Hilfe bei Motordimensionierung.

[Trance]

Hey Leute,

Ich brauche eure Hilfe bei einer Motorberechnung bzw. Dimensionierung.
Und zwar möchte ich einen Schrittmotor der Firma Phytron einsetzen:

ftp://ftp.phytron.de/datasheets/stepper_motors/zss-d.pdf

Mein Problem ist, dass ich nicht ganz mit der Berechnung zurecht komme.
Der Motor soll eine Welle antreiben, an welcher eine Rolle befestigt ist.
Auf der Rolle ist ein Seil gespannt, welche eine Masse M= 0,4Kg senkrecht nach oben bewegt.
Die max. Beschleunigung der Masse beträgt a=3m/s² und die Fahrgenauigkeit soll 0,1mm betragen.
Also wirkt doch die Kraft : F = m*g +m*a am Seil.

Das Moment lässt sich doch dann so umrechnen: M = F * d/2 mit d= 10,5mm.
Ergibt sich M = 5,124Nmm.
Massenträgheitsmomente kann man bezüglich der kleinen Bauteile meiner Meinung nach vernachlässigen.

Stimmt meine Rechnung soweit?
Um die Fahrgenauigkeit von 0,1mm pro Schritt hinzubekommen, brauche ich doch ein Getriebe.
Könnt ihr mir bitte sagen, wie ich das berechne?Bzw. welcher kleinste Motor aus dem Katalog wäre nutzbar für die aufgeführte Aufgabe?
Könnt ihr mir das vorrechnen?

Über Antworten würde ich mich echt freuen.

Gruß Trance

[Manf]

Die Seilrolle hat mit ca. 100mm Duchrmesser 314mm Umfang.
Bei 200 Schritten pro Umdrehung sind das 1,6mm pro Schritt.
Die Auflösung soll 16 mal größer sein dafür kann man ein Getriebe mit einer Übersetzung > 16 einsetzen.
Das gilt nur wenn das Getriebe und der Seilzug die Genauigkeit nicht beeinflussen, aber dazu liegen ja keine Angaben vor.

Das Moment sollte man natürlich wengen der Verluste um mehr als 3mal vergrößern, und damit werden leicht auch die Trägheitskräfte vernachlässigbar, dafür gibt es aber noch viel Spielraum bei der Motorauswahl. Damit lieber einen mittleren gängigen Motor nehmen, als sich an der erforderlichen Leistung orientiern.

Ich nehme an dass für die 0,1mm Anforderung noch eine Vorspannung hineinkommt die die Leistungsanforderung dominiert.
Manfred

[jeffrey]

hi,
getriebe brauchst wohl net, 0,1mm/schritt entspricht ja nur 330 schritte.
mfg jeffrey

[Trance]

Hey,

Die Seilrolle hat einen Durchmesser von ~21mm. (d/2 waren 10,5mm).
Umfang ist also U = pi * d = 65,97mm.

U/200 = 0,329 mm

D.h. doch, dass die Übersetzung ca. 4:1 sein müsste, oder?
Wenn ich das Moment verdreifache, brauche ich doch einen riesigen Motor, oder?
Hatte vorhin übrigens einen Schreibfehler. Das Moment beträgt 53,802Nmm.

Irgendwie steh ich bei der Rechnung auf dem Schlauch, bzw. ich hab einen Denkfehler.
Wenn ich das Getriebe mit einer Übersetzung von 4:1 einbaue, vervierfacht sich doch mein Moment? Die Ausgangswelle dreht doch aber dann langsamer. Kann ich dann trotzdem die Beschleunigung von 3m/s² erreichen?

[Lunarman]

Kommt drauf an. Wenn dein Motor vorher schon nur knapp die 3 m/s² schafft, nicht. Du hast ja die 4 fache Kraft und ein Viertel der geschwindigkeit...

[Trance]

Kann ich dann nicht einfach die Drehzahl erhöhen um auf die gleiche Geschwindigkeit zu kommen?

Will euch ja nicht lästig sein, aber kann mir vlt. jemand sagen wie ich aus dem Katalog den ich gepostet habe den richtigen Motor rauskriege? Bzw. was wäre eure Empfehlung?
Das Problem bereitet mir echt Sorgen, weil ich mich im Kreis drehe und nicht weiterkomme.

Gruß Trance

[Manf]

Gut, dann haben wir 50Nmm Netto, vielleicht 150Nmm Brutto.

Wenn wir über die Umsetzug von der Rolle auf die Linearbewegung reden können wir auch den Sicherheitsabstand nachdenken.

Bei einem Getriebe mit einer Übersetzung von 4 kommen ja eine Reihe von Motoren in Betracht, alles was bei der Reihe Standard und Vorzug ohne Getriebe an die 50Nmm herankommt.

Vielleicht der ZSS32?

Solange wir nur von Beschleunigungen sprechen fehlt noch die Angabe zur Endgeschwindigkeit.

[Trance]

Hi,

Die Endgeschwindigkeit ist vernachlässigbar.
Hauptsache er beschleunigt mit 3 m/s².

Wie bist du auf den ZSS 32 gekommen?
Bzw. wie liest man das aus den Diagrammen ab?

Gruß Trance

[bugmenot]

Die Endgeschwindigkeit ist vernachlässigbar.
Hauptsache er beschleunigt mit 3 m/s².
Nur bedingt ... Schrittmotoren sind bei höheren Drehzahlen nicht mehr so durchzugsstark, früher oder später bekommst du also Schrittverluste oder muss langsamer beschleunigen.

mfG
Markus

[Manf]

Wie bist du auf den ZSS 32 gekommen?
Bzw. wie liest man das aus den Diagrammen ab?


alles was bei der Reihe Standard und Vorzug ohne Getriebe an die 50Nmm herankommt.

Das Moment wird er erreichen, wenn Aufgrund weiterer Gegebenheiten ein Risiko besteht dann sprich es an. Die Positionierung auf 0,1mm über einen Seilzug ist sicher nicht so einfach.
Manfred