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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schrittmotor an USB - Fragen zu Strom/Spannung etc.


Autor: Markus Sahm (Gast)
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Hallo,

ich möchte einen kleinen schrittmotor-gesteuerten Drehteller basteln, 
der an den PC via USB angeschlossen wird und über diese Schnittstelle 
sowohl seinen Strom als auch die Daten zum Drehen des Tellers bezieht. 
Da auf dem Drehteller lediglich eine kleine Webcam stehen wird, und ich 
ein Getriebe mit einer recht hohen Übersetzung einsetzen möchte, müsste 
der Schrittmotor nur sehr wenig Kraft liefern. Am liebsten wäre mir 
unipolare Ansteuerung, da das ja offenbar am einfachsten ist, aber da 
bin ich natürlich flexibel.

Ich habe bisher leider keinerlei Erfahrung mit Schrittmotoren, daher 
würde mich interessieren auf was ich achten muss - speziell was die 
Schrittmotorwahl in Bezug auf die Stromversorgung über die 
USB-Schnittstelle betrifft, denn die liefert ja nur 5V und soweit ich 
weiss maximal 500mA.

Ich habe z.B. schon ein paar kleine, aus alten Druckern ausgebaute 
Schrittmotoren hier herumfliegen - wenn möglich würde ich natürlich am 
liebsten einfach die benutzen.
Einer dieser Motoren ist z.B. der "PM25S-048", der laut Datenblatt im 
Unipolarbetrieb folgende Eigenschaften hat:
Drive voltage: 12V
Current/phase: ---
Coil resistance/phase: 65 Ohm
Könnte ich diesen Motor benutzen? Offenbar ist er ja für 12V-Betrieb 
ausgelegt, würde der mit 5V gar nicht funktionieren oder wäre er einfach 
viel schwächer? Oder würde ich mit dem Stromverbrauch die 
USB-Schnittstelle überlasten?

Autor: Rufus Τ. Firefly (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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Verwende ein Netzteil für den Schrittmotor und vergiss die Idee der 
Speisung über USB gleich wieder.

Autor: Holzmichel (Gast)
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Vergiss es mit einem Schrittmotor.. Ein Servo könnte aber klappen ;)

Autor: JojoS (Gast)
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oder ein selbstgebautes Servo mit kleinem Gleichstrom Getriebemotor und 
Hardware aus einer mech. Maus (Scheibe mit Schlitzen und 
Gabellichtschranke) oder ein Poti. Die Ansteuerung müsste dann mit einem 
IOWarrior klappen, der schaltet auch ordentlich in den 500mA Modus.

Autor: JojoS (Gast)
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habe mir die aktuellen IOWarriors gerade nochmal angesehen, leider fehlt 
denen die schon passende Eingänge für Encoder oder Analog haben allen 
ein paar digitale Ausgänge. Wenn man es damit realisieren möchte bleibt 
nur der universal IOW24 und z.B. einen A/D Wandler per IIC anschliessen.

Autor: Markus Sahm (Gast)
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Vielen Dank für eure Antworten - auch wenn sie ja eher abratend sind. 
:-(

Ich habe allerdings nicht ganz verstanden wo letztlich das Problem 
liegt.
Einen anderen Schrittmotor zu kaufen wäre mir letztlich immer noch 
lieber als ein externes Netzteil verwenden zu müssen. Da ich einen 
USB-Scanner habe, der ohne externes Netzteil auskommt, vermutlich ja 
auch einen Schrittmotor enthält und zudem noch diverse andere 
Komponenten wie die Lampe, bin ich davon ausgegangen dass es 
grundsätzlich schon möglich ist einen Schrittmotor nur über USB zu 
versorgen.

Sofern sich eure abratenden Antworten also lediglich auf den von mir 
angeführten Schrittmotor bezogen haben sollten, wäre ich dankbar wenn 
mir Jemand sagen könnte auf was ich beim Kauf eines anderen 
Schrittmotors der an USB funktionieren sollte achten müsste 
(Nennspannung/Widerstand oder was auch immer).

