Welcher Schrittmotor ist der richtige für mich?

[Triax16]

Nun versuche ich es mal hier, wo anders habe ich bis jetzt nichts oder nur wenig Hilfreiches erfahren.

Ich kenne mich mit Schrittmotoren überhaupt nicht aus da ich das erste mal damit arbeite. Daher hoffe ich hier auf Hilfe :p
Mein Ziel ist es einen 3d Plotter zu Bauen nach diesem Vorbild:

28279

Betriebsspannung 12v Netzteil.
Als Treiber wollte ich den A4988 nehmen http://www.ebay.com/itm/1PC-A4988-3D-Printer-Driver-Module-Reprap-Prus-StepStick-Stepper-Motor-Driver-/251383411888

Nun wollte ich mir die Benötigten Materialien bestellen aber habe gelesen, dass der Schrittmotor weniger Spannung haben soll damit er letztendlich die Leistung erbringt. Das irritiert mich.
Wäre es also besser einen 3-5v Schrittmotor zu kaufen?

Könnt ihr mir bitte helfen den richtigen Schrittmotor zu finden, der stark genug und schnell genug ist für mein Vorhaben? :confused:
Wäre echt neTT von euch!!

[ihle]

Hallo,

willkommen im Forum, du kannst schon einen 12V Motor betreiben.
Die Spannungsangaben bedeuten eigentlich nur, dass der Motor
mindestens eine Spannungsquelle von 12V braucht um voll arbeiten zu können.
Ich würde dir aber empfehlen auf 24V zu setzten. Der Treiber arbeitet von 8 bis 35V
und es kommt ja auf den Strom an, du brauchst eine Spannungsversorgung die den
Strom für deinen Motor treiben kann.
Ich hab dir mal einen Link zum Datenblatt des Treibers.
http://www.pololu.com/file/0J450/a4988_DMOS_microstepping_driver_with_translator.pd f

mfg

ihle

[robin]

blöde Frage, was ist ein 3d-Plotter? Also nach meinem Kenntnisstand sind Plotter immer 2D, die malen ja nur auf das Papier und haben keine Höheninformation (außer eben malen und nicht malen, aber das zählt nicht)

Zu den Schrittmotoren:
Die werden in der Regel über den Strom angesteuert und nicht über die Spannung. Dass heißt die Nennspannung ist mehr oder weniger egal (solange sie unterhalb der Versorgungsspannung liegt). Das ganze macht man, damit der Motor schneller umgepolt werden kann, da die Induktivität der Spulen (vereinfacht gesagt) gegen den Strom arbeitet.
Deswegen ist deine Annahme, das der Motor einen geringere Nennspannung haben sollte richtig.

Welche Motoren man hier genau nehmen kann, hängt stark von den zu bewegenden Massen ab. Und natürlich von der Definition "schnell genug" ;)
Da Plotter aber nicht sehr große Massen bewegen müssen, dürfte eigentlich schon jeder Schrittmotor aus einem alten Drucker reichen. Bei neuen Motoren würde ich die kleinen Nema17 Stepper von eBay nehmen, die in den ganzen 3d-Druckern verbaut werden. Die dürften zwar etwas über dimensioniert sein, gibt es aber recht günstig:
zB: http://www.ebay.de/itm/High-1-pcs-nema-17-stepper-motor-1-7A-4000g-cm-2phase-CNC-3D-Printer-/130974064117?pt=Motoren_Getriebe&hash=item1e7ea99df5

[Triax16]

Wow, so schnell 2 richtig gute Antworten. Danke!

Da ich ein 12v Netzteil nutzen möchte, muss der Schrittmotor also weniger haben.
Ist es egal wie viel weniger? Kann ich also jeden beliebigen Stepper <12v nutzen? 3.1v, 5v usw?

Mein derzeitiges Netzteil hat 1.2A, ich kann mir aber auch ein 2A Schaltnetzteil besorgen.

3d Plotter.... ups sorry. War beim 3d Drucker (mein nächstes Projekt) meinte aber 2d-plotter wie auf dem Bild zu sehen ist. Leider ist mein Aufbau für die X-Achse etwas größer und schwerer als auf dem Bild. Ein Stepper aus einem Scanner hat da Probleme. Daher suche ich einen etwas stärkeren Schrittmotor . Bei Druckern hatte ich bisher kein Glück ein Stepper zu erwischen. Nur bei Scannern und die sind zu klein.

