Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schrittmotorsteuerung für 5 poligen Motor


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von R. H. (breezer)


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Hallo,

ich habe hier ein elektronisches Expansionsventil für einen 
Kältekreislauf, wobei die aufgesetzte Spule als 5 poliger unipolarer 
Schrittmotor arbeitet. Die Ansteuerung will ich selbst vornehmen, d.h. 
ich werde die originale Danfoss Ansteuerung nicht verwenden.

Kann mir jemand eine fertige Schrittmotorsteuerung für dieses Vorhaben 
empfehlen?

Viele Grüße

PS: anbei das Datenblatt der Spule:

https://assets.danfoss.com/documents/173393/AN19588642028802-000902.pdf

: Bearbeitet durch User
von karadur (Gast)


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Laut Datenblatt 4 Phasen.

von R. H. (breezer)


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Ja richtig, 4 Phasen mit mittig zusammengeführten Abgriff. Die Frage ist 
welche Ansteuerung man hierfür verwenden kann. Ich habe hier noch eine 
Nanotec SMCI33-1 Ansteuerung, diese scheint für mein Vorhaben jedoch 
nicht geeignet zu sein...

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


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Du benötigst eine unipolare Ansteuerung. Im einfachsten Fall 4 
Transistoren, die nach Masse schalten. 260mA und 46R hört sich nicht 
danach an, als wäre eine Stromregelung oder gar Mikroschritt-Betrieb 
nötig und sinnvoll.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

von MaWin (Gast)


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R. H. schrieb:
> Kann mir jemand eine fertige Schrittmotorsteuerung für dieses Vorhaben
> empfehlen?

ULN2003, https://elektro.turanis.de/html/prj143/index.html

von m.n. (Gast)


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R. H. schrieb:
> Kann mir jemand eine fertige Schrittmotorsteuerung für dieses Vorhaben
> empfehlen?

Was verstehst Du unter fertig?
Eine Schaltung, die selber den Takt und die Ausgangssignale erzeugt?

> Die Ansteuerung will ich selbst vornehmen

Per Hand, per Fuß, per Lichtsignal?

von R. H. (breezer)


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Der Tipp mit dem ULN2003 ist schonmal gut... danke.

Am liebsten wäre mir ein Treiber mit Gehäuse welchen man z.B. auf eine 
Hutschiene klemmen kann und mittels Richtung und Takt ansteuert.

Die Ansteuerung erfolgt mit einer SPS...

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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R. H. schrieb:
> Am liebsten wäre mir ein Treiber mit Gehäuse welchen man z.B. auf eine
> Hutschiene klemmen kann und mittels Richtung und Takt ansteuert.

> Die Ansteuerung erfolgt mit einer SPS...

Also du meinst, ein entsprechendes Modul für deine SPS. Hast du dich mal 
im Katalog des Herstellers deiner SPS umgeschaut?

von m.n. (Gast)


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R. H. schrieb:
> Der Tipp mit dem ULN2003 ist schonmal gut... danke.

Besser ein ULN2803, bei dem zwei Treiber parallel geschaltet sind.

> Am liebsten wäre mir ein Treiber mit Gehäuse welchen man z.B. auf eine
> Hutschiene klemmen kann und mittels Richtung und Takt ansteuert.

Die scheint es nur als Bastellösung in Verbindung mit irgendeinem 
Arduino-Board zu geben oder man baut sie sich selber.
Ist alles ein Klacks, aber selbst Thorsten wird soetwas wohl nicht im 
Programm haben. Unipolare Schrittmotore sind nicht so zündend, es sei 
denn, es soll eine günstige Lösung für einfache Anwendungen sein.

von H. H. (hhinz)


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Remember SAA1027. ;-)

von Helge (Gast)


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SAA1027 ist aber schon recht alt :-) Unipolare Schrittmotore lassen sich 
idR auch bipolar ansteuern, dafür gibts zahllose Platinchen. Als träger 
für Hutschiene z.B. ein 2TE-Leergehäuse mit Grundplatine (Lochraster), 
läßt sich fix aufbauen.

von MaWin (Gast)


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Helge schrieb:
> Unipolare Schrittmotore lassen sich idR auch bipolar ansteuern,

So so.

