Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Microstepping Schrittmotoransteuerung auf 3Pol?


von Alex W. (a20q90)


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Hallo,

ich habe hier einen uStepp-Controller mit integriertem Treiber für 2x 
2Pol Schrittmotoren. Meine Frage ist, ob man einen 3Pol Schrittmotor 
(der gemeine Bastler würde Brushless Modellbaumotor sagen) mitverwenden 
könnte?

Der Chip ist ein Allegro A4988.

von Thorsten O. (Firma: mechapro GmbH) (ostermann) Benutzerseite


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Nein.

Und zwischen einem 3-phasigen Schrittmotor und einem "echten" BLDC gibt 
es noch einen kleinen Unterschied beim Rastmoment. Für BLDCs gibt es 
eigene Treiber. Allegro hat da einiges im Programm.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

von Alex W. (a20q90)


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Hallo Thorsten,

kannst Du mir ein paar Treiber nennen? Ich würde gerne die 
Brushlessmotoren als "Stepper" verwenden, jedoch mit Microschritt (am 
besten hohe Auflösung)

Ich würde gerne diese Brushlessmotoren aus dem Modellbau wie ein 
Schrittmotor mit Microstepping verwenden.

Jemand einen Tip?

: Bearbeitet durch User
von Thorsten O. (Firma: mechapro GmbH) (ostermann) Benutzerseite


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Hohe Auflösung klappt nur mit Encoder-Feedback. Und dafür ist mir keine 
Single-Chip Lösung bekannt. Die Allegro-Chips sind entweder für 
sensorlosen Betrieb gedacht oder mit Hallsensor-Auswertung. Beides ist 
zum Positionieren nicht optimal. Zumal die Polteilung bei einem BLDC 
sehr viel gröber ist als bei einem Schrittmotor. Da würde ich dann 
gleich beim Schrittmotor bleiben, wenn es keine anderen Gründe gibt, die 
dagegen sprechen (Drehzahl z.B.).

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

von Alex W. (a20q90)


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Um es anschaulich zu machen:
http://www.youtube.com/watch?v=9_8Kb_fXRrU

Ab 1:50 sieht man die Verwendung von Brushlessmotoren.

Ich brauchs zwar für was anderes, aber das Prinzip ist das gleiche.

von Gerhard W. (gerhard86)


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Alex W. schrieb:
> Meine Frage ist, ob man einen 3Pol Schrittmotor
> (der gemeine Bastler würde Brushless Modellbaumotor sagen)

Brushless Modellantriebe sind keine Schrittmotoren.

von hmm (Gast)


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Gerhard W. schrieb:
> Alex W. schrieb:
>> Meine Frage ist, ob man einen 3Pol Schrittmotor
>> (der gemeine Bastler würde Brushless Modellbaumotor sagen)
>
> Brushless Modellantriebe sind keine Schrittmotoren.

Haarspaltetei!


Ne Lösung wurde mich aber interresieren.

von Gerhard W. (gerhard86)


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hmm schrieb:
> Haarspaltetei!

Ein Modell Brushlessmotor ist eine normale Synchronmaschine und hat 
einen Läufer ohne gezahnte Pole. Die Anforderungen an die Ansteuerung 
sowie die Möglichkeiten unterscheiden sich grundlegend, während mit dem 
Schrittmotor rein gesteuert eine hohe Auflösung möglich ist, ist das bei 
einem Brushlessmotor ohne Regelung wohl kaum zu schaffen. Gleichzeitig 
erreicht der Brushlessmotor ganz andere Drehzahlen und damit 
Leistungsdichten. Ein Unterschied wie Tag und Nacht.

: Bearbeitet durch User
von STK500-Besitzer (Gast)


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Ein Brushless für diese Anwendung wird wohl eher wie ein 
Synchro/Resolver angesteuert (mit einer permanent eregeten Rotorspule 
http://de.wikipedia.org/wiki/Resolver).
Man muss also auf den drei Phasen Spannugnen schalten, wie bei einer 
Synchronmaschine bei dem gewünschten Winkel, der ja durch die drei 
Sinusspannungen definiert wird.

von Alex W. (a20q90)


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Hallo,

unabhängig davon was jetzt der Brushless ist, suche ich ne Lösung um 
diesen Motor wie im Video verwenden zu können. Ich habe schon diverse 
Treiber angeschaut. Momentan sieht es so aus als müsste ich nen uC so 
programmieren das dieser die Microstepp-Berechnung durchführt (einen 
BL-Modelltreiber quasi umprogrammieren). Mir wäre es aber lieber wenn 
ich nen fertigen Stepper-Chip (wie den Allegro für diese 4-Pol 
Schrittmotoren) dafür verwenden könnte. Die Auflösung sollte machbar 
sein, siehe Video. Die Brushlessmotoren sind teilweise in der richtigen 
Bauform und Größe. Schrittmotoren leider nicht. Auch preislich wäre 
Brushless genau das was ich suche.

