Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Steppmotor liefert geringes Drehmoment und geringe Drehzahl


von Stepper (Gast)


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Hi,

mit einem Freund bastle ich gerade eine Schrittmotorsteuerung. Dafür 
haben wir uns den hier 
http://www.ebay.de/itm/390981841545?_trksid=p2060353.m2749.l2649&ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT 
geholt und steuern ihn mittels ATMega8 sowie ULN2003A an.

Unser Code ist (vereinfacht nur vier Schritte) hier zu finden:
http://pastebin.com/cvgJrtqD

Die grobe Schaltung findet sich im Anhang


Die 5 V betreiben den ATMega8 dessen PIND5-7 und PINB0 an den ULN2003A 
gehen hinter dem dann die Anschlüsse des Motors stecken. Der Anschluss 
des ULN2003A hält sich an die Anleitung 
http://www.geeetech.com/wiki/index.php/Stepper_Motor_5V_4-Phase_5-Wire_%26_ULN2003_Driver_Board_for_Arduino 
.

 Dieser bewegt sich zwar (etwa 4 Umdrehungen/Min und von Hand anhaltbar) 
aber sehr langsam und mit geringem Drehmoment. Die 12 V kommen aus 
meinem Labormessgerät und sollten eigentlich den nötigen Strom für den 
Motor liefern. Dieser zieht laut Netzteilanzeige jedoch nur 30-40 mA.

Das Common-Wire hat einne Widerstand von ~245 Ohm zu allen anderen 
Drähten und die Spulen haben einen Widerstand von ca. ~489 Ohm, also 
ziemlich genau das Doppelte.


Wir können uns schwer vorstellen, dass das Drehmoment und die Drehzahl 
so gering sein soll.
Wenn wir den Delay im Code auf unter 10 ms setzen funktioniert die 
Ansteuerung scheinbar nicht mehr (wir können dann keine Drehung erkennen 
auch wenn der Motor dann vibriert).

Hat jemand eine Idee?

Vielen Dank für jede Hilfe!

von uwe (Gast)


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Schrittmotore werden im "Strom-chopper" betrieb mit möglichst hoher 
Spannung betrieben. Der Treiberbaustein ist das wichtigste. Konstante 
Spannung ist nicht sinnvoll für hohe Drehzahl.

von aGast (Gast)


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Laut Ebay Angabe:
Motor Nennsopannung 12 V
Motor Nennstrom 600mA

entweder stimmt da deine Messung von 245 Ohm oder das Datenblatt nicht.
Bei 12 V und 245 Ohm fließen gerade mal 49 mA.
Irgend was passt da nicht.

von Hubert G. (hubertg)


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Der Motor ist schon OK so.
Schau dir das Datenblatt dazu an. Der kann nicht mehr.

Die Ebay angaben sich Quatsch. Bei den Kräften haben sie wohl auf das m 
vor dem N (mN) vergessen. Ebenso ist es beim Strom.

: Bearbeitet durch User
von Stepper (Gast)


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uwe schrieb:
> Schrittmotore werden im "Strom-chopper" betrieb mit möglichst
> hoher
> Spannung betrieben. Der Treiberbaustein ist das wichtigste. Konstante
> Spannung ist nicht sinnvoll für hohe Drehzahl.

Die Ebayanzeige nennt 12 V als Nennspannung. Meinst du ich sollte höhere 
ausprobieren? Und mit nicht konstanter Spannung meinst du eine 
PMW-Ansteuerung?



aGast schrieb:
> Laut Ebay Angabe:
> Motor Nennsopannung 12 V
> Motor Nennstrom 600mA
>
> entweder stimmt da deine Messung von 245 Ohm oder das Datenblatt nicht.
> Bei 12 V und 245 Ohm fließen gerade mal 49 mA.
> Irgend was passt da nicht.

Mein Freund und ich haben es beide separat gemessen, es sind 245 Ohm 
(Common) bzw. 490 Ohm bei den anderen Drahtpaaren. Würde auch grob zu 
den 12 V und ~30-40 mA passen.