Schnell genug, er sollte die knapp 30cm weg halt nicht kriechen wie eine Schnecke :)

Der Nema17 aus dem Link schaut gut aus. Lieber etwas überdimensioniert als zu klein :)

Beim A4988 steht dabei bis max 2A. Wenn der Stepper 1.7A hat, dann ist das schon an der Grenze, denke den muss man dann Kühlen. Oder?

Wie erkenne ich eigentlich wie viel Kraft so ein Stepper hat?

In DE sind die leider etwas teuer und aus China dauert ewig. Habe diesen hier bei Pollin gefunden, leider kein passendes Datenblatt dabei. Kennt den jemand? Meint ihr der entspricht in etwa dem von robin vorgeschlagenen http://www.pollin.de/shop/dt/Mjc1OTg2OTk-/Motoren/Schrittmotoren/Schrittmotor_JAPAN_SERVO_KH42JM2_038.html

Die hier würden sich preislich lohnen.http://www.ebay.de/itm/free-ship-Nema17stepper-motor-40mm-48mm-4leads-1-7A-2-5A-ship-from-Germany-/230991139887?pt=Motoren_Getriebe&var=&hash=item35c825142f ,wäre der auch brauchbar für dieses Projekt und vlt. ein 3d-Drucker? Die haben aber leider 2.5A und der A4988 geht leider nur bis 2A

Jetzt erst mal genug gefragt xD
Ich weiß, fragen über fragen aber Schrittmotoren sind für mich ein Mysterium :) Hoffe ich verstehe das schnell damit ich euch nicht zu lange mit fragen löchern muss :)

Vielen Dank für eure Hilfe!


Edit://
Kennt jemand diese Linearlager:
28280
Haben die Spiel? Diese würde ich für die y-Achse (also den Unterbau) verwenden wollen. Meint ihr das geht?

[Klebwax]

Ich weiß, fragen über fragen aber Schrittmotoren sind für mich ein Mysterium
Hier (https://www.geckodrive.com/ gecko/ images/ cms_files/ Step%20Motor%20Basics%20Guide.pdf) gibts etwas Lesefutter. Und man findet sowohl bei bekanten Schrittmotorherstellern wie Nanotec oder Steuerbausteinherstellern Ap-Notes, aus denen man viel lernen kann (man muß ja deren Teile nicht kaufen, aber die Physik ist immer die gleiche)

MfG Klebwax

[Triax16]

Danke für den Link. Habe auch vorher schon einiges gelesen, aber Physik war nie meine Stärke :)
Das Prinzip habe ich verstanden, dennoch ist es für ein Newbie nicht leicht den richtigen Schrittmotor zu finden da man noch verunsichert ist. Holding Torque ist letztendlich auch nur der Haltemoment und wie ich letztendlich auf die Kraft beim Lauf komme ist mir auch nach lesen von verschiedenen Texten nicht wirklich klar. Vielleicht kann mir das jemand in einfachen Worten erklären.

Bevor ich mir nun mehrere Schrittmotoren kaufe und es dann die falschen sind, wäre es nett wenn ihr mich noch etwas beraten könntet :)

Hier meine Fragen die ich trotz lesen noch habe:
Da ich ein 12v Netzteil nutzen möchte, muss der Schrittmotor also weniger haben.
Kann ich jeden beliebigen Stepper <12v nutzen? 2.5v, 3.1v, 5v usw? Oder gibt es eine minimale/maximale Differenzspannung?

Meiner Meinung nach wäre dieser Stepper 17HS4417 ok: Nema17 1.7A - 17HS4417 - 1.8°, 2.55v, 1.5Ohm, 2.8mH, 40Ncm, 54 g/cm² (http://www.ebay.de/itm/Free-shipping-10PCS-Nema17-1-7A-17HS-BYGH609-stepper-motor-CNC-3D-Printer-/181419296196?pt=Motoren_Getriebe&hash=item2a3d6ec5c4)
Bedenkt bitte das ich damit später irgendwann auch einen 3d-Drucker bauen möchte, er sollte also auch dafür genug Power haben :)
Was meint ihr? :confused:
Da ich 2 davon nutze, würde ich dann ein 4 oder besser 5A / 12v Netzteil benötigen. Das wäre von der Größe her noch vertretbar.