Kann mir jemand einen Tip geben wie ich den Motor dazu bekomme sich so 
zu verhalten wie ein Schrittmotor im Microstepp-Betrieb?

Grüße
Alex

von STK500-Besitzer (Gast)


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Alex W. schrieb:
> unabhängig davon was jetzt der Brushless ist, suche ich ne Lösung um
> diesen Motor wie im Video verwenden zu können. Ich habe schon diverse
> Treiber angeschaut. Momentan sieht es so aus als müsste ich nen uC so
> programmieren das dieser die Microstepp-Berechnung durchführt (einen
> BL-Modelltreiber quasi umprogrammieren).
Da wirst du wohl nicht drumherum kommen.

> Mir wäre es aber lieber wenn
> ich nen fertigen Stepper-Chip (wie den Allegro für diese 4-Pol
> Schrittmotoren) dafür verwenden könnte. Die Auflösung sollte machbar
> sein, siehe Video. Die Brushlessmotoren sind teilweise in der richtigen
> Bauform und Größe. Schrittmotoren leider nicht. Auch preislich wäre
> Brushless genau das was ich suche.
Für solche Chips ist wohl noch kein richtiger Markt vorhanden. Das sind 
immer Systeme, die auf die Anwendung zugeschnitten sind.

von Alex W. (a20q90)


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Aha,

hab ich schon vermutet. Wie müsste ich diese Berechnung anstellen und 
wie müsste ich die Spulen ansteuern? Per PWM?

von STK500-Besitzer (Gast)


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Alex W. schrieb:
> Wie müsste ich diese Berechnung anstellen und
> wie müsste ich die Spulen ansteuern?
Mit der Ansteuerung wie sie Brushless-Motorregler verwenden, wird das 
nichts, da dort immer noch eine Rückmeldung ausgelesen wird (Gegen-EMK).
Es gab mal verschiedene µC.net-Wettbewerbsbeiträge, die sich mit der 
Ansteuerung von Asynchronmaschinen beschäftigt hat. Da habe ich meine 
"Erfahrungen" her - bis jetzt habe ich mich damit auch nur theoretisch 
befasst.

> Per PWM?
sollte so üblich sein.

von Alex W. (a20q90)


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STK500-Besitzer schrieb:

> nichts, da dort immer noch eine Rückmeldung ausgelesen wird (Gegen-EMK).


Als Rückmeldung wäre ein Positionsgeber vorgesehen. So kann der BLM in 
einen definierten Pos-Zustand

von STK500-Besitzer (Gast)


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Alex W. schrieb:
> Als Rückmeldung wäre ein Positionsgeber vorgesehen. So kann der BLM in
> einen definierten Pos-Zustand

Braucht man eigentlich nicht.
Wie schon geschrieben, sind bei einer sinusförmigen Ansteuerung die 
Winkel mittels der drei Spannungen definiert. Wenn allerdings eine 
externe Kraft - sprich ein Drehmoment - auf den Motor wirkt, ist der 
Einsatz eines Positionsgebers natürlich besser.

von irgendwer (Gast)


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von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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STK500-Besitzer schrieb:
> Es gab mal verschiedene µC.net-Wettbewerbsbeiträge, die sich mit der
> Ansteuerung von Asynchronmaschinen beschäftigt hat.

Wenn du beim 3-Phasen Umrichter die Schrittweite der Frequenzerzeugung 
(Variable 'Inco')lahmlegst und sie durch einen in den Grenzen der 
Tabelle frei verschiebbaren Zeiger ersetzt, kannst du jeden Zustand der 
3 Phasen herbeiführen und damit den Erregerstrom durch die Wicklungen 
des BLDC steuern. Durch hin- und herfahren des Zeigers solltest du dann 
den Motor synchron dazu auch hin- und herfahren können.
Das Drehmoment dabei wird durch die Amplitude der PWM bestimmt.

: Bearbeitet durch User
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