Guten Tag, ich bin dabei ein Projekt zu planen und bin gerade an dem Punkt angekommen, welchen Schrittmotor ich wählen soll bzw. ich das Drehmoment herausbekomme. Ich habe mir diese Seite zum Thema Schrittmotoren durchgelesen http://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Schrittmotoren Dort wird gesagt, dass das Drehmoment auf den Drehmomentkennlinien zu finden ist, nicht immer angegeben ist, und sich mit steigender Drehzahl verringert. Im Anhang befindet sich die Kennlinie zum Schrittmotor. (Hellrote Linie) Für meine Anwendung ist das Haltemoment sehr wichtig, aber dennoch möchte ich mit dem Drehmoment eine maximale Geschwindigkeit ausrechnen, bei dem der Motor ein Gewicht von 2,5kg problemlos bewegen kann. Schrittmotor http://de.nanotec.com/fileadmin/files/Datenblaetter/Schrittmotoren/ST4118/L/ST4118L1206-A.pdf Lese ich es richtig ab, dass der Motor ein Drehmoment von 0,35Nm bei 200 U/min halten kann? Angenommen ich suche eine Zahnscheibe (Durchmesser) an der eine eine Kraft von 25N angreift und gebe den Motor 200 U/min. M = F * L -> L = M / F F = 2,5kg * 9,81m/s2 F = 24,525N gerundet 25N L = 35N/cm / 25Nm L = 1,4cm Hebellänge 1,4cm -> 0,014m Durchmesser der Zahnscheibe = 28mm Heißt es, dass der Motor, der eine Hebellänge von 0,014m besitzt, eine Kraft von 25N (2,54kg) aufbringen kann? Vu = 2 pi r * 1/s Vu = 2 pi 0,014m * 3,33 1/s vu = 0,29277m/s Hier würde der Motor das Gewicht mit einer Hebellänge von 0,014m auf eine Geschwindigkeit von 0,29277m/s (29,27cm/s) bringen können? Ich finde das schon recht flott oder habe ich gedanklich irgendwo etwas vergessen? Alle Angaben sind ohne Reibung. Lg Sebastian
was willst du denn machen? Das Gewicht anheben (und beschleunigen) oder nur beschleunigen?
Bastihan schrieb: > habe ich gedanklich irgendwo etwas vergessen Theoretisch hast du richtig gerechnet, praktisch würde ich das Drehmoment durch 2 teilen um den Widrigkeiten der Realität Rechnung zu tragen.
Ich möchte eine lineare Bewegung erzeugen, die mindestens eine Steigung von 100% bezwingen kann. Also eine Masse auf der schiefen Ebene nach oben befördern. Technische Mechanik ist kein Problem, es hapert eher an der Elektrik. Der Motor sollte auch 1 Schritt machen können und das Gewicht halten oder ist das mit einfachen Mitteln nicht möglich ?
Bastihan schrieb: > Ich möchte eine lineare Bewegung erzeugen, die mindestens eine Steigung > von 100% bezwingen kann. Also eine Masse auf der schiefen Ebene nach > oben befördern. Technische Mechanik ist kein Problem, es hapert eher an > der Elektrik. Da solltest du dich erstmal mit so Dinge wie Haft-/Gleitreibung, Hangabtriebskraft und Beschleunigung, nicht nur vom Gewicht sondern auch von den drehenden Komponenten im Motor, beschäftigen. Eine Masse von 2.5kg sagt da überhaupt nichts. Der Motor bringt nur Drehmomente, ggf. über Getriebe. Um die Beschleunigungskräfte zu begrenzen, fährt man mit Schrittmotoren wohl definierte Beschleunigungsrampen, bis die gewünschte Schrittfrequenz/Drehzahl erreicht ist.
Das d'alembert prinzip ist mir bekannt und stellt kein Problem dar, weil ich gelegentlich damit zutun habe. Das angegebene Drehmoment vom Hersteller, sollte die anderen Faktoren im Motor doch schon berücksichtigt haben. Wozu sollte ich denn noch die Komponenten im Motor ausrechnen. Elektrische Impulse wandeln etwas in mechanische Energie um.
Bastihan schrieb: > Das angegebene Drehmoment vom Hersteller, sollte die anderen Faktoren im > Motor doch schon berücksichtigt haben. Drehmoment im Motor brauch man zum Beschleunigen und darüber trifft der Hersteller keine Aussage. > Das d'alembert prinzip ist mir bekannt und stellt kein Problem dar, weil > ich gelegentlich damit zutun habe. Dan rechne mal los, um von deiner 2.5kg Masse zu einer Aussage über das erforderliche Drehmoment zu kommen - dissipative Kräfte nicht vergessen.