Kennt jemand diesen Stepper von Pollin: http://www.pollin.de/shop/dt/Mjc1OTg2OTk-/Motoren/Schrittmotoren/Schrittmotor_JAPAN_SERVO_KH42JM2_038.html der wäre preislich interessant aber leider gibt es kein passendes Datenblatt dazu. Das Datenblatt bei Pollin ist für einen ähnlichen Typ.

Und als letztes:
Kennt jemand diese Linearlager:
28280
Haben die Spiel? Diese würde ich für die y-Achse (also den Unterbau) verwenden wollen. Meint ihr das geht?

Und wenn Ihr sonst noch Tipps für mich habt, immer her damit :)

Nochmal danke das ihr mir hier so schnell und kompetent helft :p

[radbruch]

Hallo


Mein derzeitiges Netzteil hat 1.2A, ich kann mir aber auch ein 2A Schaltnetzteil besorgen.Das kannst du vergessen. Außerdem beschränkst du durch diese Vorgabe dein Projekt total. Mein (echter) 3D-Drucker verwendet auch NEMA 17- Motore und wird mit einem 12V/20A-PC-Netzteil mit 500W versorgt!

btw.: Mit dieser Platine würde ich meinen Eigenbau ansteueren, wenn ich mal einen machen sollte:
http://fabber-parts.de/shop/index.php?a=129

Gruß

mic

[malthy]

Die Linearlager die Du da gezeigt hast würden für eine 16er Achse zB SC16UU (https://www.google.de/search?q=sc16uu) heißen (die 16 in der Mitte bezeichnet den Achsdurchmesser). Die sind schon relativ eng toleriert. Wichtig ist natürlich, dass Du Dir präzise Achsen dafür besorgst, h6 Achsen laufen recht spielfrei in den Buchsen.

[Triax16]

Hallo

Das kannst du vergessen. Außerdem beschränkst du durch diese Vorgabe dein Projekt total. Mein (echter) 3D-Drucker verwendet auch NEMA 17- Motore und wird mit einem 12V/20A-PC-Netzteil mit 500W versorgt!

btw.: Mit dieser Platine würde ich meinen Eigenbau ansteueren, wenn ich mal einen machen sollte:
http://fabber-parts.de/shop/index.php?a=129

Gruß

mic
OK, also für einen 3d Drucker kann ich also ein 5A Netzteil vergessen.
Wenn ich 2 Stepper a 1.7A nutze, dann müsste das 5A Schaltnetzteil doch reichen, oder?
Dachte da an so eins: http://www.amazon.de/Schaltnetzteil-Trafo-Netzteil-Treiber-Driver/dp/B00FGQYEFU/ref=sr_1_2?ie=UTF8&qid=1400917902&sr=8-2&keywords=5a+12v+schaltnetzteil Wenn es sein muss auch etwas stärker. Aber warum für den 2d-plotter so stark verstehe ich nicht.
PC-Netzteile habe ich auch da, wollte ich auch zuerst verwenden aber die sind mir zu groß daher dachte ich eher ans so eins wie im Link da die schön kompakt sind. Hier erst mal für den 2d-plotter.


Die Linearlager die Du da gezeigt hast würden für eine 16er Achse zB SC16UU heißen (die 16 in der Mitte bezeichnet den Achsdurchmesser). Die sind schon relativ eng toleriert. Wichtig ist natürlich, dass Du Dir präzise Achsen dafür besorgst, h6 Achsen laufen recht spielfrei in den Buchsen.
Ja dachte auch an h6 aber eher an 12mm da ja nicht wirklich Last drauf ist. Also dürfte dieses Vorhaben mit diesen Linearschlitten gelingen :)
Aber warum ist es so wichtig das die Achsen so super präzise sind? Ist eine im Bauhaus gekaufte Edelstahlstange die mit h9 gefertigt ist wirklich so schlecht?