Autor: Fritz (Gast)
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Hallo Sahm,

einen Schrittmotor, der direkt an der USB betrieben wird, habe ich schon 
gebaut. Eingesetzt wurde eine USB6008, ein L293D Treiber und als 
Software LabVIEW. Natürlich ist das auch mit jeder anderen USB IO oder 
anderen Programmiersprache  möglich:

Die Daten sind:

Schrittmotor von Nanotec bei
www.farnell.com
Bestellnr. 4743209  Sp2575m0206   um  Euro 13,30.
Braun, schwarz,gelb,rot wurden angeschlossen, weiß und blau sind frei.

Datenblatt des Schrittmotors:

http://www.farnell.com/datasheets/92703.pdf

Das ist ein unipolarer Schrittmotor, bei dem die Wicklungen 
Mittelanzapfungen haben. Verwendet wurde nur je eine Wicklung.
Der Widerstand pro Wicklung ist im Datenblatt mit 50 Ohm angegeben und
der Strom von der USB lieferbar.


Gruß
Fritz

PS Siehe Bild vom Aufbau

Autor: Max123 (Gast)
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Hallo,

zu achten ist auf den ohmschen Widerstand der Schrittmotorspule, damit 
die
USB nicht überlastet wird.

Gruß
max

Autor: Markus Sahm (Gast)
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@Fritz:
Das klingt ja schon mal sehr gut, Danke!

Beim Durchschauen des Datenblattes des von Dir geposteten Schrittmotors 
ist mir aufgefallen, dass dieser nicht nur recht ähnlich aussieht wie 
der weiter oben gepostete Schrittmotor den ich eh noch habe (der 
übrigens auch Mittelanzapfungen hat), sondern auch ähnliche Werte hat:
Spannung/Wicklung: 12V
Widerstand/Wicklung: 50 Ohm

Nochmal zum Vergleich, der Schrittmotor den ich oben gepostet habe 
hatte:
Spannung/Wicklung: 12V
Widerstand/Wicklung: 65 Ohm

Wenn es Dir also möglich war den Motor nur per USB mit Strom zu 
versorgen, obwohl die USB-Spannung mit 5V ja signifikant unter dem für 
ihn angegebenen Wert von 12V lag, dann könnte das ja auch bei meinem 
Motor klappen? Und da der Widerstand bei meinem Motor ja sogar noch 
etwas höher ist, müsste der Motor ja sogar noch weniger Strom vom 
USB-Bus benötigen, oder?

Autor: JojoS (Gast)
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versuch macht klug... Wenn du den Motor sowieso schon hast: 
ausprobieren. Rechnerisch zieht der Motor knappe 80mA pro Strang, wenn 
zwei eingeschaltet sind also 160mA. Nur die Ein/Ausschaltvorgänge können 
Störungen verursachen. Es müßte also ein dicker Elko zur Pufferung rein, 
aber im Einschaltmoment kann der auch schon eine 'Überstrom' Meldung am 
USB auslösen. Diese Stromüberwachung machen aber auch nicht alle 
Rechner, es kommt also darauf an ob es dir reicht das das Ganze an einem 
Rechner funtkioniert oder ob es USB konform ist. Ohne Anmeldung sollte 
der USB 100mA liefern, wenn der Rechner es erlaubt kann er in den 500mA 
Modus schalten.
Zum Testen also einfach zwei Stränge an die USB 5V anschliessen und 
gucken ob der Rechner meckert und wie kräftig die Achse festhält. Ich 
würde aber auch schätzen das es für eine kleine Webcam locker reicht.

Autor: Fritz (Gast)
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Hallo Sahm,

jetzt habe ich den Aufbau, der funktioniert, unter den Scanner gelegt.
Man kann die Aufschrift am Motor lesen. (den Bestellschein oder die 
Rechnung habe ich so schnell nicht bei der Hand)

Den Motor habe ich tatsächlich mit Unterspannung betrieben.

Bei deinem Strom von 80 mA sollen immer 2 Wicklungen bestromt sein damit 
ein nennenswertes Drehmoment erzeugt werden kann.
Test:
Am einfachsten den Motor an 4 Volt hängen (auch die Endstufen haben 
Spannungsabfall) und mit der Hand das Drehmoment prüfen.

Gruß
Fritz

Autor: Markus Sahm (Gast)
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Nochmal vielen herzlichen Dank für eure Antworten JojoS und Fritz, ich 
werde das gleich morgen mal ausprobieren!

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