Hubert G. schrieb:
> Der Motor ist schon OK so.
> Schau dir das Datenblatt dazu an. Der kann nicht mehr.
>
> Die Ebay angaben sich Quatsch. Bei den Kräften haben sie wohl auf das m
> vor dem N (mN) vergessen. Ebenso ist es beim Strom.

Ok, damit ich dich richtige verstehe: Wir machen da schon grob richtig, 
nur liefert der Motor echt nicht mehr?

Habt ihr dann ne Empfehlung für nen Schrittmotor den ich zum Antreiben 
einer Drehspindel verwenden kann? (grob im Zusammenhang mit ner 
CNC-Bohrmaschine)


Vielen Dank euch allen :)

von uwe (Gast)


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Nehmt 24V-36V und stellt den strom am Treiber auf Inenn. Dafür braucht 
ihr aber einen passenden Treiber.

von aGast (Gast)


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uwe schrieb:
> Nehmt 24V-36V und stellt den strom am Treiber auf Inenn.

Bringt auch nicht wirklich viel. Bei 36 V und den 245 Ohm ist der max. 
Strom auch nur 146mA. Da brauch er nichts auf INenn stellen.
Es brauchte dem alten Ohm zufolge schon mal schlappe 147 Volt um die 600 
mA durch dem Motor mit 245 Ohm zu jagen.

@ Stepper: Mach das bloß nicht!

Die Ibääääh Angabe von INenn und UNenn ist irgendwie voll daneben. Um 
eine Drehspindel wirklich mit etwas Leistung zu versorgen brauchst Du 
schon einen richtigen Schrittmotor und auch einen anständigen 
Motortreiber dazu. Das Gebastel mit dem ULN und dem Schrottstepper hilft 
da nicht weiter.
Google mal nach NAMA Stepper, da kommt ein haufen Zeug.

von m.n. (Gast)


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aGast schrieb:
> Google mal nach NAMA Stepper, da kommt ein haufen Zeug.

Vielleicht morgen ein einziger Treffer: dieser hier ;-)

Du hast den falschen Motor bekommen. Laut Abbildung müßte es ein 
Getriebemotor sein. Aber Ramsch ist er allemal!

von Bergi84 (Gast)


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Er meint Nema. Z.b. Nema 17.

Ich glaube du hast das mit dem Steppertreiber nicht so recht verstanden. 
Wenn du möchtest das sich ein Schrittmotor schnell dreht muss man 
entsprechend schnell den Strom in den Motorspulen ändern. Das will aber 
vereinfacht gesagt die Motorspule nicht und zudem gibt es mit 
zuhnehmender Drehzahl eine Gegenspannung in der Spule. Deshalb muss man 
die Spule dazu zwingen in dem man den Strom der Spule regelt. Durch die 
Regelung wird anfangs die Maximal zur Verfügung stehende Spannung an die 
Spule gelegt und bei erreichen des Nennstroms die Spannung abgesenkt (In 
der Realität wird das Digital durch eine PWM gemacht). Dabei Spielt die 
Nennspannung des Motors keine Rolle. Für sowas gibts fertig IC's oder 
Module mit solche IC's z.B. von adafruit. Dieser werden dann meist mit 
Richtung und Schrittsignalen angesteuert.

von Niine (Gast)


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Die kleinen Portalfräsen nehmen einen Nema17 oder Nema24 Motor. Ich 
selbst hab die Nema24 bei mir dran. Die kannst du mit der Hand ohne 
Hebel nicht während des Betriebs verstellen.
Sie sind auch auf 1,5 A eingestellt.

Such mal nach der Shapeoko X von myhobbycnc (http://myhobby-cnc.de). Da 
kannst du dir abschauen zwecks Treiber und den Motoren. Die Motoren 
gibts günstig bei Aliexpress, wenn ihr Zeit habt...

Der Treiber DRV8825 funktioniert mit den Motoren schon ordentlich, auch 
wenn die Motoren da noch nicht ihr volles Potential entfalten.