[malthy]

Ist eine im Bauhaus gekaufte Edelstahlstange die mit h9 gefertigt ist wirklich so schlecht?

keine Ahnung ... es geht einfach darum, welches maximale Untermaß Du erlauben möchtest. Bei h6 erlaubst Du bis ca 1/100 mm Untermaß, bei h9 bis ca 4/100 mm (bei einer 12er Achse). Man wundert sich manchmal wie schmal der Übergang zwischen "passt" und "wackelt wie Sau" ist :-). Im übrigen ist Baumarkt entgegen landläufiger Annahme alles andere als günstig, es spricht also mMn nichts dagegen, die gewünschten Materialien bei einer Garagenfirma des Vertrauens über ebay zu besorgen ... ;-)

[Geistesblitz]

1,7A ist der Phasenstrom des Schrittmotors, da der Schrittmotor 2 Phasen hat, braucht er auch insgesamt mehr Strom. Ich hab mal gelesen, dass man da als Wert etwa wurzel(2)*Phasenstrom annehmen sollte, um auf der sicheren Seite zu sein (die Phasen werden ja nicht die ganze Zeit bestromt), das wären bei dir also 2,4A pro Motor. Demnach wird es mit 5A schon recht knapp für deinen Plotter. Ein 3D-Drucker hat zudem ja meist 4-5 Motoren und braucht demnach auch noch mehr Strom. PC-Netzteile sind da wohl wirklich die günstigste Spannungsquelle für. Die Versorgungsspannung sollte mindestens so hoch sein wie die Spannung, die die Motoren brauchen, darf aber nicht höher sein als für was die Treiberchips zugelassen sind. Je höher die Spannung ist, desto schneller kann man die Schrittmotoren drehen lassen.

[Triax16]

keine Ahnung ... es geht einfach darum, welches maximale Untermaß Du erlauben möchtest. Bei h6 erlaubst Du bis ca 1/100 mm Untermaß, bei h9 bis ca 4/100 mm (bei einer 12er Achse). Man wundert sich manchmal wie schmal der Übergang zwischen "passt" und "wackelt wie Sau" ist :-). Im übrigen ist Baumarkt entgegen landläufiger Annahme alles andere als günstig, es spricht also mMn nichts dagegen, die gewünschten Materialien bei einer Garagenfirma des Vertrauens über ebay zu besorgen ... ;-)
Heißt also, wenn schon Linearlager dann auch eine Präzisionswelle :) Ok, dann mache ich das mit 3 von diesen h6 Präzisionswellen. 2 Für die y-Achse und eine für die x-Achse worauf der Kopf mit dem Stift fährt.


1,7A ist der Phasenstrom des Schrittmotors, da der Schrittmotor 2 Phasen hat, braucht er auch insgesamt mehr Strom. Ich hab mal gelesen, dass man da als Wert etwa wurzel(2)*Phasenstrom annehmen sollte, um auf der sicheren Seite zu sein (die Phasen werden ja nicht die ganze Zeit bestromt), das wären bei dir also 2,4A pro Motor.
Das leuchtet ein. Dann werde ich erstmal ein PC-Netzteil nehmen und wenn alles fertig ist messe ich den Stromverbrauch.
Ich frage mich aber nun ob mir dann der A4988 Treiber ausreicht, denn der geht nur bis max. 2A :confused: Oder wird das da wieder anders gerechnet?

2 Fragen bleiben noch:
Kann ich jeden beliebigen Stepper <12v nutzen? 2.5v, 3.1v, 5v usw? Oder gibt es eine minimale/maximale Differenzspannung?

So wie es aussieht werde ich mir diese Stepper kaufen 17HS4417 , ist der ok: Nema17 1.7A - 17HS4417 - 1.8°, 2.55v, 1.5Ohm, 2.8mH, 40Ncm, 54 g/cm² (http://www.ebay.de/itm/Free-shipping-10PCS-Nema17-1-7A-17HS-BYGH609-stepper-motor-CNC-3D-Printer-/181419296196?pt=Motoren_Getriebe&hash=item2a3d6ec5c4)

[Geistesblitz]

Doch, der Treiber reicht, schließlich beziehen sich die Angaben dort auch auf den Phasenstrom. Allerdings kann es sein, dass du dann Kühlkörper brauchst.

