Schrittmotor: Wie viele Schritte pro Sekunde?

[datatom]

Hallo zusammen,

ich habe den Schrittmotortreiber A4983 http://www.shop.robotikhardware.de/s...roducts_id=237 und möchte das dazugehörige Beispielprogramm http://www.robotikhardware.de/download/A4983POW.pdf für meinen Schrittmotor http://www.sparkfun.com/datasheets/R...2BYG011-25.pdf nutzen.

In dem Programm wird darauf hingewiesen, dass nicht jeder Schrittmotor diese Drehgeschwindigkeit verträgt. Woher weiß ich, ob mein Schrittmotor diese Drehgeschwindigkeit verträgt. Leider finde ich keine Hinweise.

Hat jemand einen Tipp?

Vielen Dank.

Grüße

datatom

[ranke]

Im Datenblatt ist eine Angabe zur Induktivität L und dem Widerstand R der Spulen gemacht. Die Einheit der Induktivität ist überraschenderweise in Megastunden (Mh), sicherlich hat der Verfasser des Datenblatts Millihenry (mH) gemeint.
Der Quotient von L/R ergibt die Zeitkonstante, das ist die Zeit, nach der der Strom nach Anlegen der Spannung auf etwa 63% des Maximalstroms gestiegen ist. Die Zeitkonstante errechnet sich bei den gegebenen Daten zu 1,35 ms, entsprechend einer Ansteuerfrequenz von 740 Hz.
Man kann annehmen, dass der Schrittmotor bei dieser Frequenz schon deutlich an Drehmoment verloren hat, weil der Maximalstrom nicht mehr erreicht werden kann. Damit sich der Strom schneller aufbaut kann man die Speisespannung erhöhen (also über 12V). Allerdings läuft man dann Gefahr, dass bei langsamen Drehzahlen der zulässige Strom überschritten wird. Man muss dann eine geeignete Strombegrenzung in der Ansteuerelektronik aufbauen. Der von Dir verlinkte Treiber bietet diese Möglichkeit.

[datatom]

Danke für die Antwort. Ich nehme an, dass ich durch die Ansteuerungsfrequenz die Drehgeschwindigkeit vorgebe?

Damit sich der Strom schneller aufbaut kann man die Speisespannung erhöhen (also über 12V). Allerdings läuft man dann Gefahr, dass bei langsamen Drehzahlen der zulässige Strom überschritten wird. Man muss dann eine geeignete Strombegrenzung in der Ansteuerelektronik aufbauen. Der von Dir verlinkte Treiber bietet diese Möglichkeit.

Kann im Moment aus der Doku nicht entnehmen, wie ich eine Strombegrenzung vornehmen kann.

Kann ich da noch einmal einen Tipp bekommen?

[ranke]

Ich nehme an, dass ich durch die Ansteuerungsfrequenz die Drehgeschwindigkeit vorgebe?

Der Motor hat einen Schrittwinkel von 1,8°, also 200 Schritte pro Umdrehung. Bei Ansteuerung mit 200 Hz dreht er also mit 1 Umdrehung pro Sekunde (oder 60 U/min).

Kann im Moment aus der Doku nicht entnehmen, wie ich eine Strombegrenzung vornehmen kann

Zitat aus der von Dir verlinkten Produktbeschreibung: "Der maximale Strom für den Schrittmotor wird über ein Poti (Regler) auf dem Modul fest eingestellt. Dadurch können nahezu alle bipolaren Schrittmotoren bis zu einer Stromstärke von 2A ansteuern. Die Nennspannung der Motoren ist in diesem Fall nahezu unerheblich, da sich diese durch die Stromregelung automatisch ergibt. Es ist nur wichtig, das die Nennspannung der Schrittmotoren unter der Motorspannung liegt, je deutlicher das der Fall ist, desto mehr Kraftreserven können im höheren Drehzahlbereich erreicht werden."