Guckst du noch mal nach, wie das geht, bei einem Motor mit 5 
Anschlüssen.

von m.n. (Gast)


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H. H. schrieb:
> Remember SAA1027. ;-)

Das Lachen wird Dir schon vergehen:
SPS wird wohl mit 24 VDC laufen. Das ist zuviel für das uralt Teil. Der 
Phasenstrom wird bei 0,5 A liegen. Auch das ist zuviel.
;-)

@TO
Brauchst Du wirklich eine Richtungsänderung? Wenn nein, würde ein 4017 
als Zähler reichen. Das gewünschte Phasenmuster kann man per Dioden auf 
den ULN2803 geben oder die OC-Ausgänge des ULN passend verschalten.
Ansonsten müßte man schon zu einem 14-pol. ATtiny44 (o.ä.) greifen.

von H. H. (hhinz)


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m.n. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Remember SAA1027. ;-)
>
> Das Lachen wird Dir schon vergehen:
> SPS wird wohl mit 24 VDC laufen. Das ist zuviel für das uralt Teil. Der
> Phasenstrom wird bei 0,5 A liegen. Auch das ist zuviel.
> ;-)

Und vor allem für den armen kleinen Motor sind 24V zu viel, und mit 0,5A 
wird schnell der magische Rauch entweichen...

von MaWin (Gast)


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m.n. schrieb:
> Das Lachen wird Dir schon vergehen:
> SPS wird wohl mit 24 VDC laufen. Das ist zuviel für das uralt Teil. Der
> Phasenstrom wird bei 0,5 A liegen. Auch das ist zuviel.
> ;-)

Der Phasenstrom liegt bei 230mA und die 24V schafft der ULN2003 sogar, 
der Motor will aber nur 12V.

von R. H. (breezer)


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Danke für die vielen Antworten. Ich denke ich werde den Aufbau mit einem 
ULN2003 Platinchen realisieren wie dieses:

https://www.conrad.de/de/p/makerfactory-schrittmotor-treiber-modul-mf-6402411-schrittmotor-1-st-2134137.html

Zur Spannungsversorgung gibt's ein kleines 12v Hutschienennetzteil und 
so wie ich es aus dem Datenblatt gelesen habe können die Inputs bis 30v 
ab, somit sollte das mit den 24v Ausgängen der SPS klappen...

von m.n. (Gast)


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Wo willst Du denn an den ULN das Richtungs- und Schrittsignal anlegen?
Nimm 4 x SPS Schaltausgänge, 4 x Vorwiderstände zur Strombegrenzung und 
lass die SPS die Schritte erzeugen.

von R. H. (breezer)


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Das ich die Takte beim ULN2003 selber generieren muss ist mir klar, ich 
sagte ja nur das mir ein Takt und Richtungssignal lieber gewesen wäre, 
so geht es aber auch.
Brauche ich tatsächlich Vorwiderstände an den ULN2003 Inputs? Ich dachte 
sowas wäre da schon integriert...

von H. H. (hhinz)


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R. H. schrieb:
> Brauche ich tatsächlich Vorwiderstände an den ULN2003 Inputs? Ich dachte
> sowas wäre da schon integriert...

Die sind aber nicht für 24V ausgelegt.

Für sowas passt ehr der ULN2002.

von m.n. (Gast)


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R. H. schrieb:
> Das ich die Takte beim ULN2003 selber generieren muss ist mir klar, ich
> sagte ja nur das mir ein Takt und Richtungssignal lieber gewesen wäre,
> so geht es aber auch.

Können Deine Schaltausgänge nicht gleich den notwendigen Strom liefern?

Helge schrieb:
> Unipolare Schrittmotore lassen sich
> idR auch bipolar ansteuern, dafür gibts zahllose Platinchen.

Um das noch einmal aufzugreifen:
Wenn Vollschritt ausreichend ist, sind beide Spulen jederzeit bestromt 
und der Mittelabgriff liegt bei Phasenspannung/2. In diesem Fall ist 
eine bipolare Ansteuerung möglich - der Mittelabgriff bleibt 
unbeschaltet.

Spontan fällt mir dazu der L6219 ein, der 24 V aushält und dessen 
Ausgangsspannung bei in Reihe liegenden Spulen genau passend ist. Der 
Ausgangsstrom ist regelbar und auch eine Ruhestromabsenkung ist recht 
einfach. Angesteuert wird mit zwei Signalen, die das binäre Muster der 
Phasenlage widerspiegeln.
Es werden weder Hilfsspannungen von +5 V oder +12 V benötigt.

@TO: Im Grunde könnte ich Dir auch einen ATtiny44 programmieren, der 
Daten- und Richtungssignal in ein passendes Ausgangsmuster umsetzt.

Wenn Du gerne Löten möchtest, hätte ich noch ein Beispiel für Dich, 
wobei die linke Hälfte der Schaltung nur zum kleinen Teil benötigt wird: 
http://myhobby-cnc.de/wiki/lib/exe/fetch.php?media=myhobby-cnc:unipolar_diskret.pdf

von m.n. (Gast)


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m.n. schrieb:
> Es werden weder Hilfsspannungen von +5 V oder +12 V benötigt.

Es werden weder Hilfsspannungen von +5 V noch +12 V benötigt.

von R. H. (breezer)


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m.n. schrieb:
> Können Deine Schaltausgänge nicht gleich den notwendigen Strom liefern?

