Absegnung Netzteilkauf für CNC-Eigenbau

[187nitro]

Hallo liebe Community,

um wirklich sicher zu gehen, damit ich keinen Fehler beim Kauf mache hätte ich gerne noch Meinungen eingeholt.

Folgende Ausgangsituation:

Schrittmotor :

bipolar 1,8Nm Phasenstrom 2A Phasenspannung 4V

Ist es richtig, dass ich bei 3 dieser Motoren mit je 2 Phasen im "worst case"

2A x 3 Motoren x 2 Phasen also 12A brauche? Natürlich ist das nur der "worst case" und da ich schon durch viele Threads gelesen habe sind 12A überdimensioniert.

Es werden maximal 2 Motoren (X-Achse/Y-Achse) mit hoher Auslastung arbeiten und selbst da denke ich nicht, das ich 8A brauche.

In Sachen Spannung habe ich an 40V gedacht, denn der Treiber L6302 verkraftet diese Werte.

Jetzt ist eure Meinung gefragt. Da ich noch nie mit Schrittmotoren gearbeitet habe würde mich mal interessieren, was ihr davon haltet.

P.S. Was haltet ihr von diesem Netzteil?
http://www.reichelt.de/?ACTION=3;GROUP=D481;GROUPID=4164;ARTICLE=85217;SI D=26geXTm6wQARoAAAjE8-s16c3ed62d80f0c52ca404a68fa840d1c

Vielen dank!

Grüße
Domi

[Besserwessi]

Das sollte schon etwa hinkommen.

Beim Strom sollte man mit 6 A auch auskommen: die volle Leistung braicht man nur, wenn sich die Motoren schnell drehen. Dann sind die Phasen aber auch nur etwa die halbe Zeit an. Also auch wenn sich die 3 Motoren dehen sollte man mit 6 A auskommen.

[PICture]

Hallo!

@ 187nitro

Bei dem Netzteil ist für mich nur den Eischaltstrom 40A bedenklich, aber bei ensprechenden Elektroinstallation und Sicherung sollte es kein Problem sein.

MfG

[BurningBen]

Ich bin mir auch nie sicher, wieviel Strom man braucht.

1. Methode: Ströme addieren. => 12A
2. Methode: Gesamtleistung errechnen: 4*2*2*3=48W
48W/40V = 1,2A

Hab ich beides schon gesehen, und ehrlich gesagt ist mir nicht klar, ob die zweite Methode so funktioniert.

[187nitro]

Vielen Dank für eure Antworten.

@PICTure danke für den Hinweis. Da habe ich nicht drauf geachtet. Mit Einschaltströmen habe ich mich noch nicht befasst. Wie fängt man den am besten ab?

[PICture]

Ick kann deine Frage leider fachmänisch nicht beantworten, weil ich mich damit auch noch nicht beschäftigt habe.

In allgemeinem sollte eine, für 10A ausgelegte Instalation, kurzfristig die 40 A aushalten, die Dauer des Impulses beim Einschalten des Netzteils ist leider nicht bekannt.

Wichtig ist nur, dass die Sicherung beim Eischalten nicht durchbrennt, was bei 10 A automatischer Sicherung fraglich ist.

Am eifachsten wäre es praktisch zu ermitteln, welcher Sicherung dafür nötig ist, es sei denn meldet sich noch ein Fachmann mit praktischen Wissen aus dem Bereich. Ich bin nur sicher, dass wegen dem hochen Einschaltstrom nichts brennen wird... :)

MfG

[187nitro]

Ok also ich werde mich da nochmal umhören. Notfalls fliegt eben die Sicherung :p

Jetzt kommt nochmal eine Frage wo wahrscheinlich jeder die Hände über dem Kopf zusammen schlägt :D

Ich schließe alle 3 Motoren ans Netzteil an (parallel). Dadurch teilt sich die Stromstärke auf.

Schließe ich zum testen nur einen Motor an bekommt der dann die ganzen 6,7 Ampere bzw die Motortreiber bekommen es. Sehe ich das richtig?

Kann ich die Schaltung erst testen, wenn auch wirklich alle 3 Motoren dranhängen?

Vielen vielen Dank für die Antwort :)

[PICture]

Der Strom, der ein Motor aus dem Netzteil zieht, hängt von Anzahl den angeschlossenen Motoren nicht ab.

Die Ströme der einzelnen Motoren addieren sich natürlich, aber nur für das Netzteil.

