Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Nema17 Funkverlängerung


von Dirk R. (djtale2003)


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Hallo zusammen,

gibt es eine Möglichkeit ein Anschlusskabel eines NEMA17 per Funk zu 
verlängern?

Ich habe einen 4pol Ausgang an dem der Motor angeschlossen ist. Ich 
möchte diese 4 Pole per Funk verlängern.

Greetz Dirk

: Verschoben durch Moderator
von Wolfgang (Gast)


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Dirk R. schrieb:
> gibt es eine Möglichkeit ein Anschlusskabel eines NEMA17 per Funk zu
> verlängern?

Breitbandige Funkübertragung im 550THz-Band zur Energieübertragung, als 
Empfänger ein paar Solarzellen?

von Anselm (Gast)


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Das ist eine Steilvorlage für Trolle.

Also, so ein Motor braucht STROM. Das kann man nicht (praktisch) via 
Funk übertragen.
Du kannst aber die Motorsteuerung via Funk übertragen, und am Ziel ist 
die Hardware um den Motor anzutreiben.

0/
Anselm

von Dirk R. (djtale2003)


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Ja, da habe ich mich etwas unvorteilhaft ausgedrückt. Das der Motor 
Strom braucht ist mir vollkommen klar. Ich will aber nicht den Strom per 
Funk übertragen sondern nur die 4 Pole zur Ansteuerung

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Dirk R. schrieb:
> sondern nur die 4 Pole zur Ansteuerung
Kannst du da mal ein Skizze davon machen?
Denn durch die 4 "Pole" eines Schrittmotors fließt der Motorstrom. Diese 
Leitungen übertragen die Motorleistung.

Alternativ kannst du aber auch einfach die eigentliche Aufgabe 
beschreiben und nicht das, was du dir als Lösung vorstellst.

: Bearbeitet durch Moderator
von Helmut -. (dc3yc)


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Und denke dran, dass du für die Ansteuerung ein gewisses Timing der 
Signale brauchst. Das ist im Allgemeinen mit Funk nicht machbar.

von Dirk R. (djtale2003)


Angehängte Dateien:

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Das Steuergerät kann nicht verändert werden. Der Funksender wird statt 
dem Motor an das Steuergerät angeschlossen. Der Funkempfänger wird statt 
dem Steuergerät an dem Motor angeschlossen. Der Funkempfänger bekommt 
eine 12v Stromeinspeisung. Das Signal soll also vom Steuergerät zum 
Motor per Funk übertragen werden (NICHT DIE STROMVERSORGUNG!!!)

Ich hoffe diesmal habe ich mich verständlicher ausgedrückt?

von Karl K. (karlklamson)


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Dein Steuersignal ist aber nicht nur ein Steuersignal, sondern ist der 
Motorstrom. Je nachdem wie der Strom durch die vier Leitungen fließt 
dreht sich dein Motor. Daher MUSST du den Strom transportieren

von pegelwendler (Gast)


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Ich würde da eher die Signale an den höchstwahrscheinlich verwendeten 
StepStick (A4988 o.ä.) über Funk übertragen.

Zweimal sowas: https://wolles-elektronikkiste.de/hc-12-funkmodul
Auf Empfangsseite einen µC zum Auswerten des Signals und Schalten der 
Pins.

von Dirk R. (djtale2003)


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Wie gesagt, die Steuerung kann nicht verändert werden.

Dass das Signal nach dem Empfänger verstärkt werden muss ist ja klar. 
Deswegen auch die 12V Stromversorgung.

Das Timimng spielt in meinem Anwendungsfall keine Rolle. Da macht es 
nichts aus wenn mal ein Schritt verloren geht.

von Freq (Gast)


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Schrittfrequenz? Microstepping?
Dekodieren und als dir/step übertragen. Oder dekodieren, zählen und 
komprimiert (bedingt verzögert) als steps übertragen.

von Peter D. (peda)


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Dirk R. schrieb:
> Wie gesagt, die Steuerung kann nicht verändert werden.

