Schrittmotor viel zu heiss ???

[Profdok]

Hi,

ich habe gerade eine Mechanik zur Messung und Darstellung von Äquipotentiallinien fertig gestellt und habe einnige Testdurchläufe gemacht. Was mir aufgefallen ist, dass die Schrittmotoren sehr heiß werden. (habe diese: SCHRITTMOTOR SM 42051 von Cobrad.de)
Nach ca. einer halben Stunde habe ich eine Oberflächentemperatur von 90 Grad Celsius gemessen. Eine komplette Messung würde ca. 4 Sunden dauern. Ist diese Temperatur für diesen Schrittmotor normal ?
Die Strombegrenzung habe ich auf 0,96V eingestellt (1,6sense widerstand *0,6A).

Gruss Yusuf

[Yossarian]

Hallo
Gehe mit dem Strom herunter. Wenn der Hersteller 0,6A angibt, meint er das für eine Phase. Wenn beide Phasen gleichzeitig bestromt werden( normal wave) je 0,6A/sqr(2) -> 0,4A
Überprüfe den Strom, gibt es Schwingungen usw.

Mit freundlichen Grüßen
Benno

[avion23]

90°C sind für Magneten definitiv zuviel,
es sollte IMHO unter 60°C bleiben.

[Profdok]

Also der Schrittmotor funktioniert ganz normal. Ich habe die Steuerung selbst programmiert. Da gebe ich ein "Signal" aus und warte 10 Millisekunden und gebe das nächste "Signal" aus. Bei höheren Taktraten verliert es Schritte.
Ich habe auch mal gelesen, dass Temperaturen unter 120 Grad Celsius in Ordnung sind. Weiß aber nicht mehr wo.

Ich kann ja mal von 0,6A auf 0,4A gehen. Dann muss ich doch 0,4A*1,6=0,64V an der Karte einstellen oder?

Gruss Yusuf

[ManuelB]

Berger Lahr schreibt eine max. Temperatur von 130°C an der heißesten Stelle vor, was einer Temperatur von 90-100°C am Motorgehäuse entsprechen soll. Vorsichtshalber sollte man aber darunter bleiben, da die Magnete sonst ihre Kraft verlieren. Hängt halt stark vom Magnetmaterial ab. Ansonsten helfen Kühlflächen gut ev. einen Kühlkörper am Motor anbringen z.B. an das Gehäuse oder den Flansch aus großflächigerem dicken Alu herstellen.

MfG
Manu

[Manf]

Hier sind ein paar Daten angegeben:
http://de.nanotec.com/download/schrittmotoren_wissenswertes.pdf

Isolationsklasse: Klasse B (130°C)
Arbeitstemperaturbereich: -10°C bis +50°C
Lagertemperatur: -20°C bis +70°C

[durbezal]

Hi
also begrenzen musst du eigentlich den Strom, und nicht die Spannung !
Wenn du also die Begrenzung auf 0,96 eingestellt hast, dann könnte es sein das diese Begrenzung sich auf den Strom bezieht, was bei einem Motor mit 0,6 A zu viel scheint.

mfg

[ManuelB]

Die 0,96V sind die Referenzspannung für den Komparator des Stromreglers. Diese wird verglichen mit der Spannung die über dem vom Motorstrom durchflossenen Referenzwiderstand zu liegen kommt. Bei einem Referenzwiderstand von 1,6 Ohm sind das 0,6A Phasenstrom.

MfG
Manu

[Profdok]

Die Spannung lasse ich auf 12V und stelle 0,4A*1,6=0,64V ein, statt den 0,96V oder???
Denn dadurch würde der Stepper einen kleinen Strom "bekommen" und würde nicht so heiß werden.

Gruss
Yusuf

[ManuelB]

Sollte eigendlich so sein. Etwas Kühlfläche schadet jedoch nicht wenn es sich vom Platz her unterbringen lässt.

MfG
Manu

[Profdok]

Ich habe jetzt 0,64V, statt den 0,96V und trotzdem messe ich an der Oberfläche eine Temperatur von 90 Grad Celisius. Dabei haben sich die Schrittmotoren nicht gedreht. Es lag also "nur" eine Spannung an den Schrittmotoren an. Also der Drehmoment. Nach ca. 15 -20 Minuten hatte ich ca. 90 Grad.
Was kann ich da noch machen ???

[ManuelB]

Läuft der Motor die ganze Zeit ständig durch in der Applikation? Ansonsten könnte man noch eine Stromabsenkung im Stillstand in betracht ziehen. Ansonsten Kühlfläche ;)
Wenn ich die Motoren die ich habe frei auf dem Tisch bestomt mit fast nennstrom (ca. 2,8A anstatt 3A) laufen lasse werden die auch nach einer Weile sehr warm. Wenn die Oberfläche des Motors nicht reicht die entstehende Wärme abzuführen muss man sie halt größer machen.

MfG
Manu

[Besserwessi]

Wenn der Motorstrom per PWM geregelt wird, kommen noch zusätzliche Verluste dazu, besonders wenn die Frequenz relativ hoch ist. Eventuell muß man die PWM Frequenz etwas reduzieren.
Die Reduzierung des Stromes sollte die Temperatur erniedrigt haben. Bei der Reduzierung von 0,6 auf 0,4 A reduziert sich die Leistung auf etwa die Hälfte. Die Temperatur hätte also deutlich sinken sollen. Man sollte eventuell mal prüfen ob die Stromeinstellung wirklich funktioniert.

Wenn der Motor läuft wird der Strom allerdings auch oft etwas niedriger. Daher wäre die Stromreduzierung im Leerlauf wirklich sinnvoll.

[Profdok]

Ich habe gesetern mal zu Testzwecken eine Kühlfläche von 9*15 cm^2 agebracht. Da stieg die Temperatur schon sehr langsam an. Ich habe 2 Schrittmotoren. Ein Schrittmotor läuft alle 5 Minuten. Da ging die Temperaur auch schon deutlich runter. Jetzt versuche ich die Kühlflächen besser zu "biegen" und dann noch etwas Leitpaste zu geben.
Der andere Schrittmotor wird fast 3-4 Stunden laufen. Allerdings gibt es immer wieder kleine Pausen von 30-40 Sekunden.
Macht es etwas in der Leitfähigkeit aus, wenn ich auch in der etwas mehr Leitpaste verwende?

[PsiQ]

Ist das denn in echt auch so, dass der motor dauernd stromdurchflossen ist?
Ist ja eigentlich gepulst.
Wärmeleitpaste ist immer gut,
wenns nicht stört pack an die Aluplatte/Rippen doch nen kleinen Lüfter.

[ManuelB]

Wenn die Pausen häufig auftreten und im Stillstand nicht das volle Moment nötig ist, würde eine Reduzierung schon helfen. Bei dem Motor der alle 5 Minuten läuft sowieso. Reduzierung kann man einfach mt it einem Spannungsteiler in der Referenzspannung der durch einen Transisor geschaltet wird verwirklichen. Als Ansteuerung entweder Timer IC, Monostabiles FlipFlop oder halt myC (z.B. wenn man noch Ports frei hat).

Die Messung des Phasenstromes ist ev. wirklich eine gute Idee um zu kontrollieren ob er dem erwarteten Strom entspricht.

MfG
Manu

[Profdok]

Ich habe jetzt Kupferblech von 10x20 cm^2 an die Stepper angebracht. Dann kam noch etwas Leitpaste und schon habe ich erheblich kleiner Temperauten. Wo früher nach einem Testdurchlauf die Temperatur bei ca. 90 Grad war, ist die jetzt ba ca. 55 Grad.
Wenn der Stepper "stehen beibt", dann werde ich das programmtechnisch so machen, dass auf dem STepper kein Strom mehr liegt. Dadurch hätte ich kein Haltemoment, den brauche ich aber auch nicht. Dadurch sollte die Tempertur nach mal etwas runter gehen.

Vielen Dank für eure guten Ideen.
Gruss
Yusuf

[Besserwessi]

Denn strom ganz auf Null zu stellen ist unpraktisch. Dabei kann man eventuell ein paar Schritte (z.B. 4) verlieren. Besser etwa 1/10 des Stromes nehmen, da sollte nichts mehr wesentlich warm werden und die Position bleibt erhalten.
Um bei niedrigerem Strom Schrittverluste zu vermeiden sollte man die Geschwindigkeit nicht abrupt ändern, sondern kontrolliert beschleunigen.

Bei der Wärmeleitpaste sollte man nur so viel nehmen, das man keine Luftblasen mehr hat. Wärmeleitpaste leitet wesentlich besser als Luft, aber schlecher als praktisch alle Metalle.