Hilfe bei Schrittmotoranwendung benötigt

1. Das wird mit 12 Volt nicht funktionieren. Bei Schrittmotoren wird der Strom geregelt. Also z.B. 2 A . Der Motor selbst ist eine induktive Last, bei der du ständig die Polarität wechselst. Je schneller er dreht, um so häufiger wechselt die Polarität. Induktivitäten (also der Motor) bremsen allerdings den Stromanstieg. Um so schneller die Polarität wechselt (Drehzahl des Motors), um so mehr Spannung braucht der Motor, um den gewünschten (effektiven) Strom durch die Windung zu treiben.

D.h.: Die im Datenblatt angegebene Spannung im Stillstand ("Rated Voltage") ist nur für den Fall ausreichend um die gewünschten 2A durch den Motor zu treiben, wenn der Motor steht
Wenn du dir die Kennlinie anguckst siehst du, dass dort Betriebsspannungen von 30 Volt und mehr angegeben sind. Ebenso siehst du ein fallendes Drehmoment mit ansteigender Drehzahl. Beides ist dem oben beschriebenem Umstand geschuldet.
Bei niedriger Betriebsspannung reicht irgendwann die Spannung nicht mehr aus, um den Strom so schnell umzukehren, wie es die Drehzahl erfordert. Folge ist ein Drehmomentrückgang bei steigender Drehzahl. Also das, was man in der Kennlinie auch sieht. Bei 12 Volt Betriebsspannung passiert dieser Abfall des Drehmoments aber deutlich früher, so das du die dort angegebenen Werte nicht erreichen wirst.
Wobei mir auch nicht klar ist, ob die angegebenen 0,9 Ncm das Losbrechmoment sind, oder das Moment für die Bewegung selbst. Wenn man mit Rampen beschleundigt, hat der Motor in dem Moment wo er das Losbrechmoment überwinden muss mehr Kraft, als bei der gewünschten End-Drehzahl.

Bei all dem ist auch die Anschlussart des SM zu beachten, denn die Kennlinie hängt auch davon ab. So lassen sich SM mit 8 Anschlüssen z.B. in Reihe oder Parallel betreiben, was die erreichbaren Werte für Drehmoment und Drehzahl (bei gegebener Spannung) beeinflusst.

2. Du solltest prüfen ob die SM-Karte ausreichend Strom liefern kann. Bei Vollschrittbetrieb sind beide Spulen bestromt und der angebenene Strom der SM ist der Effektivwert.

Davon ab ist dies das völliig falsche Forum für solche Fragen, denn sowas fragt man im Mikrocontroller-Forum oder bei Roboternetz

Torsten70 (Beitrag #2) schrieb:

Bei 12 Volt Betriebsspannung passiert dieser Abfall des Drehmoments aber deutlich früher, so das du die dort angegebenen Werte nicht erreichen wirst.

Danke für die Erklärung.

2. Du solltest prüfen ob die SM-Karte ausreichend Strom liefern kann.

Der Trinamics TMC260 kann 2 Ampere pro Windung.

Bei Vollschrittbetrieb sind beide Spulen bestromt und der angebenene Strom der SM ist der Effektivwert.

Dies bedeutet, dass ich wohl im Vollschrittbetrieb auch deutlich mehr Drehmoment erhalte als im Halbschritt (Faktor Wurzel2?). Das Diagramm im Datenblatt des Motors zeigt jedenfalls den Halbschritt. Ein rauher Lauf wäre mir egal, der Motor muss nur extrem selten für wenige Sekunden verfahren. Bei Resonanzen kann ich die Geschwindigkeit ggf. noch deutlich variieren.

Davon ab ist dies das völliig falsche Forum für solche Fragen, denn sowas fragt man im Mikrocontroller-Forum oder bei Roboternetz :D

Bisher bin ich dank Hifi-Forum immer um die Anmeldung rumgekommen. ;-)

Vielleicht bin ich (trotz gemessenem, nicht geschätztem Drehmoment) mit meiner Auslegung aber auch völlig daneben. Auf einem Youtube-Video hebt jemand ein recht ähnliches Konstrukt angeblich mit einem 55 oz-in Motor.

Vermutlich bestelle ich mir einfach mal das Shield und einen mittelgroßen Motor und probiere das einfach aus.
Zur Wahl stehen:
7.4V, 1 A, 125 oz-in LINK
3.6V, 2 A, 125 oz-in LINK
2.5V, 2.8 A, 180 oz-in LINK

Der mittlere scheint geeignet zu sein. Das Stromlimit passt gut zum Treiber und vielleicht genügt die 3-fache Spannung ja.
Zum Testen hängt das ganze ja sowieso am Labornetzteil und da kann ich bis 40 Volt gehen.

