mini steuerung für Schrittmotor und RC Anlage gesucht.

[Andygraphy]

Hallo liebe Gemeinde,

ich bin neu hier und hoffe daher den richtigen Thread erwischt zu haben! :) Auf Sachen der Elektrotechnik bin ich nur in den Grundlagen fit. Die Mechanik ist da schon eher mein Hauptbereich, daher hoffe ich hier von euch Profis gute Tipps zu bekommen!

Und zwar bin ich auf der Suche nach einer kleinstmöchlichen Steuerung für einen Schrittmotor. Dieser soll über eine RC Fernsteuerung angesteuert werden. Einmal Linkslauf, einmal rechtslauf, Hebelmittelstellung= 0 U/min, max Hebelausschlag = max U/min. Dabei soll der Motor mindestens bei der max Umdrehung ca 3000U/min erreichen, mehr wäre besser. Da alles sehr klein ausfallen soll würde ich gerne einen Nema8 Motor verwenden.

Ich habe zwar schon so eine Steuerung im Netz gefunden, wo auch die max Umdrehung durch OpenSource verändert werden kann, doch sagt der Hersteller das max 100 U/min drin sei, da ansonsten sich der motor gar nicht mehr drehen würde.

http://www.youtube.com/watch?v=BBwjsPy687E

Könnt ihr mir da helfen!?

Viele Grüße Andygraphy

[hbquax]

Mal aus Neugierde gefragt:
Warum willst du denn einen Schrittmotor benutzen? Zählst du die Schritte überhaupt mit?

[Andygraphy]

nein die zähle ich nicht mit, nur ich brauche eine große bandbreite an drehzahl. sodas auch sehr langsame fahrten möglich sind, was z.b. bei einem brushless motor (ohne sensor) schonmal nicht möglich ist.

[hbquax]

Ich glaube 3000 U/min ist ziemlich viel für nen Stepper. Bei 200 Steps / Umdrehung sind das 600000 Take pro Minute oder 10000 kHz.

Was spricht gegen einen stinknormalen Bürstenmotor? Die kann man mit einem vernünftigen Regler sehr feinfühlig steuern. Eine Fernsteuerung mit Exponential-Funktion wäre sicher hilfreich.

[robin]

Das Problem bei Steppern ist das recht schnell abfallende Drehmoment. 3000 U/min sind recht schwer machbar und wenn, dann nur bei einer entsprechend hohen Versorgungsspannung. Mit einer Last wird das noch schwerer.

Ich würde auch auf einen BLDC (gehen auch mit kleinen Drehzahlen mit Zwangskommutierung) oder einem normalen DC-Motor nutzen. Wenn es dir um eine genaue Drehzahlvorgabe geht, wäre ein BLDC die bessere Lösung, hohe Dynamik und wie gesagt zwingst du ihm die Drehzahl auf. Bei einem normalen

[Andygraphy]

Hm ok, dann würd ich eher zum DC motor greifen als zum BLDC. Ich habe gestern noch ein wenig rumgesucht und in einem roboter shop einen regler gefunden. allerdings weiß ich nicht ob dieser geeignet ist. ich benötige nämlich ein vorwärts sowieo rückwärts lauf.
und wie gesagt soll alles so klein wie möglich sein.

http://www.exp-tech.de/Shields/Strom-Spannung-79/FingerTech-tinyESC-v2.html

und einen evt passenden motor auch..allerdings gibs ihn anscheinend nur in der Türkei... jemand vllt ne alternative? er soll aber nicht zu lang sein (ohne schaft) ca 40mm, weniger ist besser.

http://www.elektrotedarik.com/urun/12v-2000-rpm-16mm-force-up-dc-reduktorlu-motor/1243

[nikolaus10]

Hallo

BrushlessMotoren mit Sensor lassen sich auch in kleinen Drehzahlen steuern.

KR

[Andygraphy]

Hallo

BrushlessMotoren mit Sensor lassen sich auch in kleinen Drehzahen steuern.

KR

Das weiß ich auch, daher hab ichs oben in Klammern ausgeschloßen, leider sind die mir bekannten BLDC`s mit sensor alle zu groß

[Klebwax]

Das weiß ich auch, daher hab ichs oben in Klammern ausgeschloßen, leider sind die mir bekannten BLDC`s mit sensor alle zu groß

Was hälst du von folgender Idee:

Schreib mal auf, was du genau suchst: Drehzahl von - bis, das jeweilige Drehmoment dazu, die gewünschte Baugröße und das Gewicht, die Leistungsmerkmale deiner Stromversorgung und last but not least das Budget. Du könntest dann auch gleich bei den üblichen Verdächtigen wie Maxon oder Faulhaber oder Nanotec oder ... schauen, ob die etwas passendes haben.

Oder setze einen Preis aus für den, der zuerst deine Anforderungen errät.

MfG Klebwax

[Andygraphy]

ok, ich kann nur geschätzte Daten nennen, aber besser als keine:

- Drehzahl 0 - 3000 U/min
- Drehmoment keine Ahnung, muss ne hängende last von ca 0,5kg bewegen können (ähnlich einer Laufkatze beim Kran)
- gewünschte Baugröße länge max 40mm, ebenson durchmesser oder breite/höhe
- Gewicht. max 100gr.
- controller sollte ähnliche oder kleinere baugröße haben
- Stromversorgung 7,2V 2S oder 11,1V 3S LiPo (vorzugsweise 7,2V)
- Budget für motor + Controller max 100€

Hoffe das stellt dich zufrieden :)

[Klebwax]

ok, ich kann nur geschätzte Daten nennen, aber besser als keine:

- Drehzahl 0 - 3000 U/min
- Drehmoment keine Ahnung, muss ne hängende last von ca 0,5kg bewegen können (ähnlich einer Laufkatze beim Kran)
darunter kann ich mir nichts vorstellen. Soll er die 0,5kg mit drei tausend Touren herumschleudern? Oder zerreißt dein halbes Kilo den 100g Motor dabei?

Du mußt schon genauer werden.

MfG Klebwax

[Andygraphy]

ich suche einen Hauptantrieb für eine Cablecam (siehe Link), nur das meine noch kleiner gebaut wird und ich daher nicht auf seine verwendeten Teile zurück greifen kann

http://www.youtube.com/watch?v=MMopfrG5j7g

Das gesamtgewicht beträgt ca 0.5kg.

gruß

Andygraphy

[hbquax]

http://www.cti-modellbau.de/CTI-Fahrregler/-74-102-110-161.html
http://www.cti-modellbau.de/CTI-Fahrregler/-150-151-152-166.html
http://www.conrad.de/ce/de/overview/1230010/Universal-Elektromotore
http://www.conrad.de/ce/de/overview/1210060/Modellbau-Getriebemotore

[Andygraphy]

danke für die Links! Die Regler sehen schonmal super aus, jedoch find ich bei den Motoren nix passendes.. entweder falsche größe oder Falsche Drehzahl... was ich vllt noch vergessen hab zu sagen bezgl dem Motor. er sollte min einen Schaftdurchmesser von 3mm haben und eine Schaftlänge von min 10mm. Die befestigung an der Stirn (Wellenausgang).

gruß

Andygraphy

[Klebwax]

Du kannst auch nichts passendes finden, bevor du nicht das Drehmoment bestimmt hast.

3000 Touren schafft ein Motor aus einem kaputten CD-Laufwerk, die Achse bekommt man mit einer Hülse auf 3mm, er ist kleiner als 40mm und kostet weniger als 100€. Trotzdem wird er für dein Vorhaben ungeeignet sein, er hat zuwenig Leistung bzw. bei gegebener Drehzahl zuwenig Drehmoment.

MfG Klebwax

[hbquax]

Die Links sollten auch mehr ne Anregung zum Suchen sein.
3000 ist für einen kleinen E-motor auch eine ungewöhnlich kleine Drehzahl, wie du ja siehst sind eher 10000 üblich. Du musst also entweder eine Getriebestufe einplanen oder den Rest der Konstruktion anpassen (Antriebsrolle kleiner). Oder mal bei den hochwertigeren Motoren googlen, Stichworte Dunker, Maxxon, Faulhaber, Modelleisenbahn. Es gibt auch noch andere Händler als Conrad (Pollin, Reichelt, Ebay...).
Und du solltest wissen wieviel Drehmoment du brauchst, sonst fängst du nach dem ersten Test wieder von vorne an mit der Motorensuche.

[Andygraphy]

Das mit dem Drehmoment ist so ne Sache, das kann ich so frei heraus gar nicht nennen. Aber als Anhaltspunkt. Ich habe schon ein größeres Modell gebaut, das wiegt zwar beladen ca 5 kg, hat aber ein Motor mit 0,6Nm und nem 4,8:1 getriebe dahinter und zieht mehr als genug! Das neue geplante Modell wiegt ja nur 1/10 dessen.

[Geistesblitz]

Was mal interessant wäre: wie schnell soll sich der Schlitten denn bewegen können und wie schnell beschleunigen? Damit ließe sich schonmal die benötigte Leistung abschätzen. Die Übersetzung lässt sich dann ja durch Getriebeübersetzung und Rollendurchmesser einstellen, daher bringt uns eine Drehzahlangabe alleine auch nix.

[Andygraphy]

Also der Rollendurchmesser beträgt 20mm mit einer 5mm Tiefen führungsnut, demnach in der mitte ein durchmesser von 10mm. Damit komm ich bei 100U/min auf ca 1.88km/h und bei 3000 U/min auf 56,55km/h. Eine Beschleunigung von ca 5-6m/s^2 wäre auch ausreichend.

[Geistesblitz]

Hmm, mal nachrechnen...
Da das Seil auch eine Dicke hat (ich setze einfach mal 5mm an, müsstest mit dem tatsächlichen Wert korrigieren), würde sich der effektive Radius auf 7,5mm ändern. Bei einer Drehzahl von 3000 u/min kommst du somit auf eine Geschwindigkeit von 2,36 m/s, bei einer Beschleunigung von 5 m/s² wäre ein Drehmoment von 1,875 Ncm nötig.
Du würdest also eine mechanische Leistung von 5,9 W kommen, elektrisch wahrscheinlich ein Stück weit mehr. Reibung wurde ja außerdem auch noch nicht betrachtet, daher denk ich mal, dass du wohl eher so 10-15W benötigen würdest. Herunterdrosseln geht ja immernoch. Ich denke aber schon, dass sich da was in der Größe finden lassen sollte. Musst eben einen Motor suchen, der bei deinen benötigten 3000 U/min mindestens 1,875 Ncm liefert und je nachdem, was der an Spannung und Strom braucht, wählst du dann den Regler aus.

[Andygraphy]

Ok, aber den gedankenschritt mit der addition vom radius des seils versteh ich jetzt nicht. Es ist doch egal ob das seil 5mm oder 1mm ist, ob es rund oder eckig ist... entscheidend ist doch der durchmesser der drehrolle und dem daraus resultierend Umpfang -> strecke pro umdrehung. da ist doch die "fahrbahn" uninteressant. Ich habe nun eben ein Drehmoment von 0,29Nm errechnet.(kann aber falsch sein), wie hast du es berechnet?

Meine Rechnung war folgende:

Alter Motor mit 0,6Nm für 5kg, durch das 4,8:1 getriebe steigert sich das Drehmoment auf ca 2,9Nm (für 5kg), demnach brauch ich für 0,5kg nur 0,29Nm.

gruß

Andygraphy

[Geistesblitz]

Ich hab deine aktuellen Werte verwendet: 0,5kg * 5m/s² * 0,0075m = 0,01875 Nm

Bei dem Durchmesser bin ich mir gerade aber auch nicht mehr so sicher, kommt nämlich darauf an, ob die Rolle vom Seil umschlungen wird oder nicht, da man dann von der neutralen Faser ausgeht, die typischerweise durch die Mittellinie geht. Aber ein wenig Umschlingung wirst du schon brauchen, um die Kraft vernünftig auf das Seil übertragen zu bekommen, etwa wie hier (http://makerslideeurope.com/images/source/complete_slider.jpg%3Fw%3D500).

[Andygraphy]

ach jetzt weiß ich wie du darauf gekommen bist :) nein so extrem muss es nicht sein mit der umschlingung. Das Seil läuft an den beiden Enden der Cablecam unterhalb der Rolle und bei der Antriebsrolle oberhalb. durch das Spannen des Seiles drückt es von oben auf die Antriebsrolle genug auf damit ausreichende KRaftübertragung da ist, ein höhenversatz zwischen den außenrollen und der antriebsrolle von 1-2cm reicht da vollkomment. Daher muss du den Durchmesser des Seils nicht hinzurechnen :) Im Endeffekt komm ich dann auf 0,0125Nm. Klar ist man da mit 0,01875 auf der Sicheren Seite (Rebungsverluste usw etc )

wie hast du elektr. Leistung nochmal errechnet?