Dann laß es eben.
Über Funk kann man nur Steuerbefehle übertragen (Richtung, 
Geschwindigkeit, Schrittzahl). Der Empfänger steuert dann damit den 
Motortreiber.

von Wolfgang (Gast)


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Anselm schrieb:
> Das kann man nicht (praktisch) via Funk übertragen.

Millionen von Smartphones werden drahtlos geladen, wenn auch nicht per 
Funk.

Peter D. schrieb:
> Über Funk kann man nur Steuerbefehle übertragen ...
Ein Haushaltsmikrowelle macht vor, dass man auch andere Dinge damit 
anstellen kann. Und die Sonne sowieso, wenn auch recht breitbandig ;-)

von Udo S. (urschmitt)


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Dirk R. schrieb:
> gibt es eine Möglichkeit ein Anschlusskabel eines NEMA17 per Funk zu
> verlängern?

Vieleicht so:
https://en.wikipedia.org/wiki/Nikola_Tesla#/media/File:Nikola_Tesla,_with_his_equipment_Wellcome_M0014782_-_restoration2.jpg

von Peter D. (peda)


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Wolfgang schrieb:
> Ein Haushaltsmikrowelle macht vor, dass man auch andere Dinge damit
> anstellen kann.

Aha, die kann also Schrittmotoren direkt ansteuern?

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


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pegelwendler schrieb:
> Ich würde da eher die Signale an den höchstwahrscheinlich verwendeten
> StepStick (A4988 o.ä.) über Funk übertragen.

Der OP spricht von "Steuergerät". Wie kommst du auf das dünne Brett das 
da "höchstwahrscheinlich" ein StepStick verwendet wird? Als ob das die 
einzge Schrittmotorsteuerung auf der Welt wäre.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

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


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Hallo Dirk,

Dirk R. schrieb:
> Hallo zusammen,
>
> gibt es eine Möglichkeit ein Anschlusskabel eines NEMA17 per Funk zu
> verlängern?
>
> Ich habe einen 4pol Ausgang an dem der Motor angeschlossen ist. Ich
> möchte diese 4 Pole per Funk verlängern.

Mit "NEMA17" meinst du vermutlich einen Schrittmotor mit Nema 17 Flansch 
(42mm)? Nema ist keine Typenbezeichnung, sondern die “National 
Electrical Manufacturers Association” [1]. Das ist eine amerikanische 
Normungsorganisation, ähnlich dem deutschen DIN Institut oder der ISO 
(International Standard Organisation). Die spezifizieren alles mögliche, 
nicht nur Baugrößen von Motoren.

> Das Timimng spielt in meinem Anwendungsfall keine Rolle. Da macht
> es nichts aus wenn mal ein Schritt verloren geht.

Da täuscht du dich. Wenn sich das Timing verändert, verliert der Motor 
im Zweifelsfall nicht nur einen Schritt, sondern kommt komplett aus dem 
Tritt und bleibt stehen. "Schrittverluste" von einzelnen Schritten sind 
in der Regel nicht durch mechanische Überlastung des Motors ausgelöst, 
sondern durch EMV oder Softwarefehler in der Ansteuerschaltung 
verursacht.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

[1] 
http://www.schrittmotor-blog.de/nema-schrittmotor-was-ist-das-eigentlich/

von China promoter (Gast)


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Helmut -. schrieb:
> Und denke dran, dass du für die Ansteuerung ein gewisses Timing der
> Signale brauchst. Das ist im Allgemeinen mit Funk nicht machbar

Zeitstempel zu jedem Befehl und clock synchronisieren. Dann läuft das 
Problemlos bis auf mikro- oder nanosekunden synchron. Mehr als gut genug 
für Trägesysteme wie stepper.

Bei vielem Problemen stören dich selbst 100 ms "input lag" nicht 
sonderlich sofern alles synchron bleibt.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Dirk R. schrieb:
> Das Steuergerät kann nicht verändert werden.
Hast du Zugriff auf das, was in das Steuergerät hinein geht? Ist das 
Steuergerät allgemein eine schwarze Kiste ohne Aufdruck? Oder kannst du 
da einen Typ drauf erkennen und einen Hersteller? Oder ist das 
Steuergerät arg geheim, dass du den Namen nicht nennen darfst?