Ja, du kannst dann beliebige Stepper verwenden, die weniger als 12V Nennspannung haben (idR. haben die deutlich weniger).

Um zu wissen, ob die Motoren ok sind, würden wohl ein paar Informationen fehlen, aber generell sollte ist es möglich, damit einen einfachen Plotter zu betreiben. Sprich, solange du es nicht zu sehr mit der Übersetzung und der maximalen Beschleunigung übertreibst sollten die gehen.

Warum eigentlich nur eine Führung für die x-Achse? Dann kann sich der Schlitten doch immernoch um die Achse herum drehen, nicht sehr praktisch wie ich finde...

[Triax16]

Danke für deine Antwort. Dann ist das mit der Spannung vom Tisch :)
Phasenstrom? Das sind doch diese 1.7A oder? Und wenn der je Phase 1.7A hat dann kommt man auf 3.4A oder rechnet man beim Treiber nur eine Phase? Sorry das ich so blöd frage aber ich möchts halt richtig verstehen :confused:

Die in dem Link genannten Nema17 werde ich wohl auf gut Glück versuchen müssen und hoffen es passt. Mehr Infos als im Link habe ich nicht darüber. Und wenn es nicht passt, die Motoren lassen sich wieder gut verkaufen....
Mit Beschleunigung usw. muss ich experimentieren wenn die Motoren da sind. Da wäre mir jetzt zu theoretisch, bin eher der praktisch veranlagte :) Hoffe das ist nicht wieder eine Wissenschaft für sich :)

Warum eine Führung? Schau mal das Bild genauer an:
28279
Um die eigene Achse drehen kann sich das nicht. Das ist auf ein Aluwinkel und der wiederum auf ein schmales Holzbrett montiert. Bei dem Typ wo das Bild her ist, funktioniert es. Ich selbst habe auch schon drüber nachgedacht ob das Linearlager auf der Achse nicht zu sehr am Aluwinkel reibt da es nach vorne kippt mit der Stiftkonstruktion. Vielleicht ein wenig Fett drauf oder so :) Das habe ich zumindest bei Druckern schon so gesehen. Habt ihr vielleicht eine Idee wie man das Lösen könnte?
Was auf dem Bild nicht richtig rüber kommt ist die Vorrichtung zum heben und senken des Stiftes.

[Geistesblitz]

Hmmm, da würde mir eine zweite Linearachse aber irgendwie besser gefallen. Wenn man die beiden Wellenhalterteile zusammen in einer Ständermaschine bohrt, wird der Abstand auch in beiden Teilen gleich und die Stangen sind ziemlich parallel. Für einen Plotter könnte da schon eine frei hängende Konstruktion wie hier (http://eduardo.perdomo.nom.br/wp-content/uploads/2009/10/Plotter.jpg) reichen. Wenn der Stift aufdrückt, dann sollte der Schlitten auch nicht unbedingt wegkippen. Klar, mit so einem Aluwinkel geht das bestimmt auch, allerdings ist es glaub ich schwieriger zu bauen, sodass dieser nicht doch noch leicht schräg ist.

[Triax16]

Ich werde es erst mal so testen. Wenn es nicht gut ist, dann baue ich 2 Achsen für die X-Achse.
Das Projekt ist hauptsächlich um mich mit der Materie zu beschäftigen, um zu lernen und Erfahrungen zu sammeln.
Später irgendwann versuche ich mich an einem einfachen 3d-Drucker :)

Danke für die zahlreichen und hilfreichen Antworten von euch :p

[malthy]

Evntuell könntest Du auch auf Profilschienenführungen zurückgreifen. Wenn es nicht auf allerhöchste Genauigkeit ankommt ist die Produktpalette von igus einigermaßen erschwinglich. Bei den Kräften die bei einem Plotter auftreten genügt ja auch was Kleineres. Kannst Dich ja ggf mal hier (http://www.igus.de/wpck/2201/DryLin_T_Miniaturfuehrung) umsehen.

Gruß
Malte

[malthy]

Nachtrag: der Punkt an den Profilschienenführungen ist, dass die eben wirklich nur einen "Freiheitsgrad" haben, sprich: da hattest Du auch bei nur einer Führung das Problem mit dem Verdrehen nicht. Dachte mir ich ergänze das mal eben ... :-)