Viel Erfolg,
Niine

von Wolfgang (Gast)


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Bergi84 schrieb:
> Das will aber vereinfacht gesagt die Motorspule nicht und zudem gibt es
> mit zuhnehmender Drehzahl eine Gegenspannung in der Spule.

Wieso "zudem"? Das ist das selbe.

Und soetwas wie Drehzahl kennt ein Schrittmotor originär gar nicht. 
Sonst musst du gleich Polzahl und Schrittwinkel mit reinrechnen. Die 
Basisgröße für einen Schrittmotor ist eher die Schrittfrequenz bei 
Vollschrittbetrieb.

m.n. schrieb:
> aGast schrieb:
>> Google mal nach NAMA Stepper, da kommt ein haufen Zeug.
>
> Vielleicht morgen ein einziger Treffer: dieser hier ;-)

Wie auch, wenn man es nicht schafft, die vier einzig wichtigen 
Buchstaben des Suchbegriffs fehlerfrei einzutippen.

Stepper schrieb:
> example_schaltung.png

Zeig mal die richtige Schaltung. Ist der Motor mit seinen vier 
unipolaren Wicklungen richtig angeschlossen?

> Unser Code ist (vereinfacht nur vier Schritte) hier zu finden:
> http://pastebin.com/cvgJrtqD

Traust du der Funktion zum anhängen von Code hier im Forum nicht?

von Stepper (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> Traust du der Funktion zum anhängen von Code hier im Forum nicht?

Hatte befürchtet, wenn ich den Code im Text einbinde wird mein Beitrag 
unleserlich groß!

Niine schrieb:
> Die kleinen Portalfräsen nehmen einen Nema17 oder Nema24 Motor.
> Ich
> selbst hab die Nema24 bei mir dran. Die kannst du mit der Hand ohne
> Hebel nicht während des Betriebs verstellen.
> Sie sind auch auf 1,5 A eingestellt.
>
> Such mal nach der Shapeoko X von myhobbycnc (http://myhobby-cnc.de). Da
> kannst du dir abschauen zwecks Treiber und den Motoren. Die Motoren
> gibts günstig bei Aliexpress, wenn ihr Zeit habt...
>
> Der Treiber DRV8825 funktioniert mit den Motoren schon ordentlich, auch
> wenn die Motoren da noch nicht ihr volles Potential entfalten.
>
> Viel Erfolg,
> Niine

Besten Dank, schau ich mir an.


Vielen Dank an alle :)

von Possetitjel (Gast)


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Wolfgang schrieb:

> Bergi84 schrieb:
>> Das will aber vereinfacht gesagt die Motorspule nicht
>> und zudem gibt es mit zuhnehmender Drehzahl eine
>> Gegenspannung in der Spule.
>
> Wieso "zudem"? Das ist das selbe.

Nein.

Die (Selbst-)Induktion der Motorspule, die eine schnelle Strom-
änderung verhindert, ist "Induktion der Ruhe" und tritt in
derselben Art bei jeder beliebigen Spule auf -- und auch dann,
wenn z.B. der Läufer blockiert ist.

Die Gegenspannung in den Motorspulen entsteht durch "Induktion
der Bewegung". Sie tritt nicht auf, wenn man den Läufer blockiert.

> Und soetwas wie Drehzahl kennt ein Schrittmotor originär
> gar nicht.

Ein Schrittmotor ist einfach eine recht spezielle hochpolige
Synchronmaschine; natürlich kennt die eine Drehzahl -- genauso
wie einen Polradwinkel und eine Gegenspannung.

Wieso auch nicht?

> Sonst musst du gleich Polzahl und Schrittwinkel mit reinrechnen.

Ja, muss man. Natürlich.

> Die Basisgröße für einen Schrittmotor ist eher die
> Schrittfrequenz bei Vollschrittbetrieb.

Für jeden komplizierten Sachverhalt gibt es eine Erklärung, die
einfach, offensichtlich und ... falsch ist.

Der überall verbreitete Mythos des "Schrittes" beim Schrittmotor
ist diese falsche Erklärung. Der "Schritt" beim Schrittmotor ist
eine Rechenhilfe, weiter nichts. Begründung dazu auf Anfrage.

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