Der Witz ist, dass auf diesen 4 Leitungen eben nicht nur die 
"Schrittinformation" läuft, sondern dass (mit hoher Wahrscheinlichkeit) 
darauf gechoppert wird und deshalb die Stromregelung des Steuergeräts 
nicht mehr funktioniert und das (sehr wahrscheinlich) einen Fehler 
melden wird.


> Ich hoffe diesmal habe ich mich verständlicher ausgedrückt?
Naja, lies dir mal deine Beschreibung durch, als ob du *absolut rein gar 
nichts* von deinem Problem wüsstest (so geht es uns, deshalb fragen wir 
so lästig nach Informationen). Reichen die von dir gegebenen Angaben für 
eine sinnvolle Hilfe? Oder wenigstens, um das Problem zu verstehen?

von Irgend W. (Firma: egal) (irgendwer)


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Dirk R. schrieb:
> Das Timimng spielt in meinem Anwendungsfall keine Rolle. Da macht es
> nichts aus wenn mal ein Schritt verloren geht.

Doch spielt es damit dein SM sich überhaupt dreht und nicht nur vor sich 
hin zuckt.

Viel interessanter wird wie du den "Rückweg" realisieren willst. 
Praktisch alle neueren Schrittmotortreiben messen den Strom und Steuern 
die Wicklungen entsprechend danach an. Das ist keine einfachen 0/1 
Signal sondern was Sinusähliches und das noch abhängig von der 
Einstellungen für Microschritte, Betriebsspannung, Schrittfreq., 
Beschleunigung, Arbeitsstrom, Haltestrom usw.

Mal zum Anschauen wie das Zusammenspiel heutzutage in der Regel 
aussieht:
- 
https://www.digikey.jp/ja/articles/new-stepper-motor-ics-simplify-security-camera-positioning-design

Wenn du das alte Geraffel unbedingt behalten wills:
- Vorhandener Treiber -> SM mit dummy load -> Encoder -> µC der den 
Encoder auswertet und in Digitalinfos umwandelt -> Funkübertragung -> µC 
der das "versteht" -> neuer Schrittmotortreiber > eigentlicher SM

von Peter D. (peda)


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von oszi42 (Gast)


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von Stefan F. (Gast)


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Dirk R. schrieb:
> Wie gesagt, die Steuerung kann nicht verändert werden.

Wie gesagt, man mann Motoren nicht durch die Luft mit Strom versorgen.

von Stefan F. (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> Millionen von Smartphones werden drahtlos geladen, wenn auch nicht per
> Funk.

Über welche Distanz? Erkläre dem Dirk mal, dass er sich mit 2mm 
zufrieden geben muss.

von Egon D. (Gast)


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Dirk R. schrieb:

> Das Steuergerät kann nicht verändert werden. Der Funksender
> wird statt dem Motor an das Steuergerät angeschlossen. Der
> Funkempfänger wird statt dem Steuergerät an dem Motor
> angeschlossen. Der Funkempfänger bekommt eine 12v
> Stromeinspeisung. Das Signal soll also vom Steuergerät zum
> Motor per Funk übertragen werden (NICHT DIE STROMVERSORGUNG!!!)
>
> Ich hoffe diesmal habe ich mich verständlicher ausgedrückt?

Nur teilweise.

Ich erkläre das technische Problem mal mit klassischer
Doliwo-Dobrowolski-Terminologie: Das, was das Marketing
"Schrittmotor" nennt, ist eine rotierende elektrische
Maschine, und zwar eine (spezielle) Synchronmaschine.

Im Gegensatz zu netzgespeisten Synchronmaschinen, die
in der Regel den üblichen Drei-Phasen-Drehstrom brauchen,
sind Schrittmotoren meist für Vier-Phasen-Drehstrom gebaut
(auch wenn es da Ausnahmen gibt) -- daher die vier
Anschlussdrähte.

Die "Schrittmotorendstufe" ist der Umrichter, der aus der
Speise-Gleichspannung den frequenzvariablen Vier-Phasen-
Drehstrom macht, den der Motor zum Laufen braucht.

Die Idee, die vier Anschlüsse, die vom Umrichter zum
Motor laufen, durch eine Funkstrecke zu ersetzen, ist
daher genauso abwegig wie der Vorschlag, den
Kondensatormotor im elektrischen Rasenmäher per Funk
zu betreiben.

von Besser Kabel (Gast)


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Wie wäre es an dem Schrittmotor einen Encoder anzubringen und diesen mit 
einem
Mikrocontroller auszuwerten. Dann die Funkstrecke und wieder per 
Mikrocontroller einen Schrittmotortreiber ansteuern.
Nur grob als Idee. Wenn man da
Fehlerkorrektur einbaut, closed loop, etc. könnte das funktionieren.

von Lothar J. (black-bird)


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Wenn Schrittverluste gedultet sind, dann gibt es vielleicht doch eine 
Lösung:

An das Steuergerät wird ein gleichwertiger Schrittmotor angeschlossen, 
der einen Drehzahl- und Richtungs-Aufnehmer hat, vielleicht noch einen 
"groben" Positionsenkoder.
Diese Daten werden per Funk übertragen und auf Empfängerseite für eine 
Schrittmotorsteuerung verwendet.

Blackbird

Edit: da war ein User über mir schneller  ...

: Bearbeitet durch User
von Peter D. (peda)


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Lothar J. schrieb:
> An das Steuergerät wird ein gleichwertiger Schrittmotor angeschlossen,
> der einen Drehzahl- und Richtungs-Aufnehmer hat, vielleicht noch einen
> "groben" Positionsenkoder.
> Diese Daten werden per Funk übertragen und auf Empfängerseite für eine
> Schrittmotorsteuerung verwendet.

Quasi eine biegsame Welle über Funk.

von oszi42 (Gast)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Über welche Distanz? Erkläre dem Dirk mal, dass er sich mit 2mm
> zufrieden geben muss.

https://www.golem.de/news/mikrowellen-us-militaer-uebertraegt-strom-drahtlos-ueber-1-6-kilometer-2204-164782.html

von oszi42 (Gast)


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https://www.youtube.com/watch?v=JGuPaYtcJx8

1,6 kW über einen km bei 10 GHz. Bewährte Technik ;)

von Christian M. (christian_m280)


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Schonmal daran gedacht dass heute Freitag ist?

Gruss Chregu

von Wolfgang (Gast)


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Egon D. schrieb:
> Im Gegensatz zu netzgespeisten Synchronmaschinen, die
> in der Regel den üblichen Drei-Phasen-Drehstrom brauchen,
> sind Schrittmotoren meist für Vier-Phasen-Drehstrom gebaut
> (auch wenn es da Ausnahmen gibt) -- daher die vier
> Anschlussdrähte.

Ein moderner bipolaren Schrittmotor hat nur zwei Wicklungen und kann 
folglich auch nur zwei Phasen nutzen.

von oszi42 (Gast)


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Christian M. schrieb:
> Schonmal daran gedacht dass heute Freitag ist?

Dank für den Hinweis, war schon auf Samstag geeicht.

(Knapp an einem Wasserschaden vorbeigeschlittert, zerlegte ein halbes 
Bad zum Abdichten und zählte den Zwischenfall automatisch zur Woche - 
Dann kann ich ja eine bereits abgesagte Reparatur morgen doch noch 
machen!)

Lothar hat weiter oben eine Lösung benannt, die in der Robotik üblich 
ist - diese geräte schleppen Ihren Strom eben mit.

Irgendwo auch einen Plan gelesen - hier ist eine Lösung:

https://www.richy-schley.de/arduino-elektronik/schrittmotor-stepper

und hier noch eine:

https://funduino.de/nr-03-433mhz-funkverbindung

wer sucht findet ein weiteres Dutzend Links die´s zeigen wie es geht.

von Stefan F. (Gast)


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Das passt aber alles nicht zu der Anforderung des TO, die vorhandene 
Motorsteuerung beizubehalten. Die drahtlose Verbindung müsste die 4 
Signale mit einer Verzögerung von weit unter 1ms übertragen. Das wird 
irrsinnig aufwändig.

von Wolfgang (Gast)


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oszi42 schrieb:
> Irgendwo auch einen Plan gelesen - hier ist eine Lösung:
>
> https://www.richy-schley.de/arduino-elektronik/schrittmotor-stepper
> ...

Das ist keine Lösung. Hast du mal gelesen, was du da verlinkt hast.
Irgendwelche Zahlenwerte über Funk zu übertragen, ist kein Problem. Aber 
das Ansinnen des TO scheitert schon daran, dass die (wahrscheinlich 
vorhandene) Stromregelung seines Treibers im (unbekannten Steuergerät) 
nicht in Echtzeit (ausreichend schnell) über die Funkstrecke erfolgen 
kann.

Lothar hatte den TO schon gefragt, ob etwas in der von dir verlinkten 
Art denkbar wäre:

Lothar M. schrieb:
> Hast du Zugriff auf das, was in das Steuergerät hinein geht?

Aber dieser Weg wurde bisher ausgeschlossen.

Dirk R. schrieb:
> Ich will aber nicht den Strom per
> Funk übertragen sondern nur die 4 Pole zur Ansteuerung

von oszi42 (Gast)


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Input:

- Anschlusskabel 4 Pole per Funk verlängern.

- nicht den Strom per Funk übertragen sondern nur die 4 Pole zur 
Ansteuerung.

- Der Funkempfänger bekommt eine 12v Stromeinspeisung. Das Signal soll 
also vom Steuergerät zum Motor per Funk übertragen werden.

- Das Timing spielt keine Rolle.

Fazit: Ein Funksignal soll den vierpoligen NEMA 17 Motor ansteuern.

Ich rate - eine mechanische Schildkröte?

Wolfgang schrieb:
> das Ansinnen des TO scheitert schon daran, dass die (wahrscheinlich
> vorhandene) Stromregelung seines Treibers im (unbekannten Steuergerät)
> nicht in Echtzeit (ausreichend schnell) über die Funkstrecke erfolgen
> kann.

Muß dat wenns langsam anfängt und immer schneller wird? Mit Kamera und 
KI wird aus dem lahmsten Gaul eine Traumdrohne ;)

Laß doch die dies wollen, "was wäre wenn" spielen wenns Spaß macht, ist 
doch nur ein Forum...

von Dirk R. (djtale2003)


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Offensichtlich habe ich mich immer noch nicht verständlich ausgedrückt. 
Ich bitte nochmals um Entschuldigung.

Hier ist ein Link zu dem System was ich upgraden will:

https://blackforestmotion.com/wp-content/uploads/2021/08/Header6DE.mp4

Links ist der Motor, beschriftet mit der Ziffer 14, zu sehen. Die 
Steuerung, beschriftet mit Pine II, ist auf dem Schlitten montiert. Das 
4polige Verbindungsskabel möchte ich durch eine Funkstrecke ersetzen da 
mein Slider 2m lang ist und ich befürchte das sich das Kabel verheddern 
könnte.

von Stefan F. (Gast)


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Dirk R. schrieb:
> da mein Slider 2m lang ist und ich befürchte das sich
> das Kabel verheddern könnte.

Gut gemeinter Ratschlag: Nimm das Kabel. Dessen "Probleme" wirst du 100x 
eher beherrschen, als eine drahtlose Übertragung.

von Wolfgang (Gast)


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Dirk R. schrieb:
> ... und ich befürchte das sich das Kabel verheddern könnte.

Nimm eine vernünftig geführte Schleppkette. Die wurden genau aus diesem 
Grund entwickelt.

von Dirk R. (djtale2003)


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Eine Schleppkette hatte ich im Vorfeld bereits ausgeschlossen. Ich 
bräuchte dann auch eine Führungsschiene. Da ich den Slider in 3 
verschiedenen Längen nutze, bräuchte ich also 3 verschiedene 
Führungsschienen und 3 verschiedene Schleppketten. Dazu muss das System 
noch transportabel bleiben (besonders im Flugzeug).
Daher habe ich bei anderen Herstellern geschaut und bin bei der 
Funklösung hängen geblieben. Ich dachte nicht, dass das so kompliziert 
werden würde...

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