Es ist also ein Drehregler auf der Platine. Solange Du den Schrittmotor mit Spannungen bis 12V betreibst brauchst Du den nicht unbedingt weil der Widerstand der Wicklungen den Strom auf den maximal zulässigen Wert beschränkt. Bei höheren Spannungen wird es aber notwendig den Stromregler auf den für den Motor zulässigen Strom (330 mA) einzustellen.

[H2R2]

Bei schneller Ansteuerung gibt es die Möglichkeit die Schrittausführung durch einen Schrittmotor mit Encoder zu überprüfen. Dies ist die sicherste Methode und man kann bei höherer Auflösung auch kleinere Schritte machen. Falls kein Encoder eingebaut ist, kann man auch versuchen magnetische 1-Chip Encoder, wie z.B. den iC-MH8, mit einem Magnet auf der Achse nachzurüsten. Die Positionsrückkopplung ist dann absolut oder inkremental. Hier gibt es auch ein deutsches Datenblatt davon: http://www.ichaus.biz/product/iC-MH8 .

[datatom]

Zitat aus der von Dir verlinkten Produktbeschreibung: "Der maximale Strom für den Schrittmotor wird über ein Poti (Regler) auf dem Modul fest eingestellt. Dadurch können nahezu alle bipolaren Schrittmotoren bis zu einer Stromstärke von 2A ansteuern.

Bin mal wieder schwer von Begriff

Woher weiß ich den auf wieviel Volt der Poti eingestellt ist?

[datatom]

Wie ich den Poti einstelle, weiß ich mittlerweile

Jetzt nach den Hinweisen von euch noch einmal eine Verständnisfrage:

Wenn ich meinen Motor http://www.sparkfun.com/datasheets/R...2BYG011-25.pdf mit 12 V betreibe brauche ich den Poti nicht einstellen, sollte ich den Motor mit z.B. 35 V betreiben, das ist der Maxwert des Treiberboards http://www.pololu.com/catalog/product/1201 , muss ich den Poti so einstellen, dass der maximale Nennstrom des Motors 0.33 Ampere nicht übersteigt, stimmt das?

[ranke]

Ja, das würde ich als richtig erachten. Laut Datenblatt hat der Motor einen zulässigen Wicklungsstrom von 0,33A und einen Wicklungswiderstand von 34 Ohm. Schließt man 12V dauerhaft an eine Wicklung an, so ergibt sich gerade der zulässige Wicklungsstrom von 0,33 A (O.K., rechnerisch sind es 0,35A, aber im Treiber bleibt ja auch noch etwas Spannung hängen). Die Spannung von 12V ist also die Spannung, ab der man zum Schutz des Motors eine Strombegrenzung braucht, bei Spannungen unter 12V wird der zulässige Strom auch unter ungünstigen Verhältnissen (Blockade) nicht überschritten, eine zusätzliche Strombegrenzung ist deshalb nicht notwendig.

[datatom]

Ich verstehe allerdings nicht, warum ich an einem 12 V-Motor 35 V anschließen kann?

[ranke]

Die Spannung von 35 V ist kein Problem für den Motor. Problematisch ist der Strom, denn der erzeugt Wärme in den Wicklungen, daher darf der Strom nicht zu hoch werden. Würde man 35V ohne Strombegrenzung anlegen würde der Motor in manchen Betriebszuständen (z.B. wenn er nicht oder langsam dreht) zu heiss. Bei einem schnell drehenden Motor wird aber eine Gegenspannung induziert, deshalb sind da die 12V wieder viel zu niedrig und der Strom sinkt so stark ab, dass der Motor keine Kraft mehr hat. Um den Motor einigermaßen schnell drehen zu lassen braucht man also eine Betriebsspannung die größer ist als 12V. Daher nimmt man gerne eine höhere Spannung und begrenzt den Strom elektronisch auf den zulässigen Wert, so dass der Motor nicht zu heiss werden kann.