Igus Schrittmotor mit L298 und Atmega324PA

[Patrick A. (Gast)]

Einen schönen guten Abend zusammen,

ich hab mal eine Frage an die Schrittmotor Experten unter euch.

Ich versuche gerade einen Schrittmotor von Igus NEMA17 mit einem L298N 
als Treiber über einen Atmega324PA anzusteuern. Ich betreibe den 
Schrittmotor aktuell bei ca. 6 Volt und die Schaltung zieht schon fast 
den Nennstrom von 1,8 A. Der Motor dreht mit ein paar Umdrehungen pro 
Minute. Relativ langsam aber es muss für meine Anwendung so sein.
Wie soll man diesen Motor dann bei Nennspannung betreiben können.
Wie sind die Angaben zu Nennstrom und Spannung zu verstehen?
Sind die vielleicht nur bei einer Nenndrehzahl gültig?
Denn soweit ich mir das uberlegt habe, müsse der Strom ja mit steigender 
Geschwindigkeit abnehmen.
Oder stehe ich komplett auf dem Schlauch?

Die Daten des Schrittmotors:

Maximalspannung[    60 V
Nennspannung        24-48 V
Nennstrom           1,8 A
Haltemoment         0,52 Nm
Widerstand/Phase    1,75 Ohm ±10%
Induktivität/Phase  3,30 mH ±20

Datenblatt im Anhang

Ich hoffe ihr könnt mir ein paar Tipps geben. Vielen Dank schon mal im 
voraus für eure Mühe.

Gruß Patrick

[Elektro Heini (Gast)]

Hi,

die Schrittmotoren die du verwendest brauchen eine Stromregelung. Das 
heißt für dich, du benötigst eine Schaltung die sich darum kümmert, dass 
der Nennstrom durch den Motor fließt. Dazu gibt es unterschiedliche 
Möglichkeiten:

1. Die Moderne Variante ist die PWM-Stromregelung. Dazu kann man den 
L297 und den L298 verwenden. Allerdings ist diese Variante veraltet. Es 
gibt deutlich modernere Schrittmotortreiber zu kaufen. z. B. 
https://www.reichelt.de/makeblock-megapi-stepper-motor-treiber-mb-mpi-stepper-1-p202125.html?&trstct=pos_7

2. Mit Vorwiederständen den Strom durch den Motor zu begrenzen. Dabei 
kannst du zwar noch den L298 verwenden, solltest aber auch die 
Versorgungsspannung niedrig halten. (wozu die Energie verschwenden?)

3. Mit Analogschaltungen den Strom regeln, wobei mir da spontan keine 
Variante mit deinem Treiber-IC einfällt.

Mein persönlicher Rat: Nehme einen fertigen Schrittmotortreiber, ähnlich 
wie Variante 1 evt. musst einen Anderen nehmen (Nennstrom).

LG

PS: Kann jemand einem Anfänger gut erklären warum ein Schrittmotoren 
eine Stromregelung brauchen?

[Wolfgang (Gast)]

Elektro Heini schrieb:
> PS: Kann jemand einem Anfänger gut erklären warum ein Schrittmotoren
> eine Stromregelung brauchen?

Damit der Motor bei niediger Schrittfrequenz bzw. im Stand nicht 
abbrennt.

[Elektro Heini (Gast)]

Wolfgang schrieb:
>> PS: Kann jemand einem Anfänger gut erklären warum ein Schrittmotoren
>> eine Stromregelung brauchen?

Ja, da steckt aber noch deutlcih mehr dahinter, um überhizung zu 
verhindern würden auch Wiederständer reichen.

Aber eine gute PWM-Stromregelung sorgt für eine hohes Drehmoment, bei 
hoher Schrittfrequenz und dafür brauche ich dann auch die 
Versorgungsspannung von 24V oder mehr.

Vielleicht findet sich ja in Google oder einem Datenblatt eine gute 
Erklärung

[Wolfgang (Gast)]

Elektro Heini schrieb:
> Aber eine gute PWM-Stromregelung sorgt für eine hohes Drehmoment, bei
> hoher Schrittfrequenz und dafür brauche ich dann auch die
> Versorgungsspannung von 24V oder mehr.

Na ja, so eine Spule wehrt sich auf Grund ihrer Induktivität gegen eine 
Änderung des Stromes. Nur mit viel Spannung kann man dagegen halten. Die 
Stromregelung sorgt nur dafür, dass der Strom bei niedrigen 
Schrittfrequenzen nicht weiter ansteigt, als es die Spulen auf Grund 
ihrer Eigenerwärmung vertragen - reine Schutzmaßnahme.

Bei hoher Schrittfrequenz braucht man primär die hohe Spannung, damit 
sich der Strom möglichst schnell aufbaut, die Strombegrenzen 
stabilisiert ihn dann, sobald er seinen Nennwert erreicht hat.

[Timmo H. (masterfx)]

Und wenn man intelligente Schrittmotortreiber verwendet (TMC2130 etc.) 
regeln die den Strom automatisch auf den tatsächlichen Bedarf runter, 
wodurch sie auch bei niedrigen Drehzahlen nicht unnötig aufheizen. Würde 
mir das in der heutigen Zeit und bei den Preisen der Schrittmotortreiber 
nicht mehr antun selbst sowas zu entwickeln, so interessant das auch 
sein mag. Zudem entlastet man den uC erheblich weil ich er nur noch DIR 
und steps befingern muss. Selbst Schrittverluste lassen sich damit 
erkennen

[Thorsten O. (Firma: mechapro GmbH) (ostermann)]

Hallo zusammen,

Elektro Heini schrieb:
> Wolfgang schrieb:
>>> PS: Kann jemand einem Anfänger gut erklären warum ein Schrittmotoren
>>> eine Stromregelung brauchen?
>
> Ja, da steckt aber noch deutlcih mehr dahinter, um überhizung zu
> verhindern würden auch Wiederständer reichen.
...
> Vielleicht findet sich ja in Google oder einem Datenblatt eine gute
> Erklärung

Je höher die Spannung, desto schneller steigt in einer Spule der Strom 
an. Auch die Motorwicklung ist eine Spule. Konstantspannung ist am 
schlechtesten, Konstantspannung mit Vorwiderstand ist etwas besser, aber 
Technik aus einer Zeit, als ICs noch sehr teuer waren. Stromregelung ist 
deutlich besser (=schneller). Mehr Details siehe:
http://www.schrittmotor-blog.de/die-sache-mit-der-spannung/

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann