Suche Drehzahlsteuerung für Schrittmotor

[AtomicIX]

Hallo,
ich bin mit dem Bau einer Videoschiene beschäftigt.
Ich habe ein IGUS Aluprofil mit Schlitten, auch dem eine Kamera fahren soll.
Bis jetzt klappt auch alles, als Antrieb nutzte ich noch einen Getriebemotor über ein Seil.
Die Steuerung läuft über eine Vellemann k8055 Karte und Relais.
Aber bei langsamen fahrten, hat der Motor keine Kraft. Daher möchte ich gern einen Schrittmotor verwenden.
Als Motor habe ich mir jetzt diesen http://www.shop.robotikhardware.de/shop/catalog/product_info.php?cPath=69&products_id=215 rausgesucht.
Spannungsquelle ist ein 12V Akku.

Jetzt suche ich eine Steuerung, die Ohne Laptop ect. nutzbar ist. Also über Schalter und Poti.

Voraussetzungen:

rechts/linklauf
Drehzahlsteuerung
Steuereingang um die Steuerung, Pulsweise laufen zu lassen.

[Hubert.G]

Wie steuerst du den Getriebemotor für langsame Fahrt an?
Für den Schrittmotor brauchst du noch eine Ansteuerung wie z.B. RN-Step297.
Die Schrittmotorsteuerungen, die ich kenne, sind aber für den Betrieb mit einer µC-Schaltung ausgelegt.
Für die RN-Step297 brauchst du entweder noch eine geeignete µC-Schaltung oder zumindest noch einen Taktgenerator, z.B. mit NE555.

[AtomicIX]

Den Motor regel ich jetzt über: http://www.conrad.de/ce/de/product/222347/Spannungsregler-f-Elektro-und-Getriebemotoren?
Der Tipp mit dem RN-Step297 und einen NE555 ist gut. Das werde ich mir mal genau angucken. Danke

[redround]

Bei der Steuerung scheint es sich um einen Spannungsregler zu handeln. Das ist schlecht, da das automatisch zu dem von Dir beschriebenen Verhalten führt. Hier wäre eine PWM-Ansteuerung sinnvoll, da diese auch bei kleinen Drehzahlen ein hohes Drehmoment liefert.

[PICture]

Hallo!

@ AtomicIX


Aber bei langsamen fahrten, hat der Motor keine Kraft.

Bei Getriebemotoren müsste die Übersetzung des Getriebes und minimaler Spannung, wo der Motor noch ausraichend stark ist, gewählt werden. Die Minderung der Drehzahl könnte man eventuell mit PWM versuchen.

[AtomicIX]

Es schein eine Art PWM zu sein, da aus dem Motor ein fieps Ton kommt, der sich mit der Drehzahl ändert. Da ich meinen Seilantrieb noch gegen einen Riemenantrieb ändern möchte und eigentlich noch langsamere Fahrten benötige ( pro schritt ca. 2sec. ~ 2-3mm ) würde ich einen Schrittmotor bevorzugen. Jetzt schaffe ich nur ca. 10-12 mm
Der Sinn ist es, den Schlitten um 2mm zu bewegen-> 2 sec. pause -> Foto -> 2 sec. Pause -> 2mm schritt -> ...

[PICture]

Ich denke, dass es einfacher eine pausenlose Bewegung wäre, falls das Fotomachen steuerbar ist. :confused:

[AtomicIX]

Ich denke, dass es einfacher eine pausenlose Bewegung wäre, falls das Fotomachen steuerbar ist. :confused:

Das ist ja genau der sinn, das ich die pausen habe. Ein Bild dauert ca. 1,5sec, wenn ich keine bewegungspause hätte, wären die Bilder verschwommen.

[Geistesblitz]

Ein Schrittmotor ist da durchaus sinnvoll. Wenn du den Auslöser aber eh über einen PC steuern würdest, könnte man das gleich zuasmmen mit dem Antrieb automatisieren. So nach dem Schema

x Schritte fahren
Auslöser betätigen
y Sekunden warten

und dann wieder von vorne.
Ansonsten kommt es eben drauf an, wie du das alles koordinieren möchtest. Eine Schrittmotorendstufe brauchst du trotzdem dafür, sie sollte den Phasenstrom für den jeweiligen Schrittmotor aushalten und eventuell auch Microschrittmodus erlauben, um den Weg besser auflösen zu können.
Die Ansteuerung ist meist recht einfach, das geht in der Regel über ein Richtungssignal, ein Enable-Signal und ein Taktsignal. Über das Richtungssignal legt man die Drehrichtung fest (zB. High=links, Low=rechts), über Enable schaltet man Strom auf die Motoren (sonst haben diese kaum Haltemoment und drehen sich nicht) und über die Taktleitung lässt man den Motor vorranschreiten. Bei jeder steigenden (oder fallenden, je nach Treiber) Flanke an diesem Eingang macht der Motor dann einen Schritt in die Richtung, die der Richtungseingang angibt.
Manchmal gibts auch noch andere Eingänge oder Wahlschalter, zB. um die Art der Schrittteilung festzulegen (Vollschritt, Halbschritt, Viertelschritt etc...), die Wahl des Phasenstromes erfolgt meist über Kodierschalter oder Potentiometer.

