Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Schrittmotor Multiturn


von H. F. (hafisch)


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Hallo zusammen

Ich bin gerade daran für ein Modellbauschiff eine Steuerung mit einem 
360° schwenkbaren Antrieb zu bauen.
Um den Antrieb zu positionieren bin ich nun auf der Suche nach einem 
Schrittmotor und einem Treiber mit folgenden Kriterien:

- Nullposition anfahrbar
- Multiturn, das heisst unendliche Anzahl Umdrehungen (kein Servo)
- Möglichst einfache Ansteuerung, am liebsten mit Treibermodul 
(Puls/I2C)
- Sehr kleines Moment, Verwendung von Getriebe

Hat jemand einen Vorschlag was sich dafür eignen würde?

Vielen Dank im Voraus für die Vorschläge.

Gruss
hafisch

von Tom P. (booner)


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Hei,

da würde ich ein 360° Servo benutzen...


Grüße,

Tom

von STK500-Besitzer (Gast)


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Irgendeinen Sensor, der die Nullposition anzeigt sollte sich in eine 
Mikrocontroller-Schaltung integrieren lassen.

von H. F. (hafisch)


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Hallo zusammen

Vielen Dank für die Antworten.

Ein Servo über 360° kann ich leider nicht verwenden, da es ein Multiturn 
Motor sein muss.
Das heisst, wenn ich von 350° auf 10° fahren muss, soll dies nicht wie 
bei einem Servo die 340° zurück auf 10° fahren, sondern die 20° 
vorwärts.

- Gibt es solche endlos drehende, absolut positionierbare Servos?
- Ist es einfacher ein Stepper-Modul mit einem TMC222 und einem 
Schrittmotor zu verwenden?

Danke und Gruss
Hafisch

von Jojo S. (Gast)


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die Allegro Treiber findest du reichlich, die sind klein und billig, 
z.B.
http://www.watterott.com/de/Pololu-A4988-Schrittmotortreiber
bei eBay oft noch für die Hälfte, aber mit Wartezeit aus China.
Wegen Schrittmotor gab es hier vor wenigen Wochen einen Thread über 
einen Mini Schrittmotor, der passt vermutlich gut in Modellbau Projekte, 
suche den mal über die Forensuche. War aber soweit ich mich erinnere 
auch von einem China Versender.
Nachtrag: der TMC222 kann nur eine begrenzte Anzahl Schritte, für 
Multiturn passt der Allegro besser.

von TestX .. (xaos)


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ein schrittmotor alleine hilft dir da nicht, für die nullposition 
brauchst du einen absolutwert-encoder. zusammen mit einem 
mikrocontroller (PI regler) und einem schrittmotor treiber kannst du dir 
daraus dann einen ServoMotor bauen (un nein, das hat nichts mit einem 
modellbau-servo zu tun!)

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


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Du musst bei "Servo" unterscheiden zwischen "Modellbauservo" 
(Kleinstmotor mit Getriebe und Elektronik, Ansteuerung per PWM, 
begrenzter Drehbereich) und "Servomotor" (BLDC- bzw. EC-Motor, meist mit 
Geber wie z.B. Hall oder Encoder, benötigt entsprechenden 
Servoverstärker). Ein Servomotor kann natürlich unendlich drehen, 
genauso wie ein Schrittmotor.

Was für deine Anwendung am Besten passt hängt u.a. von der benötigten 
Drehzahl und vom erforderlichen Drehmoment ab. Das kann auch ein 
DC-Motor mit Getriebe und einem einfachen Feedback sein. "Sehr kleines 
Moment" ist da leider keine sinnvolle Angabe.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

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


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Hallo Jojo,

> Nachtrag: der TMC222 kann nur eine begrenzte Anzahl Schritte, für
> Multiturn passt der Allegro besser.

Genau, und Nachts ist kälter wie draussen. ;) Spaß beiseite: Das ist 
völliger Unsinn. Jeder Schrittmotortreiber, der mit 
Takt-/Richtungssignalen angesteuert wird, ist für Multiturn-Anwendungen 
gleich gut geeignet.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

von H. F. (hafisch)


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Vielen Dank für eure Hilfe

Ich Denke ich werde irgend einen kleinst-Schrittmotor verwenden,
Bsp 
https://www.distrelec.ch/schrittmotor/saia-burgess/ubb23n08raz320/370140
und diese mittels eines Treiber-Moduls mit TCM222
Bsp:  http://www.avrcard.com/products/stepper.htm
über I2C ansteuern.

Zur Referenzierung der Nullposition werde ich irgend einen kleinen 
Sensor suchen, welchen ich an den Refernzierungseingang des TCM222 
Moduls hängen kann.

Vielen Dank für eure Hilfe und Grüsse von
Hafisch

von JojoS (Gast)


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Thorsten Ostermann schrieb:
> Hallo Jojo,
>
> Nachtrag: der TMC222 kann nur eine begrenzte Anzahl Schritte, für
> Multiturn passt der Allegro besser.
>
> Genau, und Nachts ist kälter wie draussen. ;) Spaß beiseite: Das ist
> völliger Unsinn. Jeder Schrittmotortreiber, der mit
> Takt-/Richtungssignalen angesteuert wird, ist für Multiturn-Anwendungen
> gleich gut geeignet.
>
> Mit freundlichen Grüßen
> Thorsten Ostermann

Genau deshalb ist der TMC222 weniger gut geeignet. Der wird nämlich 
nicht mit Takt/Richtung angesteuert sondern sondern bekommt eine 
absolute Position. Man kann natürlich auch immer kleine Schritte 
vorgeben und extern zählen, aber dann nehme ich doch lieber ein 
einfaches Takt/Richtungsmodul.

von Udo S. (urschmitt)


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H. Fisch schrieb:
> Ich bin gerade daran für ein Modellbauschiff eine Steuerung mit einem
> 360° schwenkbaren Antrieb zu bauen.

Und du meinst daß sich der

H. Fisch schrieb:
> kleinst-Schrittmotor

nicht verstellt, wenn der Antrieb da losläuft. Ich dachte immer Pod 
Antriebe für die Drehung der Pods brauchen wenig Drehzahl aber 
ordentlich Drehmoment.
Womit wir wieder bei einem Getriebe wären, und am besten ein Absolutwert 
Encoder auf der Pod Achse.

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


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Hallo Jojo,

>> Nachtrag: der TMC222 kann nur eine begrenzte Anzahl Schritte, für
>> Multiturn passt der Allegro besser.
>>
>> Genau, und Nachts ist kälter wie draussen. ;) Spaß beiseite: Das ist
>> völliger Unsinn. Jeder Schrittmotortreiber, der mit
>> Takt-/Richtungssignalen angesteuert wird, ist für Multiturn-Anwendungen
>> gleich gut geeignet.
>>
>> Mit freundlichen Grüßen
>> Thorsten Ostermann
>
> Genau deshalb ist der TMC222 weniger gut geeignet. Der wird nämlich
> nicht mit Takt/Richtung angesteuert sondern sondern bekommt eine
> absolute Position.

Das macht auch keinen wesentlichen Unterschied. Beim TMC222 ist die 
Position ja mit 16bit angelegt. Da muss man dann eben nur eine 
vernünftige Behandlung für den 16bit Überlauf einbauen.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

von Jojo S. (Gast)


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na ja, man muss dann ständig die Position über das TWI pollen, Pos. 
berechnen und wieder neues Pos. Kommando senden. Ein Workaround, warum 
soll man sich das antun wenn man eigentlich multiturn haben möchte. Bei 
einem Schrittmotor mit 200 Schritten pro Umdrehung kommt man auf 20 
Umdrehungen, wenn das als full range reicht ist der TMC top.
Dazu kommt das der nackte Chip schon teurer ist als ein fertiges Pololu 
Modul.

Zitat aus dem Datenblatt:
'Q: How to operate in continuous velocity mode rather than positioning 
(ramp) mode?
A: There is no velocity mode. The device was designed primarily for 
positioning tasks so for each
motion there has to be specified a target position by the respective 
command. However, velocity mode
can be emulated by repeating the following two commands again and again:
•
Read ActPos using GetFullStatus2 command
•
Set lower 16 bits of [ActPos+32767] as the next target position using 
SetPosition command
For real continuous motion this sequence has to be repeated before the 
current target position has
been reached. '

von H. F. (hafisch)


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Hallo zusammen

Vielen Dank für eure Hilfe.

Ich habe nun folgende Kombination ermittelt.

Schrittmotor: ST2818S1006
http://de.nanotec.com/produkte/173-st2818-schrittmotor-nema-11/

Treiber: AvrCard Stepper Motor Controller
http://www.avrcard.com/products/stepper.htm

Da ich relativ kleine Drehzahlen habe < 200 rpm werde ich mit einem 
Getriebe problemlos auf die notwendigen Drehmomente kommen, und versuche 
durch die selbsthemmenden Eigenschaften des Getriebes auch auf ein 
referenzieren nach jedem Neustart verzichten zu können und das 
Haltemoment so nicht dauernd aufbringen zu müssen.

Nun bin ich aber nicht sicher ob diese Kombination überhaupt passt, da 
der Motor auf 3.75V ausgelegt ist, die Karte jedoch auf 8-29V?

Was ist bei der Auslegung der beiden Komponenten zu beachten?

Danke für die Hilfe und Gruss
Hafisch

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