert alles problemlos ich wollte nur von der Steckdose weg. Die Kraft die ich benötige bringt er hierbei schon auf.
Eine 10Ah Powerbank liefert ca. 6h lang 1A@5V (+/- mit grosser Streuung). Klingt komisch aber das ist halt die Art und Weise wie Marketing technische Daten umschreibt.
Manche hier sind mal wieder im Optimierungswahn. Deine Rechnung stimmt fast. Bei der Spannungsdiferenz musst du bei den meisten Stepupwandlern eher mit 75-85% Efizienz rechnen. Eventuell macht ein Elko (~1-2 mF) an der Treiberleitung Sinn um Verbrauchsspitzen abzufedern. Edit: Ja bei der Powerbank genau hinschauen wie es gerechnet ist. Oft beziehen sie die mAh Zahlen auf die 3.7v Zelle im innern anstelle der Ausgangsspannung von 5V.
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Alex G. schrieb: > Eventuell macht ein Elko (~1-2 mF) an der Treiberleitung Sinn um > Verbrauchsspitzen abzufedern. Habe ich bereits verbaut. Alex G. schrieb: > Edit: Ja bei der Powerbank genau hinschauen wie es gerechnet ist. Oft > beziehen sie die mAh Zahlen auf die 3.7v Zelle im innern anstelle der > Ausgangsspannung von 5V. Stimmt die Powerbank hat 10Ah bei 3,7V also 37Wh 37Wh / 5V wären 7,4Ah Wären dann immer noch eine Laufzeit von 4,4h was völlig ausreichen würde
nur zufällig hier schrieb: > wie > Marketing technische Daten umschreibt. Könnte ja fast schon als Verbrauchertäuschung durchgehen
Bill schrieb: > 37Wh / 5V wären 7,4Ah Da fehlt der Wirkungsgrad des Step-Ups in der Powerbank. Dann noch der Wirkungsgrad deines Step-Ups. Und am Ende wird garkein Stepper gebraucht sondern ein Motor mit Drehzahlsteuerung. MfG Klaus
Bill schrieb: > Ich habe den günstigsten genommen, welcher folgende Daten hat: > > Spannung 12V > Strom 0,4A > Schritte 200 > > Ansteuern möchte ich ihn über ein DRV8825 und einem Arduino, ein > Gesamtstrom von etwa 0,7A Um eine Schrittmotor mit 12V Nennspannung sinnvoll zu betreiben, brauchst du eher 40V oder besser noch mehr. Die 12V ist die Spannung, die man dauerhaft anlegen kann, ohne dass die Wicklung zu heiß wird. Für den Betrieb an einem Schrittmotortreiber mit Stromregelung muss die Nennspannung erheblich unter der Betriebsspannung liegen. Sonst kann die Stromregelung nicht funktionieren und das Drehmoment bricht bei höheren Schrittfrequenzen dramatisch ein.
Bill schrieb: > Ich möchte das ganze über eine 10Ah 5V Powerbank betreiben welche 2A > liefern kann. Bist du sicher, dass sich die Kapazitätsangabe deiner Powerbank auf die 5V Ausgangsspannung bezieht und nicht auf die internen Akkus?
Eine zweite Powerbank in Reihe für die Motorversorgung? Es gibt auch billigst Platinchen für 3s oder 4s LiPos, damit hat man 9 - 12 V min. Spannung. Man braucht allerdings noch ein passendes Ladegerät dafür.
Wolfgang schrieb: > Um eine Schrittmotor mit 12V Nennspannung sinnvoll zu betreiben, Zigtausende 3D-Drucker haben mehrere Motoren + billige Treiber, die laufen alle wunderbar mit 12 V.
Bill schrieb: > 12V*0,7A = 8,4W Du hast vergessen, noch die Abtriebsleistung hihnzuzurechnen, also die Leistung die der Motor als Drehmoment * Drehzahl bringt. Da du NATÜRLICH kein Datenblatt des Motors verlinkt hast, kannst du dir die benötigte Netzteillleistung selber ausrechnen http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.10 Bill schrieb: > Ansteuern möchte ich ihn über ein DRV8825 Der DRV8825 ist ein stromregelnder Mikroschrittreiber. Der will bei einem Motor, der eine rms-Spannung von 12V bei 0.4A (also Wicklungen von 30 Ohm) hat, bis 17V und 560mA reinschicken. Dazu braucht er eine Versorgungsspannung von zumindest 18V die bis 10 Watt, also 550mA belastbar ist (für 1 Motor mit beiden Wicklungen). Soll der Motor sich auch schnell drehen können, sind auch deutlich mehr als 18V angeraten, der DRV8825 hält bis 45V aus, mit etwas Reseve wären als 36V als Versorgung nicht übertrieben, der Strom sinkt dabei auf 225mA, es wird also nicht mehr Leistung verbraten. PLUS die Motorabgabeleistung, angenommen also keine Kraft bei keinem Drehmoment von 0. Es wäre also schlau, den step up auf 36V auszulegen, mit 250mA oder mehr, sagen wir 300mA, macht 10.8 Watt, bei 90% Wirkungsgrad 12 Watt, aus 5V wären das 2.4A, also mehr als deine Powerbank leistet, zumal man wohl noch Strom für anderes braucht.