Hallo Bastihan, > Ich habe mir diese Seite zum Thema Schrittmotoren durchgelesen > http://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Schrittmotoren > > Dort wird gesagt, dass das Drehmoment auf den Drehmomentkennlinien zu > finden ist, nicht immer angegeben ist, und sich mit steigender Drehzahl > verringert. Lies den letzten Satz nochmal und erklär mir, was du damit sagen willst... > Im Anhang befindet sich die Kennlinie zum Schrittmotor. > (Hellrote Linie) Welche der Linien ist die hellrote? ;) > Für meine Anwendung ist das Haltemoment sehr wichtig, aber dennoch > möchte ich mit dem Drehmoment eine maximale Geschwindigkeit ausrechnen, > bei dem der Motor ein Gewicht von 2,5kg problemlos bewegen kann. In welche Richtung, mit welcher Mechanik (Reibung, Verluste) und mit welcher Beschleunigung? > Angenommen ich suche eine Zahnscheibe (Durchmesser) an der eine eine > Kraft von 25N angreift und gebe den Motor 200 U/min. > > M = F * L -> L = M / F > > F = 2,5kg * 9,81m/s2 > F = 24,525N gerundet 25N > > L = 35N/cm / 25Nm > L = 1,4cm > Hebellänge 1,4cm -> 0,014m > Durchmesser der Zahnscheibe = 28mm > > Heißt es, dass der Motor, der eine Hebellänge von 0,014m besitzt, eine > Kraft von 25N (2,54kg) aufbringen kann? Ja, er kann diese Kraft statisch aufbringen. Zum Beschleunigen ist dann aber kein Drehmoment mehr übrig. Die Einheit des Drehmomentes ist übrigens Ncm, nicht N/cm. Sonst wäre die Einheit für die Länge deines Hebelarms 1/cm... > > Vu = 2 pi r * 1/s > Vu = 2 pi 0,014m * 3,33 1/s > vu = 0,29277m/s > > Hier würde der Motor das Gewicht mit einer Hebellänge von 0,014m auf > eine Geschwindigkeit von 0,29277m/s (29,27cm/s) bringen können? Ich > finde das schon recht flott oder habe ich gedanklich irgendwo etwas > vergessen? Alle Angaben sind ohne Reibung. Du hast die Reibung vernachlässigt. Für einen Zahnriemen-Antrieb ist das aber eine durchaus gängige Größenordnung. Mit freundlichen Grüßen Thorsten Ostermann
Bevor du an ein Design gehst solltest du einfach mal einen Schrittmotor kaufen und damit spielen. Kein Witz.
Ja, erst mal reale Erfahrungen sammeln. So als Hobbybastler bekommst du beim ersten Versuch alle Arten von Schwingungen. Die Kräfte, die dadurch entstehen, sind höher als die Kräfte in deiner Berechnung. Und du solltest nicht an die Grenzen gehen. Wenn du einen Schrittmotor kurz überlastest, summt er nur mehr, dreht sich danach aber nicht mehr.
Um die Motorachse nicht unnötig mechanisch zu belasten, solltest du über eine mechanische Entkopplung über Kupplung oder Zahnriementrieb nachdenken. Im zweiten Fall kannst du damit außerdem dein System effizienter gestalten in dem du durch eine Untersetzung bei erreichen der Höchstdrehzahl (also da wo der Motor langsam anfängt an Drehmoment zu verlieren) deine gewünschte Geschwindigkeit am Seil erreichst. Damit erhöht sich dann praktischer Weise auch dein Drehmoment. Wie schon erwähnt ist deine Berechnung nur für den statischen Fall gültig. Wie viel Drehmoment du für eine Bewegung benötigst hängt von der gewünschten Beschleunigung ab. Diese zusätzliche Beschleunigungskraft addiert sich zu der Gewichtskraft. Also kein Hexenwerk, du musst nur überlegen wie viel Zeit bzw. Strecke die für den Hub hast. Daraus ergibt sich ja dann die Beschleunigung. Wenn du Nanotec Steuerungen verwendest bieten diese außerdem die Möglichkeit runde Beschleunigungskurven zu fahren. Das ist praktisch da man sich darüber dann nicht auch noch kümmern muss. Gruss A.B
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