Beispielweise, wenn drei gleiche Motoren insgesamt 6,6 A brauchen, dann fliesst durch jeden 2,2 A.

Du kannst also ruhig das Netzteil mit einem Motor testen. :)

MfG

[the_muck]

eeee 40V Treiber aber 48V Netzteil?! Macht der Treiber das mit?

[187nitro]

Laut http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/SGSThomsonMicroelectronics/mXyvyu.pdf
max. 48 Volt und Peak bis 52V.

[PICture]

Im Datenblatt steht aber, dass die Ausgangsstufe kann nur bis 42 V und die 48V beziehen sich auf max. Betriebspannung des IC's. Ich finde also die 48V für Motoren als zu hoch, wenn es lang und zuverlässig funktionieren sollte. ;)

MfG

[187nitro]

Hm nun ja ok.

Mit nem Widerstand sollte das doch dann gehen oder ?

U = R x I
40 = R x 6,7

R = 6Ohm

Wären wir bei 6*6,7 = 40,2V.

Oder soll ich ein anderes Netzgerät nehmen. Wüsste sonst nicht welches habe keine gefunden mit 40V und ca. 6-7A.

[RoboHolIC]

Hallo 187nitro.

Der höchste Momentanwert des Stroms, den deine Motoren verbrauchen können, ist in der Tat 12A, wenn du die Stromregelung überall auf 2A Phasenstrom einstellst und alle Phasen-PWMs gleichzeitig ON sind.

Auf diese 12A kannst du das Netzteil auslegen - das langweilt sich dann aber in den Ausschaltzeiten der Stromregler-PWM mehr oder weniger.
Oder du holst die Stromspitzen aus Puffer-Kondensatoren (Low-ESR), die vom Netzteil mit einem geringeren mittleren Strom auf- und nachgeladen werden.

Die Leistungsbetrachtung ist bei gepulstem Strom der treffendere Ansatz: 4/48-stel der Zeit Power ON mit 48V (oder 40V) * 2A an der Wicklung, die restliche Zeit über OFF. Die Pufferkondensatoren liefern die hohen Impulsströme, das Netzteil revanchiert sich dafür mit niedrigerer aber kontinuierlicher Stromentlieferung und darf entsprechend kleiner dimensioniert sein.

In der Realität gibt es natürlich noch die Verluste der Leistungsschalter etc., sodaß die Leistungsaufnahme und damit der mittlere Strom aus dem Netzteil deutlich höher liegen wird als 4/48-stel von 12 A, aber eben auch deutlich niedriger als die anfänglich gefürchteten 12A.

Kannst du ein Netzteil organisieren,mit dem du den Stromverbrauch für einen (1) Motor bei 48V-Speisung verifizieren kannst?

Da mit dem Widerstand wird nicht gehen, denn die Stromaufnahme ist nicht konstant. Außerdem willst du ja nicht 40,2V sondern nur 6..8V wegkriegen.

[PICture]

Hallo!

@ 187nitro

Ich würde empfehlen lieber ein anderes Netzteil nehmen. Mann könnte für jeden Motor getrenntes Netzteil nehmen, dann muss es nicht so viel Strom liefern können.

Normaleweise sollte man auch mit der Betriebspannungen nicht auf max. gehen, sondern die wirklich gebrauchte elektrische Leistung für die Motoren zuerst abschätzen versuchen.

Aus praktischer Erfahrung möchte ich sagen, dass am längsten funktionieren Schaltungen, in denen kein Bauteil mit mehr als 50 % zulässiger Leistung berechnet wurde.

Ubrigens eine Bauteilenliste ist für jede Entwicklung das Letzte, was erstellt wird. So wie der RoboHolIC schon erwähnt hat fängt man mit Messungen von benötigten Parameter.

MfG

[187nitro]

Vielen Dank für eure Antworten.

@RoboHolIC : Vielleicht hätte ich vorher erwähnen sollen, dass ich die Motoren noch nicht besitze und sie mit dem Netzteil bestellen wollte. Ich kann also leider nicht sagen, wieviel ein Motor an Strom zieht. Tatsälich war ein Denkfehler mit dem Widerstand im Spiel.

@PICture : Hm ich hab sehr viele Threads hier über Schrittmotoren gelesen und daher komme ich auf die 40V Spannung, welche sehr sehr oft empfohlen wird. Die Idee mit den 3 Netzteilen finde ich gut. Darüber habe ich noch nciht nachgedacht. Leider kann ich bei reichelt.de kein Netzteil mit 40V finden. Ebay scheint auch nichts brauchbares zu finden.
Gibt es sonst noch gute Quellen für derartige Netzteile?