Johannes S. schrieb: > Eine zweite Powerbank in Reihe für die Motorversorgung? > Es gibt auch billigst Platinchen für 3s oder 4s LiPos, damit hat man 9 - > 12 V min. Spannung Das reicht beides nicht. Für höhere Drehzahlen muss auch ein 12V-Motor mit höherer Spannung betrieben werden, so etwa ab 20V, je nach gewünschter Drehzahl. Georg
Wolfgang schrieb: > Bist du sicher, dass sich die Kapazitätsangabe deiner Powerbank auf die > 5V Ausgangsspannung bezieht und nicht auf die internen Akkus? Genau auf die Ausgangsspannung bezogen sind es nur 7400mAh Johannes S. schrieb: > Eine zweite Powerbank in Reihe für die Motorversorgung? > Es gibt auch billigst Platinchen für 3s oder 4s LiPos, damit hat man 9 - > 12 V min. Spannung. Man braucht allerdings noch ein passendes Ladegerät > dafür. Auch eine Möglichkeit. Wo bekommst man diese Platinen her (Link)? Leider habe aber weder LiPos noch ein Ladegerät so wär es die teurere Variante
georg schrieb: > Das reicht beides nicht. Für höhere Drehzahlen muss auch ein 12V-Motor > mit höherer Spannung betrieben werden, so etwa ab 20V, je nach > gewünschter Drehzahl. Ich habe 50 rpm also nicht sehr schnell
Johannes S. schrieb: > Zigtausende 3D-Drucker haben mehrere Motoren + billige Treiber, die > laufen alle wunderbar mit 12 V. Kann jeder machen, wie er möchte. Die Kombination 12V Nennspannung mit 12V Betriebsspannung bei einem stromregelnden Treiber ist jedenfalls UNFUG. Vielleicht setzen die 3D-Drucker keine Motoren mit 12V Nennspannung ein. Die "billige Treiber" sind jedenfalls oft mit dem A4988 bestückt und das ist definitiv ein Treiber, der für Stromregelung ausgelegt ist.
Bill schrieb: > Ich habe 50 rpm also nicht sehr schnell Am besten ausprobieren, z.B. mit einem Labornetzteil, bei welcher Spannung der Motor bei einer bestimmten Drehzahl zuverlässig und rund läuft. Was ich vergessen habe, ausser der Drehzahl kommt es natürlich auch auf die Belastung an, bzw. auf das verlangte Drehmoment. Georg
Bill schrieb: > Ich habe 50 rpm also nicht sehr schnell Dann ist alles egal und du brauchst keinen Treiber mit Stromregelung.
Wolfgang schrieb: > Vielleicht setzen die 3D-Drucker keine Motoren mit 12V Nennspannung ein. Das ist definitiv so! Das hier ist ein typischer 3D Drucker Motor ebay 112980545367 1,5A 1,6Ohm 2,4V Dieser Motor ist für einen A4988 gut geeignet Die Versorgungsspannung des Treibers sollte dann nicht unter 12V liegen. 24V sind auch voll ok. Bei einem DRV8825 darf der Motor auch etwas leistungsfähiger sein. 2A schafft der Treiber. ---- Bei dem eingangs genannten Motor ist keine Stromregelung nötig, wenn er an 12V betrieben wird. Gerade bei den genannten gemütlichen Schritten Eine doppelte H-Brücke ist ausreichend. Idealer weise eine mit MosFET bestückte, dann kann man vielleicht sogar auf 9V runter gehen.
Arduino F. schrieb: > Bei dem eingangs genannten Motor ist keine Stromregelung nötig, wenn er > an 12V betrieben wird. Gerade bei den genannten gemütlichen Schritten > Eine doppelte H-Brücke ist ausreichend. > Idealer weise eine mit MosFET bestückte, dann kann man vielleicht sogar > auf 9V runter gehen. Dann würde ja meine Lösung über 5V Powerbank mit Step Up ausreichen oder? Ich würde soweit wie möglich mit der Spannung am Ausgang runter gehen (etwa 9V) um Strom zu sparen.
Bill schrieb: > Ich würde soweit wie möglich mit der Spannung am Ausgang runter gehen > (etwa 9V) um Strom zu sparen. da wird dich der Treiber ärgern wenn er versucht den Ausgangsstrom zu bekommen, dann zieht der auch mehr bei 9V als bei 12V. Für die Laufzeit sind die Wandlerverluste kontraproduktiv, das wurde hier ja schon genannt. Strom sparen kann man wenn man den Treiber deaktiviert (über den enable Eingang), dann werden die Motoren stromlos. Da haben die dann aber auch kein Haltemoment mehr, es kommt also auf die Anwendung an ob der Motor die Position auch festhalten muss. Bei den Powerbänken muss man noch bedenken das die eine Mindestlast haben wollen, wenn der Motor abschaltet muss der Rest der Schaltung noch soviel Strom ziehen das die PB eingeschaltet bleibt. Ein 3s BMS wie von mir vorgeschlagen ist zB sowas hier: https://www.ebay.de/itm/3S-10A-12-6V-Cell-Li-on-Akku-Batterie-Schutz-Platine-BMS-PCB-Lithium-Protection/122950806114?hash=item1ca0706a62:g:gr0AAOSw9qJahfUT Aber Vorsicht bei ganz billigen 18650 Zellen, da gab es gerade im Offtopic Bereich eine Diskussion.