Stimmt, die Ausgänge können 1A pro Kanal aber 24V, könnte man da was mit 
einem Spannungsteiler machen?

von H. H. (hhinz)


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R. H. schrieb:
> m.n. schrieb:
>> Können Deine Schaltausgänge nicht gleich den notwendigen Strom liefern?
>
> Stimmt, die Ausgänge können 1A pro Kanal aber 24V, könnte man da was mit
> einem Spannungsteiler machen?

Vorwiderstand, 47 Ohm, min 5W.

von Teo D. (teoderix)


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Kauf dir doch sowas oä. Da brauchts nur noch einen Pegelwandler zur 
Ansteuerung und da das Teil sicherlich ne Chopper-Steuerung hat, kannst 
Du das Motörchen auch mit 24V betreiben.
https://www.ebay.de/itm/162891941482?hash=item25ed1dc66a:g:rbsAAOSwejBfHJeO

von H. H. (hhinz)


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Teo D. schrieb:
> Kauf dir doch sowas oä. Da brauchts nur noch einen Pegelwandler
> zur
> Ansteuerung und da das Teil sicherlich ne Chopper-Steuerung hat, kannst
> Du das Motörchen auch mit 24V betreiben.
> https://www.ebay.de/itm/162891941482?hash=item25ed1dc66a:g:rbsAAOSwejBfHJeO

Er hat doch einen unipolaren Schrittmotor!

von Teo D. (teoderix)


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H. H. schrieb:
> Er hat doch einen unipolaren Schrittmotor!

Und? Muss man ja nich so anschließen oder können Heutzutage unipolare 
nicht mehr als bipolare betrieben werden. Oder ist da hier ne 
Sonderlocke?

von H. H. (hhinz)


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Teo D. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Er hat doch einen unipolaren Schrittmotor!
>
> Und? Muss man ja nich so anschließen oder können Heutzutage unipolare
> nicht mehr als bipolare betrieben werden. Oder ist da hier ne
> Sonderlocke?

Er hat nur fünf Anschlüsse!

von Teo D. (teoderix)


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H. H. schrieb:
> Teo D. schrieb:
>> H. H. schrieb:
>>> Er hat doch einen unipolaren Schrittmotor!
>>
>> Und? Muss man ja nich so anschließen oder können Heutzutage unipolare
>> nicht mehr als bipolare betrieben werden. Oder ist da hier ne
>> Sonderlocke?
>
> Er hat nur fünf Anschlüsse!

Er brauch doch nur vier davon. Die gemeinsame Mittelanzapfung kann er 
doch abzwicken!?

von R. H. (breezer)


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Teo D. schrieb:
> Er brauch doch nur vier davon. Die gemeinsame Mittelanzapfung kann er
> doch abzwicken!?

ja abzwicken schon, aber die Verbindung der Spulen bleibt doch intern 
erhalten...

von Teo D. (teoderix)


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R. H. schrieb:
> ja abzwicken schon, aber die Verbindung der Spulen bleibt doch intern
> erhalten...

Autch, wer schlecht geschlafen hatte, sollte die Finger still halte.
Auf Flexen..... bin ja schon weg. :)
Sorry

von Timo N. (tnn85)


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von m.n. (Gast)


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R. H. schrieb:
>> Können Deine Schaltausgänge nicht gleich den notwendigen Strom liefern?
>
> Stimmt, die Ausgänge können 1A pro Kanal aber 24V, könnte man da was mit
> einem Spannungsteiler machen?

Keine Ahnung, ob die Ausgänge nur als Quelle oder auch als Senke 
arbeiten können und wie die weiteren Anforderungen aussehen.
Bei einer Sparschaltung würde jeder Ausgnang über eine Diode (1N400x) 
entkoppelt auf eine Phase gehen und die gemeinsame Mittelanzapfung über 
einen 51 Ohm Widerstand an 0 V. Passendes Teil, was auch lieferbar ist: 
https://www.reichelt.de/drahtwiderstand-axial-9-0-w-51-ohm-10--9w-axial-51-p3687.html?&trstct=pol_1&nbc=1
Sofern nur immer eine Phase aktiv ist, ist der Spulenstrom auf Sollwert. 
Werden zwei Phasen aktiviert hält das der Widerstand noch aus und es 
können "feinere" Schritte eingestellt werden.

Teo D. schrieb:
> Kauf dir doch sowas oä.

Von diesen Platinchen habe ich nichts Gutes gehört. Der Treiber hält es 
wohl nicht aus, wenn man während des Betriebes auch nur eine Phase des 
Motors abzieht. Der von mir genannte L6219 ist da robuster und ist (war 
zumindest) im DIL24-Gehäuse erhältlich und einfach zu verlöten.

Viele Wege führen in die Hölle ;-)

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