Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Drehzahlstabiler Motor


von P. G. (dronus)


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Hallo,

ich suche einen Motor, der bei Drehzahlen von etwa 6000 U/min mit 
möglichst stabiler Drehzahl läuft (mit so wenig Schwungmasse wie 
möglich). So dass man etwa 300.000 unterscheidbare Positionen pro 
Umdrehung nutzen kann. Welche Techniken gibt es da? Ich vermute die 
Motoren von Floppy-Laufwerken haben diesen Anspruch, laufen aber zu 
langsam. Die von Festplatten sind schwierig zu isolieren, die 
Motor-Regelung ist offenbar in den Hauptcontrollerchip integriert.


vielen Dank für Ideen & alles Gute

von nakla (Gast)


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Ja kla,

300.000 Positionen pro umdrehung.....hast du mal den Winkel 
berechnet....

:-D ich lach dich für dein Vorhaben jetzt mal Öffentlich aus!

Informier dich mal über Servo oder Schrittmotortechnik!

Da wird mit Mikroschritt eine Genauheit erreicht, so genau kann nur sehr 
teuer Mechanik mithalten.....
und da wird meißt nur ein schrittmotor mit 1,8° schrittweite im 16tel 
modus verwendet.

Das sind dann 3200Schritte pro 360° mit Servomotoren gehts vlt noch 
genauer....

von Clemens S. (zoggl)


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festplattenmotoren oder der lesekopf aus eine videorecorder könnte ein 
weg sein, ich glaube aber nicht, dass du deine genauigkeit erreichen 
kannst.

von nakla (Gast)


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vorallem wird er sie garnicht brauchen...

möglichkeit:

Schrittmotor im Mikroschritt und noch ein Schneckengetriebe...

von nakla (Gast)


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achso ganz vergessen.

er soll natürlich aus vollen 6000U/min ne vollbremsung aufn punktmachen, 
ohne rampe....

Danke du hast mir den tag gerettet...so hab ich lange nciht gelacht!

von Udo S. (urschmitt)


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Was du willst gibt es nicht.
Was willst du erreichen? Siehe Netiquette bzgl. Problembeschreibung.

Bei Floppy oder Festplatte wird die Position eines Bits nicht über den 
Winkel ermittelt, sondern die Daten selbst codieren Start und 
Stopppunkte eines Sektors.
Der Rest wird durch die Auswertung des Datenstroms erledigt.

von soso (Gast)


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Hey ihr alle,
Diese Auflösung zu erreichen ist ein hartes Brot
Du must dir im klaren sein das sich um eine auflösung von 18bit und noch 
einbissel handelt wen du es als Digitalwert eines Encoders betrachtest.

Willst du ein prisma oder Spiegel für Laseranwendungen steuern?

wenn du keine Last hast kannst du es versuchen über eine gesteuerte 
Sinuskomutierung mit entsprechend langer Sinustabelle aber wird 
anspruchsvoll. und die Wiederhohlgenauigkeit... naja es ist gesteuert

Ansonsten vielgeld für ein Encoder ausgeben und eine FOC implementieren 
die auf encoderbasis die Regelung übernimmt.

von MaWin (Gast)


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> wenn du keine Last hast kannst du es versuchen über eine gesteuerte
> Sinuskomutierung mit entsprechend langer Sinustabelle

Vergiss es, kein Motor bildet den Winkel über eien Pol so genau ab.

Das machen die alle über die Trägheit (und der 
Festplatten-Leseverstärker passt sich leichten Schwankungen auch noch 
an, aber im Prinzip wurde die Spur so aufgezeichnet wie sie 
wiedergegeben wird, die Abstände müssen also nicht winkelgleich sein, 
die Bitrate ist es schon).

von P. G. (dronus)


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Ich hab mich offenbar missverständlich ausgedrückt. Der Motor soll nicht 
eine der 300.000 Positionen anfahren. Der Motor läuft im Dauerbetrieb. 
Es soll nur gewährleistet sein, dass ich wenn ich zu mehreren 
Zeitpunkten innerhalb einer Umdrehung die Position messe, sie nicht mehr 
als 1/300.000 von der erwarteten abweicht.

Je weniger der Motor von sich aus abweichen will, um so weniger extra 
Masse muss montiert werden.

Ein Videokopfmotor hat ja im Prinzip ähnliche Anforderungen, wenn er mit 
einer Umdrehung ein Bild überträgt darf er nicht mehr als einen 
virtuellen 'Pixel' von Hunderttausenden abweichen. Allerdings wird der 
Bildschirm zeilenweise synchronisiert, so dass wieder mehr Toleranz über 
eine ganze Umdrehung möglich ist.

Die Anwendung: Es soll ein Spiegel für einen Scanner angetrieben werden, 
der entfernte Reflektoren erfasst und den Winkel zwischen ihnen 
möglichst genau anzeigt. Die Winkel müssen möglichst kontinuierlich 
erfasst werden, um die Markierungen intuitiv zu korrigieren oder 
ausgehend von bereits korrekten Markierungen den Scanner selbst einfach 
in den Mittelpunkt oder zu anderen gegebenen Positionen schieben zu 
können. Damit erhält man ein bewegliches Messgerät, um gegebene 
2D-Positionen auf dem Boden zu finden.

von MaWin (Gast)


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> Es soll ein Spiegel für einen Scanner angetrieben werden

Und warum nimmst du dann nicht den Spiegel von einem Scanner ?

Laserdrucker machen genau das: Den Laserstrahl möglichst definert 
abzulenken.

Die Motoren sind so gebaut, daß die mit der Schwungmasse möglichst 
gleichmässig drehen um 9600 oder mehr dpi aufzuläösen.

Aber sowohl beim Blatt Papier als auch beim Fernseher ist die Verlauf 
über die Zeile keineswegs absolut linear. Der Mensch verzeiht 
Verzerrungen sogar recht grosszügig.

von Udo S. (urschmitt)


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P. Geisler schrieb:
> Ein Videokopfmotor hat ja im Prinzip ähnliche Anforderungen, wenn er mit
> einer Umdrehung ein Bild überträgt darf er nicht mehr als einen
> virtuellen 'Pixel' von Hunderttausenden abweichen.

Falsch, eine Zeile hat nur etwa 600 Pixel, und zwischen 2 zeilen ist 
wieder eine Synchronisation im Datenstrom.
Und ein Versatz von 1-2 Pixel sieht kein Mensch.

von Udo S. (urschmitt)


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Da hilft nur Trägheitsmoment und möglichst genaue Drehzahlregelung.
Schau mal bei Plattenspielerregelungen.
Trotzdem eine GENAUIGKEIT von 1/300000 wird sportlich.

von Clemens S. (zoggl)


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warum muss der so gleichförmig laufen? bau doch einen 20 bit drehgeber 
dran und miss bei jedem punkt die position mit.
rechne doch einmal aus wie genau der motor laufen muss.

1/300 000 U bei 6000U/min ergeben eine Drezahlschwankung von 2mRad/s 
damit es bei einer umdrehung im bereich +-1 bleibt. das entspricht einer 
winkelbeschleunigung von 0,2rad/s². da sollte sich doch bereits mit 
einem rotor von 0.1kgm² eien passende gleichförmigkeit erreuchen lassen. 
das zulässige störmoment wäre dann 0.02Nm.

ich denke es ist trotzdem besser einen ordentlichen geber zu verbauen 
und nicht nur die umdrehung und einen timer auszuwerten.

von Peter II (Gast)


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Clemens S. schrieb:
> ich denke es ist trotzdem besser einen ordentlichen geber zu verbauen
> und nicht nur die umdrehung und einen timer auszuwerten.

jeder Laserdrucker macht es aber so. Schon das auswerten vom geber ist 
viel umständlicher vom preis mal abgesehen. Das sich her die Drehzahl 
vermutlich nicht ständig änder kann man mit ausreichen massse 
ausreichende Stabilität erreichen.

von Clemens S. (zoggl)


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daran habe ich auch schon gedacht und habe jetzt 15 punkte auf einer 
linie auf ein A4 blatt gedruckt. bei 1200 Dpi (das sagt der Drucker, 
glauben tu ich im das aber eigentlich nicht) dann sind das bei einem 6 
seitigen spiegel nur 60.000 punkte zusätzlich schwanken die abstände um 
2/100mm das ist aber deutlich mehr unstetigkeit als der kollege da will.

ich werde mir noch eine overhead folie besorgen, dann sollte ich es 
genauer messen können.

von Peter II (Gast)


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Clemens S. schrieb:
> um
> 2/100mm das ist aber deutlich mehr unstetigkeit als der kollege da will.

und woher willst du wissen das es kein Softwarefehler ist? Weil 
eventuell im hintergrund ein Timer läuft und sich dadurch die ausgabe 
ändert.

von Clemens S. (zoggl)


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da hast du natürlich recht.

der drucker hat eigentlich 5 mal mehr auflösugn als im prospekt 
angegeben und reduziert diese, um nicht unglaubwürdig zu wirken.

nebenher hat dieser noch eine genauigkeit im sub µ Bereich, die er mit 
einem zufallsgenerator in den 1/100mm Bereich verschlechtert, um den 
Anwender nicht zu deprimieren.

schön dass das Problem gelöst ist. ich bin raus.

sg Clemens

von soso (Gast)


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Diese motoren sind denk ich gut geeignet für sowas ...wenn sie 
entsprechend ausgeregelt sind

Ich habe eine Messung gemacht mit einen Bldc (qbl4208 und tmcm-1640) und 
einen einfachen abn Encoder mit FOC(500 striche optisch) da komm ich auf 
ca. 0,15% bei 4000rpm. Mann kann da bestimmt ein wenig noch was 
Rauskitzeln mit anpassen der Parameter aber um einen besseren Encoder um 
eine genauere Geschwindigkeitsmessung zu bekommen kommt mann nicht rum 
um dieses problem zu in denn griff zu bekommen.

von P. G. (dronus)


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Ich würde auch vermuten dass ein Drehgeber, der ja deutlich weniger als 
300000 Schritte hat, bereits eine höhere Abweichung in einem Schritt 
hat.

Alle sich widerholenden Fehler (durch die Motorpole und eiern und so) 
müssten sich ja entfernen lassen wenn man das ganze einmal mit perfekten 
Markierungen laufen lässt und die Fehler aufzeichnet.

Fehler die sich nicht widerholen (Schwingungen?) wird man vielleicht 
los, wenn man genug viele Messungen kombiniert?

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