Gruß Andy

[Geistesblitz]

Die habe ich eher abgeschätzt. Um auf der sicheren Seite zu sein, würde ich aber einen Wirkungsgrad von 50% realistisch finden.

[Andygraphy]

ok, aber schätzen!? muss doch irgendwie errechenbar sein, damit du auf 7,5 Watt (100% wirkungsgrad) kommst!? Ich kenn aus dem stehgreif grad nur P=U*I ... aber das is wohl die falsche formel :D

[Geistesblitz]

Ich bin von der mechanischen Leistung ausgegangen, die da wäre P_mech=M*2*pi*n (auf Einheiten achten)
Damit kommt man auf P_mech = 0,01875Nm*2*pi*3000U/min = 353,4 Nm/min = 5,9 W
Wenn der Motor jetzt einen Wirkungsgrad von 50% hat, dann wäre die elektrische Leistung bei 11,8W liegen, wahrscheinlich liegt sie aber weit darunter. So ist man aber auf jeden Fall auf der sicheren Seite.

Edit: wie sähe es eigentlich mit diesem Motor (http://www.conrad.de/ce/de/product/222361/GETRIEBEMOTOR-251-45-15V-540ER-MOTOR?ref=list) aus?

[Andygraphy]

ah ok alles klar (y) , ja denn motor hatte ich mir bei den letzten links auch schon mal genauer angesehen.. nur ist dieser mit 80mm deutlich zu lang und er hat außerdem nicht die richtige befestigungsmöglichkeit =/

die suche ist echt nervenaufreibend... gerade dachte ich schon den passenden motor gefunden zu haben... aber die Welle ist mit 6mm deutlich zu kurz :(

http://www.glockenankermotor.com/pdf/01_DC-Kleinstmotoren/01_DC-Kleinstmotoren/DE_2232SR_DFF.pdf

Typ: 012SR

Leistung: 7,5W
Drehmoment: 2,8 Ncm
RPM/V : 595 (bei 7,2V dann 4284 U/min maximal)
gewicht: 62gr
Preis unter € .... aber der schaft... mist

- - - Aktualisiert - - -

wie siehts mit dem hier aus in der 12V Variante
http://www.buehlermotor.de/C12572D40025EAF8/vwContentByKey/W274AHF5391WEBRDE/$File/DC%20Motor_31%20x%2051_1.13.021.3XX.pdf

Bis auf die länge von 51cm.... scheint er doch ideal zu sein oder täuscht mich das?

[Geistesblitz]

Jo, hört sich gut an. Musst nur aufpassen, dass das mit dem Dauerdrehmoment auch passt, aber das braucht er ja hauptsächlich zum Beschleunigen, während der Fahrt ists ja nur ein bisschen Reibung. Was mir gerade noch einfällt: hängt das Seil eigentlich durch? Dann müsste man vielleicht berücksichtigen, dass es passieren kann, dass der Schlitten eine Steigung überwinden muss. Sollte aber eigentlich nicht zu sehr ins Gewicht fallen.

Wegen der Länge: warum muss die eigentlich in so einem engen Rahmen liegen? Lässt sich das nicht in der Konstruktion so planen, dass auch ein längerer Motor passt? Hast da vielleicht mal ein Bild?

[hbquax]

Es ist generell beim Konstruieren nicht doof, erstmal alle Kaufkomponenten festzulegen und dann alles, was man selber baut oder sich leicht verändern lässt, passend zu gestalten.

[Andygraphy]

das Seil ist eig recht gut gespannt, also ohne durch hängen, jedoch könnten schonmal generell leichte steigungen eingebaut werden... mit der Motorlänge.. das hat eher optische gründe anstatt praktische :) welchen der 2 kleinen regler würde ich denn z.b. für den bühler motor benötigen?

[hbquax]

Warum ist denn die Wellenlänge so wichtig? Da musst du doch sowieso noch ein Zahnrad oder eine Seilrolle draufklemmen.

[Andygraphy]

ja eben genau deswegen. da ich auf der Wellenausgangsseite ja den Motor an die trägerplatte anflansche, fallen schonmal ca 3mm länge durch die plattenstärke weg.. dann brauch ich noch etwas luft und dann ist die Seilrolle auch nochmal 8-10mm breit.. also kann ich da keine welle mit 5mm länge nehmen. sonst hält das alles nicht (: