Hallo, ich habe folgendes Problem , habe eine Schaltung aufgebaut um einen Schrittmotor mit 4 Anschlüssen laufen zu lassen. Die im Anhang beigefügte Schaltung ist jeweils für eine Spule. Das Eingangssignal soll ein Sinus sein und für die 2.te Schaltung nur halt 90Grad Phasenverschoben. Mein Problem ist wie bekomme ich am Eingang zum testen eine 90Grad Phasenverschiebung hin und kann mir einer Tips geben ob das wirklich so funktioniert? Der Sinn des ganzen ist es den Motor ganz fein laufenzulassen und im Stand soll dieser nicht stark vibrieren. Über Hilfe wäre ich sehr dankbar.
@Peter Lüppken: Ohne näher auf den Stromlaufplan einzugehen: Die beiden um 90 Grad verschobenen Sinusspannungen liefert in der Regel doch ein Mikrocontroller. Oder sollte es zum testen was anderes sein? >Der Sinn des ganzen ist es den Motor ganz fein laufenzulassen und im >Stand soll dieser nicht stark vibrieren. Das feine Laufverhalten mit kleinen Schrittweiten macht schon der Sinus. Was eher Vibrationen macht, sind Voll- und Halbschrittsteuerungen.
Hallo, danke schonmal für die Antwort. Unser Problem ist , das die beiden anderen Personen noch nicht soweit sind um eine Ansteuerung für den DA Wandler zu schreiben. Deshalb wollte ich die Schaltung so zum testen ansteuern, ob das was wir da gebaut haben auch funktioniert. Kann ja auch sein das wir auf einem total falschen Weg sind.
Okay höre ich zum ersten Mal, aber werde mich dann da mal einarbeiten damit ich das Teil zum drehen bekomme. Noch eine kurze Frage wenn ich nur positive Halbwellen zur Verfügung habe, diese auf eine Spule gebe und auf die zweite 90 Grad Phasenverschoben dreht dieser Motor sich dann auch? Oder brauche ich die negative zwingend auch ?
@karadur: >für Testzwecke geht auch ein Allpass. Ja, excellent. Ich wollte nen Differenzierer oder Integrierer vorschlagen... Auf einfachste Weise, ohne Zusatzhardware, hat ne Firma vielleicht auch 2 gleiche Sinusgeneratoren, die man für den allerersten Versuch bei sehr niedrigen Frequenzen per Hand synchronisieren und über Oszi kontrollieren kann. @Peter Lüppken: >Kann ja auch sein das wir auf einem total falschen Weg sind. Derer Wege gibt es natürlich viele, und es hängt von vielen Faktoren ab, was man macht (Sparzwänge im Budget, Standardbauteile, Spezialbausteine, Anforderungen an den Antrieb...).
Hallo du brauchst auch die negative Halbwelle. Sonst geht auch der Allpass nicht. Geht übrigens nur für diskrete Frequenzen.
Ich habe 2 Frequenzgeneratoren zur Verfügung , habe auch schon alles mögliche ausprobiert. Nachdem ich mir ein Oszi besorgt habe , musste ich feststellen das an dem Motor nur noch eine positive Halbwelle ankommt. Denke das kommt daher das ich die Op´s mit nur +24V betreibe und mir die -24V fehlen bzw. bei mir auf GND liegt.
@Peter Lüppken: >Noch eine kurze Frage wenn ich nur positive Halbwellen zur >Verfügung habe, diese auf eine Spule gebe und auf die zweite >90 Grad Phasenverschoben dreht dieser Motor sich dann auch? Nee, das müssen für eine kontinuierliche Drehung schon Vollwellen sein.
Was wäre denn eine einfache Schaltung um mit einem Leistungs OP einen Schrittmotor anzutreiben, oder wo kann man sich gut über sowas einlesen?