Amperlite (Beitrag #3) schrieb:

Der Trinamics TMC260 kann 2 Ampere pro Windung. Bei Vollschrittbetrieb sind beide Spulen bestromt und der angebenene Strom der SM ist der Effektivwert. Dies bedeutet, dass ich wohl im Vollschrittbetrieb auch deutlich mehr Drehmoment erhalte als im Halbschritt. Das Diagramm im Datenblatt des Motors zeigt jedenfalls den Halbschritt. Ein rauher Lauf wäre mir nicht wichtig, der Motor muss nur extrem selten für wenige Sekunden verfahren.

Jain.
http://rn-wissen.de/...bschritt_Ansteuerung

überhaupt steht da alles Wichtige dazu.

Amperlite (Beitrag #3) schrieb:

Vielleicht bin ich (trotz gemessenem, nicht geschätztem Drehmoment) mit meiner Auslegung aber auch völlig daneben. Auf einem Youtube-Video hebt jemand ein recht ähnliches Konstrukt angeblich mit einem 55 oz-in Motor.

Mit "55 oz-in Motor" kann ich nix anfangen. Ich spreche nur "SI-Einheiten". Hier gibt ja auch keiner die Boxenabmessungen in Zoll/Inch an
Es hängt halt auch von der Mechanik ab. Bei einer Spindel geh ich von Reibung aus, oder ist das ne Kugelumlaufspindel?

Amperlite (Beitrag #3) schrieb:

Vermutlich bestelle ich mir einfach mal das Shield und einen mittelgroßen Motor und probiere das einfach aus. Zur Wahl stehen:

Grundsätzlich ist es so, dass man einen Motor "bei gleicher Baugrösse" für Drehzahl (wenig Windungen) oder Drehmoment (viele Windungen/hohe Induktivität) optimieren kann. Starke kleine Motoren verlieren schnell ihre Kraft bei etwas Drehzahl und mikrigen Versorgungsspannungen.
Nach meiner Erfahrung aus dem Hobby-Fräsenbau kann man mit nem Nema 23 Motor und 12 Volt keinen Hering vom Teller ziehen, wenn der Motor mit 5 U/s drehen soll. Ich habe das aber damals nur mit einem Motortyp und der recht bekannten Ostermann-Karte (Step3D) getestet.

Wenn es 12V sein MÜSSEN, solltest du ggf. auf Servo umsteigen. Z.B. mit "Openservo". Mit entsprechender Treiberstufe kann man so auch Getriebe-Gleichstrommotoren antreiben. Ggf. ginge sogar (hängt halt von der Mechanik ab) ein umgebautes, kräftiges Modellbauservo, die sich mit dem Arduino sehr leicht ansteuern lassen.

http://openservo.com/

Edit: Vieleicht verräts du einfach mal was es werden soll?

Dieser Trinamic-Chip kann scheinbar sogar den Antrieb referenzieren.
Das wäre für meine Hubanwendung der Hammer! Da könnte ich sogar auf einen mechanischen Anschlag fahren und von dort die Schritte (=Hubwe) zählen.

Seite 11 von diesem PDF:
http://www.trinamic....uard_with_videos.pdf

Aber damit wäre schon der fünfte Schritt vor dem ersten gedacht. Erst mal einen drehenden Antrieb hinbekommen.

Mit "55 oz-in Motor" kann ich nix anfangen. Ich spreche nur "SI-Einheiten".

Du hast völlig recht. Wir sprechen von 0,34 Nm.
Im Moment sind in meiner Fräse noch die Federn drin, die im Tischbetrieb eigentlich überflüssig sind. Vermutlich kann ich sie ausbauen und spare dadurch schon etwa die Hälfte an Kraft. Auch an der Geschwindigkeit kann man sicher noch stark runtergehen, es geht ja nicht um industrielle Effizienz.

Torsten70 (Beitrag #4) schrieb:

Edit: Vieleicht verräts du einfach mal was es werden soll? ;)

Im Endeffekt geht es nur um die "Spielerei", eine große Oberfräse elektrisch hoch- und runterzukurbeln - zumindest im ersten Ansatz.
http://hatchcanyon.e...isch/Umbau/index.php

Dabei soll es folgende Szenarien geben:
- einfacher Knopfdruck: Fräse fährt um 1/10tel Millimeter nach oben
- längerer Knopfdruck: Fräse fährt so lange, wie der Knopf gedrückt wird. Am besten mit Rampe mit steigender Geschwindigkeit, je länger der Knopf gehalten wird
- Mehrfachdruck (bzw. separater Taster): Fahren auf Endlage zum Werkzeugwechsel. Das bitte ohne die Notwendigkeit von Endschaltern, Motor soll einfach "auf Block" fahren. Die Mechanik gibt das her, sofern man nicht gerade mit vielfachem Drehmoment weiterorgeln würde.