Vielleicht noch ein kleiner Hinweis an der Stelle ... es handelt sich um diesen Motor :
http://cncshop.at/index.php?a=43


Vielen Dank!

[PICture]

Ich denke einfach, dass die ganze Diskussion über Netzteil für nicht vohandene und somit unbekannte Motoren zum keinem gutem Ende führen kann.

Eine zuverlässige Schaltung lässt sich kaum durch nur Lesen von Empfelungen entwickeln. Sorry, aber ich kenne deine Ehrfarung nicht.

Du kannst das Netzteil und ein Motor für Experimente kaufen, danach weisst du sicher mehr darüber, was du wirklich brauchst. :)

Da für den Motor als Spannung für eine Wiklung 4 V angegeben ist, wird er bei 40 V spürbar rauchen...

Wahrscheinlich brauchst du fur IC's und Motoren unterschiedliche Spannungen und somit ungleiche Netzteile ? ;)

MfG

[187nitro]

Hallo,

danke für deine Antwort. In der Tat habe ich nicht die größte Ahnung von Schrittmotoren und deren Ansteuerung. Ich habe sehr sehr viel gelesen und irgendwann muss ich anfangen an der Praxis zu experimentieren.

Ich dachte, dass evtl jemand diese Motoren besitzt oder eine ungefähre Empfehlung für das Netzteil geben könnte. Denn selbst wenn ich ein Netzteil und ein Motor zum testen kaufe, möchte ich etwas kaufen, das harmoniert und passt.

Verwendet wird 3x der gleiche Motor mit 3x mal den gleichen Treibern -> keine unterschiedliche Spannung.

Wie würdet ihr jetzt weiter vorgehen? 1 Motor und 1 Netzteil kaufen? Wenn ja weiss ich immer noch nicht welches ich kaufen soll. Leider ist ein Netzteil +100€ nicht im Budget.

Vielen Dank!

[the_muck]

Hallo,
deswegen bauen sich ja sehr viele eigene Netzteile ich meine mit 36V Trafo was dann zu ~42V führt. Zu kaufen gibt es halt nur 24V oder 48V ich habe mir ein 24V Netzteil gekauft und bin zufrieden...

[187nitro]

Danke für deine Antwort!
Also Netzteil-Eigenbau trau ich mir ehrlich gesagt nicht zu.
Was haltet ihr von diesem hier?
http://www.mec-webshop.com/product_info.php/info/p111_Schaltnetzteil-36V-7A.html

Oder ein günstigeres 24V / 13A von reichelt.de
http://www.reichelt.de/?ACTION=3;GROUP=D481;GROUPID=4164;ARTICLE=85216;SI D=26geXTm6wQARoAAAjE8-s16c3ed62d80f0c52ca404a68fa840d1c

[PICture]

Hallo!

@ 187nitro

Ich weiss bisher nur, dass von dir gewählter Motor mit ca. 4V verwendet werden soll und dein IC Treiber mit TTL kompatiblen Signalen von SPS gesteuert werden soll.

Deswegen würde ich dir empfehlen anfangs ein billiges PC Netzteil mit 3,3, 5 und 12 V von ( http://www.pollin.de/shop/index.html ) zu kaufen.

Erst wenn deine experimentale Schaltung einwandfrei funktioniert, würde ich auf deiner Stelle ein geeignetes Netzteil suchen.

MfG

[thille]

Oder ein günstigeres 24V / 13A von reichelt.de
http://www.reichelt.de/?ACTION=3;GROUP=D481;GROUPID=4164;ARTICLE=85216;SI D=26geXTm6wQARoAAAjE8-s16c3ed62d80f0c52ca404a68fa840d1c

Dieses Netzteil ist auch mit 40 A Einschaltstrom angegeben. Bei uns in der Firma haben wir ein Display, das seit mehr als 10 Jahren mit diesen Netzteilen (allerdings 5V, aber ansonten das gleiche Netzteil) betrieben wird. Da hängen 4 (VIER) Stück an einem 10 A Sicherungsautomaten, und der fliegt nie beim Einschalten raus. Da ist wohl ordentlich Sicherheitsgedankengut bei der Angabe dabei. Ich kann den Einschaltstromstoß leider nicht messen, es gibt von Meanwell leider auch kein Datenblatt bei der Lieferung eines Netzteils dazu.