@Peter Lüppken: Dann versuch bzw. überlege mal folgendes: Kannst du an den Sinusgeneratoren eine Offsetspannung von U/2 einstellen? So daß die Sinusspannung zwischen Masse und U pendelt? Der Nulldurchgang liegt dann auf der halben Betriebsspannung.
@Peter Lüppken: >Was wäre denn eine einfache Schaltung um mit einem Leistungs OP >einen Schrittmotor anzutreiben, oder wo kann man sich gut über >sowas einlesen? Ich hab ja den Stromlaufplan immer noch nicht in Angriff genommen, ging aber davon aus, daß den jemand Versiertes aufstellte... Apropos Köln: Mach doch mal einen Spaziergang zum Buchhaus Gonski am Neumarkt, dort hatte ich immer gerne gestöbert... Andererseits, findet man aber auch so ziemlich alles im Internet.
Hi! Versuche doch bitte mal deinen Stromlaufplan zu erklären, bin noch nicht so ganz schlau draus geworden. Ich ging von Sinusansteuerung aus. Was zb. macht(soll) R4 machen...... Alles recht geheimnisumwittert. Viel Erfolg, Uwe
Bei dem Generator kann ich leider keine Offsetspannung mit einbringen, könnte aber eine Spannung über den DA Wandler vom µc erzeugen so das die Spannung im positven Bereich 2Vss hat, wenn das auch funktioniert. Oder muss ich unbedingt in den negativen Bereich gehen?
R4 ist die Mitkopplung (Verstärkungsfaktor) , haben den so groß gewählt das an der Spule dann ca 3,5V anliegt!
Sooo fein wird dieser Motor auch mit einer Sinusansteuerung nicht laufen. Auch wenn immer wieder erzählt wird, ein Stepper sei auch nur eine permanenterregte Synchronmaschine, so ist der Stepper doch auf Blockkommutierung ausgelegt. Dreh das Ding mal von Hand, und Du wirst ein enormes Rastmoment feststellen. Der "feine" Lauf ist der sog. Mikroschrittbetrieb, der auf einer Stromregelung der Phasen beruht. Ob das Ding vibriert oder nicht, hängt von der Genauigkeit dieser Regelung ab, und der verwendeten Schaltfrequenz. Falls Ihr/Du schon das oben Genannte berücksichtigt habt, und Ihr dennoch mit Sinussteuedrung arbeitet, würde mich das Oszillogramm des Stromes (eine Phase reicht) gegenüber der steuernden Spannung interessieren. guude ts
Hi! >R4 ist die Mitkopplung (Verstärkungsfaktor) , haben den so groß gewählt >das an der Spule dann ca 3,5V anliegt! Also war ich garnicht so falsch, nur ich habe bis jetzt noch keinen Verstärker mit Mitkopplung gesehen der eigentlich nicht schwingen sollte. Das kenne ich eigentlich nur von Komparatoren. Habe das jetzt alles nicht durchgerechnet, aber R9 macht mir auch einen komischen Eindruck(vom Wert her). Das muss ich mir mal zu einer besseren Stunde reinziehen. Viel Erfolg, Uwe
R9 ist für den Arbeitspunkt des 2ten OP´s um einen gewissen Arbeitspunkt zur Verhältnisregelung . Und vom Prinzip ist das auch eine etwas erweiterte Komparatorschaltung. Für dem Mikroschrittbetrieb hab ich noch keine passende Schaltung gefunden die mit Op´s gebaut werden kann.
Kann mir einer ein Tip für eine Mikroschrittschaltung mit OP´s geben ?!
Analoger Heizofen , okay noch mehr Dinge die ich nicht kenne !
Hallo, natürlich kann man das Ganze analog aufbauen (z.B. mit einer gleichstromgekoppelten Stereoendstufe), aber warum werden 99,9% der Motoren gechoppt angesteuert? Vermutlich wegen der Verlustleistung. Lies Dir mal die ANs der gängigen Stepper-Treiber-Hersteller durch. z.B. www.st.com, Allegro, Toshiba, IMS, RTA http://www.st.com/stonline/products/literature/an/8700.pdf http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/16737.pdf Meine diskret aufgebaute Steuerung erzeugt den Sinus mit einer DDS. Diese hat zwei Pointer, die um (Tabellenlänge/4) versetzt auf die Sinustabelle zugreifen. der Kern wird bei jedem PWMcycle ausgeführt und sieht so aus: if(ddsSpeed<sollSpeed)ddsAccel= Accel; else //beschleunigen if(ddsSpeed>sollSpeed)ddsAccel=-Accel; else //abbremsen ddsAccel=0; //sollSpeed erreicht ddsPosit+=ddsSpeed; ddsSpeed+=ddsAccel;//mit Vorzeichen: pos=rechtsrum, neg=linksrum ddsSinus=ddsTable[tmp=ddsPosit.Word[LO]>>10];//die Bits 10-15(Tabelle ist z.B. 1.75*2^6= Bytes lang) sind der Pointer in die Sinustabelle ddsCosin=ddsTable[tmp+16];//Cosinus ist um 90° = 16 Einträge versetzt ddsSinus und ddsCosinus kannst Du dann entweder über eine DAC ausgeben oder die PWM damit modulieren (über einen Steller oder Regler). ddsPosit (32bit) ist folgendermaßen aufgebaut: highWord LowWord fedcba9876543210fedcba9876543210 Microschritte Halbschritte Vollschritte Großschritte Umdrehungen (falls der Motor 256 Schritte / Umdrehung hätte) Generell gibt es zwei Möglichkeiten: eine Spannungs (selten)- oder eine Stromansteuerung (häufig, denn letztendlich ist der Strom die Ursache für das Drehmoment). Das Ganze muss man erst "verdauen", denn es ist das Ergebnis nach 30 Jahren Schrittmotorerfahrung. Viel Erfolg!
Mein Problem ist das wir eine Projektarbeit über das Thema machen müssen mit anschliessender Präsentation. Die Firma die uns betreuen soll, unterstützt uns mal absolut nicht. Mir wurde hier mehr geholfen als 2 Wochen bei dieser Firma. Wenn ich es schaffe eine Sinusförmige Spannung mit einem Offset von 2 Volt zu programmieren und das Signal 4Vss hat, wird der Motor dann arbeiten? Natürlich ist das der zweite Phasenverschoben.
>Das Ganze muss man erst "verdauen", denn es ist das Ergebnis nach 30 >Jahren Schrittmotorerfahrung. Dann frage ich doch gleich etwas dazu: "Wie kompensierst Du das Haltemoment der Stepper?" Wie oben schon angemerkt, kann man den noch so saubersten Sinusstrom aufprägen, wenn der Stepper sein Eigenleben mit ins Spiel bringt.
Wie ist das genau gemeint? Wenn beide Ströme das gleiche Verhältnis haben , steht dieser!
@eProfi Meine obige Frage noch einmal präziser: "Wie kompensierst Du das Rastmoment der Stepper?"
Tja gute Frage, aber darüber mach ich mir mal gedanken sobald sich der Motor überhaupt mal bewegt !
Nach einem längeren Wochenende bin ich soweit, das ich sagen kann das meine Schaltung nicht wirklich funktionert. Ich kann nur ein Sinus am Eingang programmieren der zwischen 0 und 5V liegt. Jetzt nochmal die Frage was für eine OP Schaltung kann ich nehmen um an der Motorwicklung ein lauffähigen Sinus zu bekommen ?
Hi! >Jetzt nochmal die Frage was für eine OP Schaltung kann ich nehmen >um an der Motorwicklung ein lauffähigen Sinus zu bekommen ? Dachte ich mirs doch, versuche es mal mit Gegentakt NF Endstufen (Lautsprecher massefrei) wnn du schon unbedingt analog bleiben willst. Viel Erfolg, Uwe
Die Vorgabe ist ja von eine PIC18 über den DA Wandler auf diese Schaltung. Schaue mal im Netz ob ich was darüber finde.
Hallo Peter, wie ist denn diese Aufgabenstellung zustande gekommen? Ist es eine rein akademisch damit Schüler etwas lernen oder gibt es andere Gründe wie z.B. den Versuch HF-Störungen zu minimieren. Axel
Diese Arbeit findet im Rahmen unserer Projektarbeit für den Techniker statt!
Da die Aufgabenstellung eigendlich völliger Blödsinn ist und kein normaler Mensch einen Schrittmotor über einen Analogverstärker ansteuern würde und noch viel weniger diesen wieder mit einem Controller mit DA füttern würde wirst Du dazu wohl nix im Netz finden. Das war bestimmt auch der tiefe Sinn dieser seltsamen Aufgabenstellung. Na dann mal losgelegt. Axel
Der Sinn ist ja was zu bauen was es nicht so gibt! Es soll vermieden werden das der Motor beim laufen keine Vibrationen hat, wie beim normalen Schrittbetrieb!
Hi! >Es soll vermieden >werden das der Motor beim laufen >keine Vibrationen hat, >wie beim normalen Schrittbetrieb! Also wenn du vermeiden willst das der Motor keine Vibrationen hat, solltest du eigentlich Vollschritt nehmen. Ob Sinusansteuerung an einem Schrittmotor keine Vibrationen erzeugt bleibt auch noch abzuwarten. Viel Erfolg, Uwe
Ich hab den Schrittmotor nur mit einem Frequenzgenerator betrieben und muss sagen ist viel besser als im Schrittbetrieb !
Da würde man normalerweise einen Treiber wie z.B. L6219 und Halbschrittmodus nehmen. Da sieht der Strom schon etwas "sinusförmig" aus. Dann gibt es noch den microstep Betrieb bei anderen Treibern. Axel
@Peter Lüppken: Mein Vorschlag zum Spaziergang zum Buchhaus Gonski kam nicht von ungefähr, denn es ist in so einer Metropole wie Köln einfach riesig, und vor Ort breitbandig aufgestellt. Hast du mal UNI- und FH- Bibliotheken durchstöbert??? Ich selbst beschäftigte mich vor gut 10 Jahren mal mit dem integrierten Schrittmotortreiber TCA3727. Halbschritte, außer 2 externen Sense-Widerständen kaum Aufwand, nix mit trigonometrischen Funktionen, und funktionierte. In vielen Anwendungen geht das. Taschenbuchvorschlag: Prautzsch, Friedrich: Schrittmotor-Antriebe: präzise positionieren in computergesteuerter Technik Friedrich Prautzsch München: Franzis, 1991. RPB Nr. 218 ISBN 3-7723-2182-8 Da ist was über Grundlagen zu Ansteuerungstechniken Vollschritt, Halbschritt, Mikroschritt (Sinus, Cosinus), Schrittweiten, drin. Und auch was zu Motorgrundlagen, Massenträgheitsmomente, Dämpfungen, etc.. Jedoch beschränkt, da Taschenbuch. Ich vermute mal, daß es da erheblich neuere Literatur und Erkenntnisse gibt. Auch neuere integrierte Treiberbausteine. Aber die Thematik ist im Detail alles andere als easy.
@ Wilhelm: der L6219 hat die gleich Funktion wie der TCA 3727 aber eine andere Pinbelegung und etwas mehr Ausgangsstrom. Axel
Habe mir das Buch " Mit Schrittmotren , steuern,regeln und antreiben von Felic Schörlin " da steht auch einiges drin ! Habe mal als Anhang 2 Fotos eingefügt einmal , mein momentanter Erfolgder Sinus ohne Motor und der "Müll" bei Belastung mit Motor (3.65Ohm). Ausserdem habe ich an der Schaltung den Eingangswiderstand am 1.Op entfernt und den Parallel zur Spule liegenden Kondensator und Widerstand.
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