[AtomicIX]

Danke für eure Mithilfe.
Da ich die ganzen Krämpel auch irgendwo auf ein Acker schleppen möchte, und da so eine Video/Fotofahrt dann schon mal 2-3 h dauern kann, ist die Option über ein PC/Laptop ungünstig. Daher solle es alles allein über ein Akku laufen. Ich habe jetzt alle Komponeten bestellt und hoffe das sie bald kommen. Die ganzen zeitstufen werde ich über mehrere NE555 machen, da ich keine erfahrungen mit µController habe.

[Geistesblitz]

Gibt es nicht schon sowas wie einen Schrittmotortester, der die entsprechenden Signale ausgeben kann, mit einem mehr oder weniger einfachen Interface? Wenn nicht, wäre das mal eine Idee zum Weiterentwickeln, hier wird ja auch schon häufiger nach sowas gefragt.

[Hubert.G]

Nach so was hab ich auch schon mal gesucht, aber dann ein RNBFRA sehr günstig erstanden.
Das hier hatte ich gefunden: http://www.jtxp.org/tech/schrittmotortester.htm#schaltung
Wie man allerdings einen rein unipolaren Motor anschließt ist mir nicht klar, geht sicher nicht.

[PICture]

Ich habe in der o.g. Beschreibung das gefunden: "Wie bereits erwähnt, ist es mit einer Endstufe in H-Brückenschaltung möglich, sowohl bipolare Schrittmotore als auch die meisten unipolaren Schrittmotore zu betreiben. Bei letzteren werden einfach die Mittenanzapfungen außen vor gelassen und man nutzt sozusagen beide Teilspulen in Reihenschaltung." ;)

[Hubert.G]

Wenn die Mittelanzapfung der beiden Teilspulen getrennt herausgeführt ist, kann man den Motor bipolar und unipolar nutzen. Es gibt aber auch Motoren bei denen die Mittelanzapfung gemeinsam herausgeführt ist. Die sind dann nur unipolar zu Betreiben oder müssen umgebaut werden, wenn möglich.

[AtomicIX]

http://picload.org/image/lgcgpdl/img_20140109_224.jpg

So, nun habe ich alles soweit zusammen gefummelt. Nach einigen kleinen und großen Problemen, läuft jetzt fast alles perfekt. In der oberen Reihe, sind die Zeitstufen. In der unteren die Steuerung. Ich habe einen NE555 bei den beide Flanken von ca. 1-10 sek. separat einstellbar ist. Ein NE555 mit anzugsverzögerung, um eine Pause von ca. 1,5 sek. Zu haben, bis das Relais anzihieht um die Kameras zu steuern. Ein Zeitglied ist für den Schrittmotor Takt. Über ein OPAmp habe ich ein T-Flipflop realisiert, der zwei Kondensatoren schaltet. So habe ich eine genauere Einstellmöglichkeit der Frequenzen. Slow: ~5-120 Hz und Fast: ~60-2500Hz. Dann kann ich über ein Taster auf Dauerbetrieb oder mein Fototakt mit Pausen umstellen. Jetzt fehlt noch die Anpassung der Endlagenschalter in Form von Reedkontakten. Wenn das Ende erreicht ist, kann ich den Takt erst wieder starten, wenn ich die Drehrichtung geändert habe.

- - - Aktualisiert - - -

Ich habe jetzt nur noch das Problem, das der Motor manchmal nicht startet. Er summt und pfeift, und dreht erst dann, wenn ich ihm Schwung gebe. Das passiert aber meist nur ab ca. 300 Hz. Kann das was mit meinem Takt zutun haben?

[Geistesblitz]

Das ist normal bei Schrittmotoren, es gibt da sowohl die Maximalfrequenz und die Start-Stop-Frequenz, die ein ganzes Stück drunter liegt. Ist die Frequenz unter der Start-Stop-Frequenz, kann man ohne Probleme aus dem Stillstand anfahren bzw. komplett abstoppen, ohne Schritte zu verlieren. Im Bereich zwischen Start-Stop-Frequenz und Maximalfrequenz kann sich der Motor zwar drehen, allerdings nicht von alleine anfahren und auch beim plötzlichen Stoppen kann es hier passieren, dass man Schritte verliert. Über der Maximalfrequenz kann sich der Motor gar nicht mehr drehen. Übliche Vorgehensweise ist, dass man nicht mit einer gleichbleibenden Frequenz verfährt, sondern zum Anfahren und Stoppen die Frequenz linear ansteigen/abfallen lässt. Das wird sich mit deinem Aufbau allerdings eher schwieriger machen lassen, da wäre es wirklich wesentlich praktischer, das auf einem Mikrocontroller zu realisieren.

[Hubert.G]

http://picload.org/image/lgcgpdl/img_20140109_224.jpg
Ich habe jetzt nur noch das Problem, das der Motor manchmal nicht startet. Er summt und pfeift, und dreht erst dann, wenn ich ihm Schwung gebe. Das passiert aber meist nur ab ca. 300 Hz. Kann das was mit meinem Takt zutun haben?

Das und die Antwort von "Geistesblitz" kann ich nicht ganz nachvollziehen. Ich habe hier ein RNBFRA, damit kann ich meine Schrittmotoren in Einzelschritt laufen lassen, wenn es gefällt auch mit 0,1Hz.

[Geistesblitz]

Er schrieb ja auch "ab 300Hz", darunter gabs ja keine Probleme ;)
300Hz kommt mir aber eigentlich schon recht wenig vor.
Mit wie viel Spannung versorgst du denn den Treiber?