Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Benötige Hilfe bei der Netzteil-Auswahl


von Max (Gast)


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Servus,
vorab: Ich habe einen neuen Beitrag erstellt, da es um ein Netzteil 
bezüglich Endstufen einer CNC Fräse geht, dazu habe ich noch nichts 
gefunden:

Und zwar benötige ich ein Netzteil für 5 Schrittmotorendstufen mit 
12-36V Eingangsspannung und Eingangsstrom von jeweils 2A (Schrittmotoren 
müssen mit 2,5A Nennstrom versorgt werden, die Endstufen schaffen 2A rms 
und 2,83A peak).

Wie wähle ich das richtige aus? In der Regel haben die Netzteile nämlich 
Anschlüsse für 3 Endstufen, die 2 weiteren Endstufen müsste man also 
parallel zu den anderen dranhängen. Ich war mir jetzt nicht sicher wie 
man das rechnet...

Falls es fragen zu den Endstufen gibt, die findet ihr hier: 
https://www.reichelt.de/schrittmotortreiber-fuer-nema-17-12-36-v-act-dm420-p237923.html?PROVID=2788&gclid=CjwKCAjwps75BRAcEiwAEiACMRsLQ946ve77Hr2mCcFqBtxeRp9ASoNlaj2KedcZi-T7pjzZWXvIThoCzIUQAvD_BwE&&r=1

Grüße,
Max

von Stefan F. (Gast)


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Meinst du nicht, das die Endstufen zu knapp bemessen sind?

Wegen der Rechnung: Zwei Motoren brauchen doppelt so viel Ampere, wie 
einer.

von Max (Gast)


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Danke für die Antwort.

Bei den Endstufen bin ich tatsächlich nicht ganz sicher, wollte aber 
schonmal alles durchrechnen. Ich werde wahrscheinlich nicht das volle 
Drehmoment benötigen.
Strom ist dann klar, bei 3 outputs am Netzteil kann ich 3 Endstufen 
anschließen und benötige 3x2A. Wie sieht es aber mit der Spannung aus. 
Wenn ich an die ersten zwei outputs nochmal zwei Endstufen parallel 
dranhänge müssten die Endstufen doch nur noch die Hälfte der Spannung 
abbekommen. Am dritten output hängt dann aber nur eine Endstufe also 
muss ich nach einem Netzteil suchen, das mind. 6A hat und zwischen 
2x12=24 Volt und 36 Volt liegt. Ist das richtig?

Grüße,
Max

von Stefan F. (Gast)


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Was du da vor hast nennt sich Parallelschaltung.

Dabei bleibt die Spannung unverändert.

Denk an den Dreifachstecker im Haushalt. Die 230V werden durch die 
Parallelschaltung nicht weniger.

von MaWin (Gast)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Meinst du nicht, das die Endstufen zu knapp bemessen sind?

Na ja, hängt vom Spannungsbedarf seiner Motoren ab, den er NATÜRLICH 
nicht genannt hat.

Dann muss er halt selber rechnen:

https://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.10

Da steht was zur Netzteilberechnung.

von Max (Gast)


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oha da war ich wohl etwas verwirrt.

Ganz klar ist es mir aber noch nicht: Wenn ich zum Beispiel ein 4A 
Netzteil besorge, kommt an jedem output auch 4A an. Da auf zwei der drei 
outputs aber jeweils zwei Endstufen parallelgeschaltet sind, erhält jede 
dieser Endstufen nur 2A, passt. Die dritte einzelne Stufe hat sogar 4A 
zur Verfügung, von denen sie aber nur 2A zieht.

Dann brauche ich ja nur 4A? Das erscheint mir etwas wenig.

Grüße,
Max

von Stefan F. (Gast)


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Max schrieb:
> Wenn ich zum Beispiel ein 4A
> Netzteil besorge, kommt an jedem output auch 4A an.

Nein. Alle Ausgängen zusammen darf man maximal mit 4A belasten.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Max schrieb:
> ein Netzteil für 5 Schrittmotorendstufen

Gibt es wirklich den Betriebsfall, dass alle 5 Schrittmotörchen 
gleichzeitig laufen?

von Stefan F. (Gast)


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Dieter D. schrieb:
> Gibt es wirklich den Betriebsfall, dass alle 5 Schrittmotörchen
> gleichzeitig laufen?