Gruß

Torsten

[BurningBen]

Also der Eigenbau ist nicht wirklich schwer.
Du nimmst nen passenden Ringkerntrafo, einen Gleichrichter+Kühlkörper und einige große Kondensatoren.

Ein Trafo mit 36V ist übrigens nix, denn da kommen 36*1,4=50,4V -1,4V raus nach der Gleichrichtung. Da die Netzspannung auch schwankt können maximal rund 55V rauskommen.

Besser wäre also ein RKT mit 24 maximal 30V

[187nitro]

@Danke für den Hinweis :)

@PICture daheim habe ich Labornetzgerät mit 12V 1A. Alte PC Netzteile müsste ich auch noch haben.

Ich denke ich werde es wirklich so machen, dass ich mir den Schrittmotor kaufe und die Schaltung mit einem Netzteil zum Zweck.

Mittlerweile bin ich mir gar nicht mehr so sicher, was den Motor angeht.
Habe die letzten Tage recherchiert über Schrittmotoren und viele kaufen bei MIR-elektronik.de

Was haltet ihr von diesem Motor?

http://mir-elektronik.de/motoren/1,8_56/tecoc1701.html
Datenblatt:
http://mir-elektronik.de/Neue_Dateien/pdf/tecoc1701.pdf

Spannung V DC 6V
Strom/Phase 0,94A
Haltemoment 130Ncm
Widerstand 6,4Ohm


Vielen Dank!

[PICture]

Je nach dem was der Motor letztendlich antreiben soll, würde ich mit Schätzung/Messung des nötigen Drehmoments anfangen. Ich habe mit Stepper keine praktische Erfahrung und in Datenblätter angegebener Haltemoment sagt mir nicht wie "stark" der Motor beim Drehen ist.

Wenn du damit nur "spielen" willst, kann der Motor beliebig sein.

MfG

[the_muck]

Schande über mein Haupt das mit den 42V war mit einem 30V Travo...

[erik_wolfram]

Hallo,
ich beschäftige ebenfalls erst seid kurzem mit Schrittmotoren und plane gerade den Bau einer eigenen CNC-fräse.

Beim studieren der Datenblätter und Kennlinien einzelner Motoren habe ich bemerken müssen, dass der angegebene Haltemoment nicht immer gleich der brauchbare Drehmoment ist.
Hauptkriterium eines Steppers ist der Drehzahl-Drehmoment Verlauf! Bei vielen Motoren "verpufft" der Drehmoment schon bei 100U/min. Je höher der zulässige Strom desto besser die Drehzahl-Drehmoment-Kennlinie - gleiches gilt bei der Versorgungsspannung!
Auch die Baugröße spielt dabei eine Rolle - kleinere Motoren sind Drehzahl u. Drehmoment-freudiger als größere - gleich belastbare Motoren!

Zur Orientierung nutzte ich gerne die datenblätter/kennlinien von Nanotec(.de) - da sind die Verhältnisse gut sichtbar.

Zum Motor-Strom:
Die Rechnung zur benötigten Leistung ist ein bisschen eine Milchmannrechnung - sollte nicht eigentlich die Motorleistung (in Watt) ausschlaggeben sein?
Zwar wird die Spannung des Netzteils direkt am Motor angelegt, d.h. z.b.
40V an 6ohm ergo ~6,6A
diese wird jedoch durch den Chopper bzw. Pulsweitenmodulation auf den entsprechenden Strom heruntergeregelt.
D.h. eigentlich müsste man doch mit der Leistung eines Motors rechnen um die benötigte Leistung des Netzteils zu ermitteln.

Hier kommt hinzu, dass Schaltnetzteile z.t. ungeeignet sein sollen, da sie bei kurzzeitigen überströmen (überlast)abschalten können und so den Motor stören.

Für kleine Experimente würde ich erstmal ein Computernetzteil empfehlen - zwar erhält man so nicht die volle Leistung des Motors, welche erst bei höheren Drehzahlen merkbar ist - aber es ist eine kostengünstige Alternative.
Bei einem integriertem Spannungsregler für die Logik der Schrittmotortreiber kann man dann eventuell sogar 24V (+12v / -12V) am Netzteil abgreifen!

Ob das mit dem Labornetzteil funktioniert weis ich nicht, könnte eventuell ein bisschen knapp werden - das hängt aber dann von den verwendeten Schrittmotoren ab...

Übrigens - Schrittmotortreiber wie der L298 verbraten neben dem Motor noch einiges für den Betrieb an Strom - das sollte man natürlich auch berücksichtigen!

MFG erik