Hier wird ja wieder wild geschwafelt. Will der TO etwa einen Drucker bauen? Wohl kaum! Bill schrieb: > Ich habe 50 rpm also nicht sehr schnell Das sind rund 170 Schritte/s, was in etwa der Start-/Stoppfrequenz des Motors entsprechen dürfte. Sofern die Kraft nicht sonderlich hoch sein sollte, könnte eine direkte Ansteuerung mit H-Brücken (MOSFETs) ohne Stromregelung vielleicht reichen - das Ganze dann meinetwegen auch bei 5 V. Nein, ich habe keine China-Bestellnummer.
Bill schrieb: > Ich würde soweit wie möglich mit der Spannung am Ausgang runter gehen > (etwa 9V) um Strom zu sparen. Du hast stromregelnde Mikroschrittreiber wie DRV8825 leider so gar nicht verstanden. Natürlich kann man bei ihm den Strom reduzieren wenn man mit weniger Drehmoment auskommt. Die Betriebsspannung bleibt aber möglichst hoch. Aber Schrittmotore sind für Batteriebetrieb immer die blödeste Lösung, die brauchen sogar quasi denselben Strom wenn sie stehen.
MaWin schrieb: > die brauchen sogar quasi denselben Strom wenn sie stehen. nicht unbedingt, die 'besseren' Treiber kann man per SPI konfigurieren und dann den Haltestrom auf ein nötiges Minimum runterdrehen. So ein Treiber wäre z.B. der TMC2130, den gibt es auf Platinen im gleichen Format wie die A9488/DRV8825 Treiber. Kosten allerdings ein paar Euro mehr.
MaWin schrieb: > Natürlich kann man bei ihm den Strom reduzieren wenn man mit weniger > Drehmoment auskommt. Die Betriebsspannung bleibt aber möglichst hoch. Also möglichst hohe Spannung und durch den Treiber und dann den maximalen Strom begrenzen, damit der Motor nicht so viel zieht. --> Akku sparen? Der Motor soll eine Stange drehen wo waagerecht etwa 2kg bewegt werden Hatte den Treiber bisher immer auf die 0,4A eingestellt mit 12V Eingang und es hat soweit funktioniert.
Bill schrieb: > Der Motor soll eine Stange drehen wo waagerecht etwa 2kg bewegt werden Für das Drehmoment des Motors ist die tangentiale Komponente der Kraft und der Abstand des Angriffspunktes von der Drehachse relevant. Zeige eine Skizze von deinem Aufbau
Wolfgang schrieb: > Zeige eine Skizze von deinem Aufbau So wie in dem Bild ist mein Aufbau: http://openbuildspartstore.com/v-slot-nema-17-linear-actuator-bundle-lead-screw/
Johannes S. schrieb: > nicht unbedingt, die 'besseren' Treiber ... > Kosten allerdings ein paar Euro mehr. Nicht nötig. Vref absenken und schon kann man den Ruhestrom vermindern. Bill schrieb: > Der Motor soll eine Stange drehen wo waagerecht etwa 2kg bewegt werden Dann brauchst Du wohl doch das volle Drehmoment. Ein anderer Akku könnte das Problem auch lösen: https://www.reichelt.de/Blei-Vlies-Akkus-Kung-Long/WP-7-2-12A-4-8/3/index.html?ACTION=3&LA=2&ARTICLE=200483&GROUPID=4232&artnr=WP+7%2C2-12A+4%2C8&trstct=pol_8
m.n. schrieb: > https://www.reichelt.de/Blei-Vlies-Akkus-Kung-Long... Wäre natürlich auch eine Alternative, jedoch habe ich leider auch kein Ladegerät. Aber rein vom Strom her müsste meine 5V Powerbank mit 2,4A ja die 0,7A bei 12V über ein Step Up aufbringen können oder?
Bill schrieb: > So wie in dem Bild ist mein Aufbau: > http://openbuildspartstore.com/v-slot-nema-17-linear-actuator-bundle-lead-screw/ So eine Spindel dürfte doch wohl selbsthemmend sein. MaWin schrieb: > Aber Schrittmotore sind für Batteriebetrieb immer die blödeste Lösung, > die brauchen sogar quasi denselben Strom wenn sie stehen. Nicht wenn die Last durch eine Spindel gehalten wid, insbesondere wenn die Spindel horizontal liegt. Da kann man den Strom problemlos abschalten.
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