Vergiss nicht den Haltestrom. Wer weiß wie hoch der ist?

von Timo N. (tnn85)


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Die Schrittmotoren haben vielleicht 2A Spulenstrom (pro Spule 
wohlgemerkt!) (RMS), aber die Spannung an den Spulen ist selbst bei den 
Vorschubgeschwindigkeiten deiner CNC niemals so hoch wie die, die vom 
Netzteil kommt. Da die Endstufe hier wie eine Art Step-Down-Regler 
agiert (um es sich vorzustellen), brauchst du am Eingang keine 4A pro 
Stepper, sondern wesentlich weniger.

Die 5 Schrittmotoren (wie ich aus dem anderen Beitrag gelesen habe, geht 
es um die MPCNC), werden auch niemals alle gleichzeitig mit hohen 
Vorschüben/Beschleunigung verfahren. Also wirst du das auch nicht 
gleichzeitig benötigen, aber dafür auslegen ist nicht unbedingt falsch.

Poste lieber mal die verwendeten Schrittmotoren. Ich lese da was von 
2,5A ?.

Ich wette, du kommst mit 3A bis 5A / 24V locker über die Runden.
Wenn du keinen anderen Verbraucher hast (Relais oder ähnliches), der 24V 
benötigt, kannst du auch 36V nehmen und damit wird auch der Strom 
kleiner.

Diese ACT Motor China-Endstufen habe ich zwar noch nie in den Händen 
gehabt, aber für mich machen die von Stepperonline einen besseren 
Eindruck und sehen fast wie Leadshine aus.

Warum du unbedingt 5 Endstufen willst und nicht 3 nimmst, und bei X und 
Y-Achse die Motoren in Reihe schaltest, ist mir auch ein Rätsel.

von Marc E. (mahwe)


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Beachte auch den Wirkungsgrad Netzteile nie mit 100% belasten 50-70% 
reicht.
Schau dir die Graphiken an gibt bei guten Netzteilen ne Kurve die sagt 
wo maximaler Wirkungsgrad ist davor und danach bricht der oft stark 
zusammen .
Netzteil soll lange halten also wenig belasten.
Alles im Grenzbereich Frist dir deine Netzteile. Kannst auch über 
getrennte Netzteile für die einzelnen Lasten nachdenken.
Oder über Filter kenn deinen Aufbau nicht aber die Motoren können 
gegenseitig sich auch stören.

von Max (Gast)


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Servus,
Danke für eure Antworten, ja es geht um die MPCNC.
Dort sind eben 5 Nema 17 Motoren eingebaut, jeweils 2,5A Nennstrom wie 
beschrieben.
Den Motor findet ihr hier:
https://www.reichelt.de/hybridschrittmotor-nema-17-1-8-2-5-a-3-1-v-act-17hs5425l2x2-p237910.html?PROVID=2788&gclid=EAIaIQobChMI0Ze6hbmW6wIVvSB7Ch2Wrgc_EAQYASABEgIF8vD_BwE&&r=1

Ich bin eben noch am Schauen welche Endstufe/ Netzteil ich am besten 
nehme, habe in einem anderen Forum gefragt ob ich die Endstufen in Reihe 
schalten kann, da wurde mir von abgeraten.

Scheinbar kann mir keiner genau sagen, welche Endstufe wirklich Sinn 
macht. 5 Endstufen von Leadshine für je 50€ sind aber einfach zu teuer.

Ich hätte mich jetzt für die „fake“ DM542 Endstufen entschieden. Da 
würde ich dann rms auf circa 2,5A einstellen können.
Kann mir jemand ein konkretes Netzteil/ eine konkrete 
Endstufen-Netzteil-Kombi/ oder einfach nur eine Erfahrung mitteilen?

Da gibt es so viele Möglichkeiten, dass ich echt nicht weiß was 
sinnvollsten ist.

