Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik DIY (Servosteuerung für) linearen Direktantrieb?


von Info (Gast)


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Ich fange gerade mit Recherche zum Bau eines linearen Direktantriebs an 
um den Aufwand abzuschätzen.

Es gibt einige Videos von DIY Linearmotoren bei Youtube, aber nicht viel 
Info. Infos zu Auslegung und Konstruktion (Magnete, Kerne) interessieren 
mich auch. Leider habe ich bislang keine guten Quellen gefunden. 
Wahrscheinlich, weil der Nutzen eines solchen Heim-Antriebs eher gering 
ist (was ist mit 3D-Druckern?).

Eine einfache sensorlose Blockkommutierung ohne Geschwindigkeitsregelung 
habe ich für BLDC zum Spaß schon mal realisiert, also wie bei 
Modellbaumotoren.

Natürlich geht es bei einem Linearantrieb um Positionierung, und 
Blockkommutierung scheidet aufgrund der geringen Geschwindigkeit auch 
aus.

Es gibt eine Reihe von "brushless Gimbals" (geregelte, kardanische 
Kameraaufhängung) die mittels Gyro- und Beschleunigungssensoren die Lage 
und daher die BLDC-Motorposition praktisch um den Stillstand herum 
regeln. Leider gibt es dazu keine offenen Quellen.

Wie machen die das? Ist der nächste Schritt zwangsläufig 
"FOC/Vektorregelung"? Was ist der Unterschied zum Microstepping bei 
Schrittmotoren?

Gibt es schon ICs, die einen kompletten "Servoverstärker" enthalten, so 
dass man evtl. nur noch Parameter und Bewegungsbefehle übermitteln muss, 
ohne sich um die Interna kümmern zu müssen?

von Peter K. (Gast)


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Info schrieb:
> (was ist mit 3D-Druckern?)

Meinst du mit Linear Antrieben die Spindelantriebe die zB bei CNC Fräsen 
zu finden sind.
Oder Linear Motoren, also ca so etwas wie eine Magnetschwebebahn?

Wenn du so etwas wie einen Spindelantrieb meinst, wir haben in der Uni 
mal so etwas gebaut, das war mit einfachen DC-Motoren auf denen 
Quadraturencoder drauf waren. Die haben wir dann mit einem µC gesteuert.

von Info (Gast)


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von Info (Gast)


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von Info (Gast)


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von Peter K. (Gast)


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Da wirst du um Vektorregelung nicht herum kommen, aber ich weis auch 
nicht wo du das einsetzten willst, positionsregelung ist für die art von 
Motoren eher nicht so gut und ich kenne auch keine Anwendung wo solche 
Motoren zur Positionierung genutzt werden

von Info (Gast)


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Peter Kremsner schrieb:
> Anwendung wo solche
> Motoren zur Positionierung genutzt werden

Werkzeugmaschinen, Pick and Place.

von Peter K. (Gast)


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Pick and Place CNC usw kenne ich mit Spindelantrieben mit Servomotoren, 
aber nicht direkt mit Linearmotoren

von FlorenzW (Gast)


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Ich glaube auch, dass man so einen linearen Direktantrieb mal in einem 
3D-Drucker ausprobieren sollte.

Persönlich gefällt mir "A Small Diy Tubular Linear Motor" am besten.
Sollte mit geringem Aufwand nachbaubar sein.

Habe dazu gefunden: 
http://www.interempresas.net/Electricity-Electronics/Articles/21174-Tubular-linear-motors.html

Ganz unten ist ein Querschnitt.

Wenn ich dieses Bild richtig verstehe, haben die in einem 
nichtmagnetischen Rohr scheibenförmige Magnete in entgegengesetzter 
Polarität drin und hinten und vorne zugeschraubt.

Sowas: http://www.supermagnete.de/scheibenmagnete-neodym-klein

Die Spulen sind schnell gewickelt...

von FlorenzW (Gast)


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> Wie machen die das? Ist der nächste Schritt zwangsläufig
> "FOC/Vektorregelung"? Was ist der Unterschied zum Microstepping bei
> Schrittmotoren?

Der Unterschied ist eigentlich nur, dass der Schrittmotor mit 2 Phasen 
angesteuert wird mit einem Phasenversatz von 90° und diese Dinger wie 
Drehstrommotoren mit 3 Phasen und 120° Phasenversatz.

Man müßte das hier mit vertretbarem Aufwand umstricken können:
http://www.mikrocontroller.net/articles/3-Phasen_Frequenzumrichter_mit_AVR

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


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Der viel größere Unterschied ist nicht der Sprung von 2 auf 3 Phasen, 
sondern die Positionsrückführung und die Vektorregelung, bei der wieder 
in ein 2-phasiges System zurück transformiert wird. Stichworte Clarke- 
und Park-Transformation [1].

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

[1] http://de.wikipedia.org/wiki/D/q-Transformation

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