Ein Schrittmotor schien mir da am besten geeignet, denn auf Encoder und Endschalter möchte ich auf jeden Fall verzichten.

Ausbaustufe:
Das schärfste wäre natürlich, einen frisch eingespannten Fräser bündig mit der Tischfläche auf Block fahren zu lassen (indem man den Hub durch einen Klotz mechanisch versperrt) und damit gleich eine Referenzhöhe hätte. Mittels dieser könnte man dann z.B. einfach über ein Eingabegerät sagen "Fahre von Referenzposition 5 Millimeter nach oben".
Wenn ich die Dokumente von Trinamics richtig interpretiere, sollte sowas ja theoretisch möglich sein.

http://hatchcanyon.e...Fraestisch/index.php
http://hatchcanyon.e...tisch/DSC01471_8.jpg

Heute nochmal gemessen. Ohne Rückholfedern brauche ich (zum Glück!) nur 0,3 Nm.
Da rücken die kompakteren Motoren doch gleich wieder viel eher ins Blickfeld und da wären wir auch wieder bei oben genanntem Wert.

Amperlite (Beitrag #6) schrieb:

Im Moment sind in meiner Fräse noch die Federn drin, die im Tischbetrieb eigentlich überflüssig sind. Vermutlich kann ich sie ausbauen und spare dadurch schon etwa die Hälfte an Kraft. Auch an der Geschwindigkeit kann man sicher noch stark runtergehen, es geht ja nicht um industrielle Effizienz.

Ah ha. Darum gehts also. Das Ausbauen der Feder hat allerdings den Nachteil, dass das Umkehrspiel (also das Spiel in Spindel und Mutter) nicht mehr auf einen Seite gedrückt wird. Könnte "labbern".
Ich wollte mal etwas ähnliches bauen, aber meine POF1400 ist mir 1. zu labbrig in den Führungen gewesen, und 2. war es mir den ganzen Aufwand nicht wert. Sooo oft verstellt man ja dann doch nicht die Höhe.
Ich habe mir aber die Lochplatte des Festool MFT gefräst. Das ist schon ganz praktisch...
Aber ich will dir das auch nicht ausreden. "Elektronikspielsachen" machen ja auch Spass

Amperlite (Beitrag #6) schrieb:

Dabei soll es folgende Szenarien geben: - einfacher Knopfdruck: Fräse fährt um 1/10tel Millimeter nach oben - längerer Knopfdruck: Fräse fährt so lange, wie der Knopf gedrückt wird. .... Ein Schrittmotor schien mir da am besten geeignet, denn auf Encoder und Endschalter möchte ich auf jeden Fall verzichten. Ausbaustufe: Das schärfste wäre natürlich, einen frisch eingespannten Fräser bündig mit der Tischfläche auf Block fahren zu lassen (indem man den Hub durch einen Klotz mechanisch versperrt) und damit gleich eine Referenzhöhe hätte. Mittels dieser könnte man dann z.B. einfach über ein Eingabegerät sagen "Fahre von Referenzposition 5 Millimeter nach oben". Wenn ich die Dokumente von Trinamics richtig interpretiere, sollte sowas ja theoretisch möglich sein.

Dafür brauchst du eigentlich nicht auf Block fahren, und ich würde das auch nicht machen. Die Schneiden der Fräser mögen sowas nicht. Du könntest auf eine Metalplatte fahren, die lose auf dem Tisch liegt, und mit einem Kabel bestückt ist. Ein weiters Kabel am Fräser (KrokoKlemme) schliesst einen Stromkreis und der Arduino merkt sich die Position als 0, wo der den Stromkreis als geschlossen erkennt. Alles andere ist natürlich auch möglich, aber ist halt viel Arbeit für eine Funktion die man vieleicht 10 x im Jahr braucht (bei mir..) und über einen Tiefenmesser auch erreicht werden kann.

Habe ich auch schon drüber nachgedacht. Mal sehen, ob man auf die Spindel ein Potential draufbekommt.

Und natürlich ist das Spielerei. Aber ich wollte endlich was mit dem Arduino machen.