Grüße,
Max

von Max (Gast)


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Für die Leadshine Endstufen (3-4 Motoren mit je 4A) empfiehlt Christian 
Knüll folgendes Netzteil:

https://www.estlcam.de/netzteil_45_320.php

von Michael B. (laberkopp)


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Max schrieb:
> Scheinbar kann mir keiner genau sagen, welche Endstufe wirklich Sinn
> macht. 5 Endstufen von Leadshine für je 50€ sind aber einfach zu teuer.

Tja.

Wenn man das Drehmoment von 0.048Nm braucht, und das ist sowieso sehr 
wenig, dann muss der Treiber 2.5A * 1.414 = 3.5A liefern können.
Ein echter TB6600 kann das. Wenn man keine Fälschungen will darf man 
halt nicht im schwarzen Gehäuse kaufen, sondern nimmt nackte Platinen
https://www.ebay.de/itm/TB6600-4-5A-CNC-Single-Axis-Stepper-Motor-Driver-Board-Controller-Neu/273299206258

Netzteil und Elkos müssen dann halt noch mit dran, und niemals am Motor 
drehen sonst geht der Treiber kaputt.

von Timo N. (tnn85)


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Hallo Max, für die MPCNC ist das was du machst sowieso übertrieben. Nimm 
einfach 2A Schrittmotoren und gut ist. Das ist ne Plastikfräse mit wenig 
Gewicht (und Steifigkeit) und da brauchst du nicht so viel, da deine 
Fräse durch den mechanischen Aufbau schon limitiert ist, was den 
Vorschub/Beschleunigung angeht (und damit auch die Spannung an den 
Spulen, des Drehmoment und des Stroms des Motors).

Deswegen kannst du die bedenkenlos in Reihe schalten. Erst recht, wenn 
du 36V-Netzteile verwendest.

Hier hast du ein Set mit 5 Motoren von Stepperonline, die passen 
(übrigens werden von Ryan (Erfinder der MPCNC) auch keine stärkeren 
empfohlen):
https://www.amazon.de/STEPPERONLINE-Schrittmotor-Bipolar-Verbinder-DRUCKER/dp/B07CPQC1Y6

Wenn du noch keine Treiber hast, bestell sie doch direkt bei 
Stepperonline mit 3x diesen Treibern:
https://www.omc-stepperonline.com/digital-stepper-driver/y-series-digital-stepper-driver-0-3-2-2a-dc18v-36v-for-nema-14-17-23-stepper-motor.html

https://www.omc-stepperonline.com/nema-17-stepper-motor/5pcs-of-nema-17-bipolar-59ncm-84oz-in-2a-42x48mm-4-wires-w-1m-cable-and-connector.html

Netzteil reicht ein Mealwell 24V/5A oder 36V/5A:

von Max (Gast)


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Vielen Dank für deine Antwort @tnn85.
Die Motoren habe ich bereits verbaut (die ACT mit 2,5A) und möchte die 
Steuerung direkt etwas überdimensionieren, um irgendwann die Fräse 
solider aufzubauen.

Daher muss ich eben irgendwie den Nennstrom bereitstellen. Trotzdem 
danke!

von Max (Gast)


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Timo N. schrieb:
> Deswegen kannst du die bedenkenlos in Reihe schalten.

Die Reihenschaltung wäre allerdings trotzdem sehr interessant. Das hab 
ich ehrlich gesagt noch nie gesehen- mit nur 3 benötigten Endstufen 
wären aber auf jedenfalls Fall hochwertigere Modelle drin.

Hast du ein Schaltbild oder einen Link zu so einem Aufbau?

Grüße,
Max

von Timo N. (tnn85)


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Max schrieb:
> Hast du ein Schaltbild oder einen Link zu so einem Aufbau?

Ohne es zu überprüfen, ob es so passt:
https://forum.v1engineering.com/t/stepper-motor-wiring/9812

Aber ich denke mal es stimmt. Wenn die Motoren nicht gegensinnig laufen 
(was du brauchst), dann halt einfach an einem Motor die Spulenanschlüsse 
von einer Spule vertauschen.

Edit: Ok gerade noch gelesen: Er hats falsch gemacht. Damit laufen beide 
Motoren gleichsinnig was dir nichts bringt. Einfach nicht so machen wie 
er, dann sollte es gehen.

