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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Versorgungsspannungen für Schrittmotorprojekt


Autor: Axel Schindler (Gast)
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Hallo,

kurz zum Projekt:
Schlecht isolierte Altbauwohnung mit Gas Etagenheizung die nur ein 
Drehrad zum Einstellen der Solltemperatur hat. Damit die Wohnung nicht 
immer kalt ist wenn ich nach Hause komme und auch nicht stetig die 
Atmosphäre geheizt wird, möchte ich mit einem AVR eine programmierbare 
Zeitschaltuhr realisieren, die einen Schrittmotor steuert, der dann über 
einen Riementrieb o.ä. die Solltemp verändern kann. Das Ganze soll 
einfach "aufgesteckt" werden, so dass ich am Ofen selbst nichts 
verändern muss.

Ich habe mich etwas in die Thematik der Schrittmotoren eingelesen. Die 
Ansteuerung über L297 und L298 scheint ja recht simpel zu sein. Evtl. 
ist diese Ansteuerung auch ein Overkill, da mir ja eine konstante 
Drehzahl genügt, die noch nicht mal schnell sein muss.
Abgesehen davon habe ich jetzt eine Frage zur Spannungsversorgung des 
kompletten Aufbaus. Ich habe hier einen 2-phasigen SM mit folgenden 
Daten:
5,4V, 1,5A, 85Ncm.
Mit oben genannter IC-Kombination scheint es ja durchauch üblich den SM 
mit >30V zu versorgen. Wenn ich es richtig verstehe sorgt die Schaltung 
dann dafür dem Motor immer den maximalen Strom zukommen zu lassen. 
Angenommen ich habe maximal 30V, der Motor zieht seine 1,5A und hat 
dabei 10V Spannungsabfall. Dann muss doch der L298 die restlichen 
20V*1,5A=30W verheizen oder habe ich hier einen Denkfehler?

Reicht es die Motorspannung nur gleichzurichten, oder sollte die auch 
noch geglättet werden?

Im Moment schwebt mir vor das Ganze mit zwei Netzteilen zu versorgen. 
Ein kleiner Trafo mit Gleichrichter, Kondensatoren und 
Festspannungsregler für die Versorgungsspannung der Elektronik. Ein 
leistungsfähiger Trafo mit Gleichrichtung für die SM Spannung. Da der 
Motor nur sehr selten läuft könnte ich diesen Trafo zur übrigen Zeit mit 
einem Relais spannungslos schalten.

Ist das sinnvoll oder würdet ihr mir zu etwas komplett anderem raten?

Gruß,
Axel

Autor: holm (Gast)
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Die L297/298 Kombination verheizt nicht die restliche Spannung sondern 
schaltet die Phase nur solange ein, bis der Strom den eingestellten
Maximalwert erreicht hat, danach wird der Strom wieder abgeschaltet
und beim Unterschreiten der Schaltschwelle wieder ein usw.
Das nennt man Chopperbetrieb.

Mit den Netzteilen das geht ok.

Gruß,

Holm

Autor: Hubert.G (Gast)
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Also ich halte einen Schrittmotor schon für etwas übertrieben. So ein 
Temperaturregler hat doch kaum 180 Grad Drehwinkel, das lässt sich doch 
auch mit einem Modellbauservo bewerkstelligen.
Würde auch keine extra Stromversorgung benötigen.
Wenn es in erster Linie ums machen geht, allerdings sicher interessant.

Hubert

Autor: Frank (Gast)
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Hi Axel

Es gibt auch fertige integrierte Chips. Schau mal die Schaltung hier. Ob 
PIC oder AVR egal. Deer IMT901 kann bis 1.4A SM treiben.

http://burger-web.com/ProductDescription/PIC18_Mic...

Frank

Autor: Jakob Lell (jakob)
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Eine höhere Betriebsspannung sorgt dafür, dass der Schrittmotor sich 
schneller drehen kann (da der Maximalstrom schneller erreicht wird). Da 
eine hohe Geschwindigkeit für diese Anwendung nicht benötigt wird, muss 
die Spannung nicht viel höher als die Nennspannung des Schrittmotors 
sein. Allerdings darf man den Spannungsabfall der Tranistoren im L298 
nicht vernachlässigen. Bei 1A können es schon bis zu 3.2 Volt sein. Dazu 
kommt noch der Spannungsabfall am Shunt. Insgesamt wäre also eine 
Versorgungsspannung von ca. 9-15V sinnvoll. Die Spannung sollte schon 
geglättet werden, da der Schrittmotor sonst möglicherweise Schritte 
verliert. Ich würde dafür ein fertiges Netzteil kaufen, das 12V und etwa 
1.5-2A liefern kann. Die Elektronik kann dann mit einem einfachen 
Festspannungsregler versorgt werden.

Autor: Axel Schindler (Gast)
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Vielen Dank für die Antworten!

Also mit einem kleinen Modellbauservo wird das definitiv nicht 
funktionieren. Der Drehregler hat nahezu 360° Drehbereich. Das würde 
vielleicht noch gehen, aber vorallem ist das eine mechanische 
Angelegenheit (vgl Thermostat am Heizkörper) und beim Herunterdrehen 
braucht man schon sehr viel Kraft. Ich bin mal gespannt ob der Motor das 
überhaupt verzieht, evtl. muss eben eine sehr große Untersetzung her.

Der Tip mit der 12V-15V Spannungsversorgung ist sicher nicht schlecht. 
Die Frage ist nur ob es sinnvoll ist die Logikspannung aus 12V per 
Festspannungsregler zu gewinnen. Das Netzteil ist ja zu 99,9% der Zeit 
total überdimensioniert und verbraucht ja auch im Leerlauf Energie. Und 
der Festspannungsregler verheizt so viel Ich weiss ja tatsächlich die 
überschüssige Spannung*Strom. Die Logik zieht dafür natürlich auch nicht 
viel Strom.

Axel

Autor: Winfried (Gast)
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Kannst du ruhig machen, aus den 12V die 5 V zu generieren. Du brauchst 
ja vermutlich kaum Strom.

Ich würde mal schätzen, das der Motor mindestens 1:10 untersetzt werden 
muss.

Die Spannung für den Schrittmotor muss natürlich auch geglättet sein.

Autor: Joe (Gast)
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Hallo Axel,

ich würde einen alten mechanisches Thermostaten nehmen mal beim 
Klempnter nachfragen, einen kleinen Getriebemotor samt Netzteil,
2 Relais und 2 Endschalter (gibt es alles fürn 10èr bei Pollin).
Die Thermostate haben einen Wechselkontakt,damit schaltest du den Motor 
ein bis er vom Endschalter ausgeschaltet wird, kälter> anderes Relais 
andere Richtung bis Endschalter usw.
Den Stromverbrauch im Stb. kann man wohl vernachlässigen.

Gruß
Joe

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