Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Bezüglich der Motorspannung


von Colbert (colbert)


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Ich besitze einige Nema17-Schrittmotoren.

https://www.oyostepper.es/category-6-b0-Motor-paso-a-paso-NEMA-17.html

Ursprünglich wollte ich den im DroneBot-Video gezeigten A4988-Treiber 
verwenden. Beim Überprüfen der Spezifikationen stellte ich jedoch eine 
Spannungsabweichung fest.

Die Motorspezifikationen geben 3,8 V und 1,5 A an, während die 
Eingangsspannung des A4988-Treibers 8 V beträgt. Bei der Überprüfung 
anderer Treiber fand ich ähnliche, niedrigere Eingangsspannungsgrenzen.

Ich habe in einem anderen Forum einen Thread gefunden, in dem die 
Ansteuerung von Motoren mit hoher Spannung und niedrigem Strom erwähnt 
wird. Ich bin mir jedoch unsicher, wie ich dies auf meine vorhandenen 
Motoren anwenden kann.

Meine Frage ist also: Kann ich diese Motoren beispielsweise mit 12 V 
betreiben und den Strom auf 0,475 A begrenzen? (Stimmt meine 
Berechnung?)

Oder benötige ich einen Treiber, der für niedrigere Spannungen geeignet 
ist?

von Andreas B. (bitverdreher)


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Nein, Schrittmotore werden immer mit höherer Spannung betrieben. Da 
könnte auch 12V schon etwas knapp sein, je nachdem welches Drehmoment Du 
erreichen willst.
Mit 1.5A und nicht mit 0.5A laufen lassen!

: Bearbeitet durch User
von Rainer W. (rawi)


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Colbert schrieb:
> Meine Frage ist also: Kann ich diese Motoren beispielsweise mit 12 V
> betreiben und den Strom auf 0,475 A begrenzen?

Der A4988 ist ein Stromregler, d.h. er regelt den Strom sogar 
entsprechend deiner Vorgabe. Hast du das Datenblatt des A4988 einmal 
gelesen?

Damit dein Motor (Nennspannung 3,8V) auch bei höheren Schrittfrequenzen 
seine 1,5A bekommen kann, sind 12V für den Motor eher ein Mindestwert. 
Grund ist, dass der Strom, trotz das induktiven Verhaltens der 
Motorwicklungen, entsprechen der Schrittfrequenz schnell geändert werden 
muss.

Colbert schrieb:
> (Stimmt meine Berechnung?)

Welche Berechnung?

: Bearbeitet durch User
von Andreas B. (bitverdreher)


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Rainer W. schrieb:
> Colbert schrieb:
>> (Stimmt meine Berechnung?)
>
> Welche Berechnung?

3.8V×1.5A÷12V = 0.475A
Nein, die stimmt natürlich nicht.

von Thorsten S. (thosch)


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Schrittmotoren sind Stromgesteuert.
Um den Strom in den induktiven Wicklungen schnell umzusteuern, braucht 
man hinreichend hohe Spannung.

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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Colbert schrieb:
> Stimmt meine Berechnung?)

Nein.

1.5A des Motors sind rms, der Treiber wird mit Spitzenstrom beworben und 
sollte auf 2.1A eingestellt werden wenn du das volle Drehmoment vom 
Motor haben willst das im Datenblatt angegeben wurde.

Der A4988 schafft aber nur 2A und die auch nur wenn er gekühlt wird, 
also nicht auf den Billigplatinchen auch nicht mit billig 
Aufklebekühlkörperchen. Er ist also letztlich unterdimensioniert.

Na ja, vielleicht reichen dir eingestellte 1.5A Spitze und 1.1Arms und 
70% des Drehmoments. Damit er sich schnell drehen kann, braucht der 
A4988 viel Spannung, er hält bis 35V aus, 24V wären sinnvoll, 30V 
besser.

AM MOTOR entstehen dann nur 2.6V (3.8*0.7).

Vielleicht willst du den Motor auch gar nicht schnell drehen lassen, 
dann reichen die 8V Mindestspannung damit überhaupt was passiert.

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

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


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Hallo zusammen,
Andreas B. schrieb:
> Rainer W. schrieb:
>> Colbert schrieb:
>>> (Stimmt meine Berechnung?)
>>
>> Welche Berechnung?
>
> 3.8V×1.5A÷12V = 0.475A
> Nein, die stimmt natürlich nicht.

Für eine Phase kann man das näherungsweise vielleicht so rechnen, wenn 
man die Verluste im Treiber, in der Leitung und die dynamischen Anteile 
im Motor vernachlässigt. Es fehlt aber die zweite Phase, und vor allem 
die mechanisch abgegebene Leistung. P=U*I berücksichtigt nur die 
statischen, ohmschen Verluste in einer Motorwicklung.

Spannung von Schrittmotoren und Treibern siehe: 
https://www.schrittmotor-blog.de/die-sache-mit-der-spannung/
Leistungsbetrachtung bei Schrittmotoren: 
https://www.schrittmotor-blog.de/tag/leistung/

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

von Joe (Firma: Keshuo Motor) (keshuo_motor)


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Ja, du kannst deine NEMA17-Motoren mit 12 V betreiben, wenn du den Strom 
auf den Nennwert oder niedriger einstellst. Der A4988-Treiber ist ein 
Konstantstrom-Treiber, er regelt den Strom automatisch. Die Spannung 
(z. B. 12 V) darf höher sein als die Nennspannung des Motors, das sorgt 
nur dafür, dass der Motor bei höheren Drehzahlen genug Drehmoment hat.

Deine Idee, den Strom auf 0,475 A zu begrenzen, ist korrekt, solange du 
den A4988 richtig einstellst (VREF passend einstellen).

Nachteil: Dein Motor bekommt dann nur ~32 % des vollen Drehmoments.

Achtung: A4988 wird bei höheren Strömen (1,5 A) sehr heiß. Für volles 
Drehmoment sind DRV8825 oder TMC2209 bessere Treiber.

Kurz: 12 V + Strombegrenzung = okay, aber für viel Kraft brauchst du 
einen stärkeren Treiber.

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


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@Joe: Er will den Strom vor dem Treiber begrenzen, so wie ich die 
Frage verstanden habe. Das passiert durch den Treiber aber automatisch. 
Im Übrigen sollte man die Versorgungsspannung für einen stromgeregelten 
Treiber (deutlich) höher als die Motor-Nennspannung wählen. Sonst kann 
der Stromregler nicht regeln, und Features wie Mikroschritt 
funktionieren nicht.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

: Bearbeitet durch User
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