: Bearbeitet durch User
von Max (Gast)


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Timo N. schrieb:
> Ohne es zu überprüfen, ob es so passt:
> https://forum.v1engineering.com/t/stepper-motor-wiring/9812

Top Danke!
Vielleicht noch für mich oder andere Laien zur Aufklärung:
Warum finde ich im Netz so viel gegensinnige Meinung bezüglich parallel/ 
Reihenschaltung? Scheinbar ist sich keiner einig. Fakt ist doch, dass 
bei der Reihenschaltung die Spannung ungleichmäßig aufgeteilt werden 
kann, bei der Parallelschaltung eben der Strom.

Muss ich dann je nach Nennstrom entscheiden was das kleinere Übel ist?

Grüße,
Max

von Timo N. (tnn85)


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Max schrieb:
> Vielleicht noch für mich oder andere Laien zur Aufklärung:
> Warum finde ich im Netz so viel gegensinnige Meinung bezüglich parallel/
> Reihenschaltung? Scheinbar ist sich keiner einig. Fakt ist doch, dass
> bei der Reihenschaltung die Spannung ungleichmäßig aufgeteilt werden
> kann, bei der Parallelschaltung eben der Strom.

Bin kein Schrittmotor-Experte. Da gibt es andere hier im Forum (z.b. 
Thorsten Ostermann).
Allerdings ist wie bei allen Elektromotoren das Drehmoment abhängig vom 
Spulenstrom und deshalb regeln die meisten heutigen Schrittmotortreiber 
den Spulenstrom.
Die Drehzahl ist im Gegensatz zu Gleichstrommotoren nicht abhängig von 
der Spannung, sondern von der Schrittfrequenz.
Wenn die beiden Motoren in Reihe sind, bedeutet das, dass beide Motoren 
den gleichen Strom abbekommen und somit auch das gleich Drehmoment. Das 
Drehmoment sorgt dafür, dass das Last- und Rastmoment des Schrittmotors 
erreicht wird, dass benötigt wird um ohne Schrittverluste 
weiterzudrehen.

Wo es kritisch werden kann ist, wenn die Versorgungsspannung nicht mehr 
ausreicht, um die Back-EMF des Motors bei hohen Drehzahlen zu 
kompensieren. Deswegen eben gleich ein Netzteil mit höherer Spannung 
(24V oder 36V) nehmen.

: Bearbeitet durch User
von ko ny (Gast)


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Timo N. schrieb:
> Deswegen kannst du die bedenkenlos in Reihe schalten.

Wie bitte? Was ist exakt gemeint, und wie?
Seit wann kann man(n) irgendetwas (egal, was genau)
mit variblen Strom- und/oder Spannungwerten

bedenkenlos

usw. ... bitte sehr viel genauer ausführen.

von MaWin (Gast)


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ko ny schrieb:
> Wie bitte? Was ist exakt gemeint, und wie?
> Seit wann kann man(n) irgendetwas (egal, was genau)
> mit variblen Strom- und/oder Spannungwerten
>
> bedenkenlos
>
> usw. ... bitte sehr viel genauer ausführen.

Schrittmotoren, deren Spulen, kann man in Reihe schalten wenn beide 
Motoren dieselbe Bewegung ausführen sollen und dasselbe Stromrating 
haben. Es erhöht sich lediglich die benötigte Spannung, der Treiber 
sollte also genug für die gewünschte maximale Schritt Frequenz liefern 
können.

Kann er das nicht oder haben beide Motoren unterschiedliches Stromrating 
aber gleiche Spannung, kann man sie (ihre Spulen) auch parallel 
schalten. Dafür muss der Schrittmotortreiber den benötigten Summenstrom 
liefern können.

Man findet die Diagramme auch in Schrittmotordatenblättern von Motoren 
mit 8 Anschlüssen.

polt man an einem Motor eine der beiden Spulen um, dreht er andersrum.

von Max (Gast)


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Top! Jetzt hab ich das wirklich nachvollziehen können.
@tnn85,@MaWin,@laberkopp ihr habt mir echt geholfen, vielen Dank!!

von ko ny (Gast)


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@MaWin, auch ich danke Dir vielmals. :)
Durch Dich sind keine Fragen mehr offen.

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