Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Stepper von Hand drehen mit A4988?


von Andi T. (ceego)


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Hallo zusammen,

ich brauche eure Hilfe, folgendes Vorhaben:
Ich habe eine Hobelmaschine, die eine elektrischen Höhenverstellung vom 
Dickenhobel bekommen soll. Es geht nicht um genaue Positionierung, 
sondern beim Umrüsten um die Arbeit an der Handkurbel.

Dazu will ich einen Stepper (Nema 17 mit 1,8A, ist noch vorhanden) mit 
Riemen verwenden. Benötigtes Drehmoment (ermittelt mit Stange und 
Gewicht): 0,55 Nm, der Nema hat laut Angabe 40 Ncm Haltemoment, mit 2:1 
würde das wohl passen, Zieldrehzahl 200/400 Upm.

Sehr wichtig: ich muss/will trotzdem noch viel von Hand Kurbeln 
(leichtes zustellen etc., können schon ein paar Umdrehungen am Stück 
sein).

Worauf muss ich bei dem A4988 achten? Brauche ist "was" anderes?
Es geht um: Handbedienung während Treiber "on" (Stepper via Steuerung 
nicht bestromt oder inaktiv) und im Falle von Bedienung wenn der Aufbau 
nicht eingeschaltet ist (sozusagen Failsafe).

Generelle Frage: Was ist der Unterschied zwischen einem A4988 und einem 
DM420? Nur das Gehäuse und die "DIP"-Schalter?

Danke und Gruß,
Andreas

: Verschoben durch Moderator
von Walter T. (nicolas)


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Andi T. schrieb:
> Es geht nicht um genaue Positionierung,
> sondern beim Umrüsten um die Arbeit an der Handkurbel.

Das klingt für mich erst einmal danach, als sei der Mechanismus im Laufe 
der Zeit durch Verschleiß und Holzstaub schwergängig geworden. Der 
sinnvolle Ansatz wäre also, die Antriebsspindel wieder vernünftig 
instandzusetzen, anstatt mit Motorkraft den Trieb noch schneller zu 
zerstören.

Aus irgendeinem Grund sieht man diese Tendenz in Holzwerkstätten 
häufiger. Die letzte Steigerung ist üblicherweise der hydraulische 
Wagenheber als Höhenverstellung.

Leute, tut das euren Maschinen nicht an! Ein vernünftig instandgesetzter 
Spindeltrieb bedeutet üblicherweise, daß wieder alles so gut wie am 
ersten Tag läuft.

Nebenbei ist ein Schrittmotorantrieb deutlich schwächer als 
Menschenkraft. Wenn der Antrieb so weit untersetzt ist, daß er die 
schwergängige Höhenverstellung packt, kannst Du beim Verstellen einen 
Kaffee trinken gehen, so langsam wird er. Also muß für einen sinnvollen 
Schrittmotorantrieb sowieso der Spindeltrieb instantgesetzt werden.

Andi T. schrieb:
> Generelle Frage: Was ist der Unterschied zwischen einem A4988 und einem
> DM420? Nur das Gehäuse und die "DIP"-Schalter?

So ziemlich alles. Das eine sind Mini-Treiber für 3D-Drucker, das andere 
Treiber für industrie- oder industrieähnliche Schrittmotorantriebe.

: Bearbeitet durch User
von MaWin (Gast)


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Andi T. schrieb:
> Worauf muss ich bei dem A4988 achten

Er geht kaputt.

Beim Drehen der Motorachse erzeugst du einen Strom, der über die 
Freilaufdioden des Schtittmotortreibers in die Versorgungsspannung 
fliesst und diese anhebt bis die Maximalspannung der Bautdile 
überschritten wird und sie zerstört werden.

Abhilfe:
Motor per Relais abtrennen, dann dreht er sich auch leichter.
Oder: Betriebsspannung durch sogenannten Bremschopper limitieren, das 
ist ein Transistor der bei Überschreiten einer Spannung einen Widerstand 
an den Versorgungsspannungselko legt bis dieser wieder in verträgliche 
Regionen entladen wurde.

von Andi T. (ceego)


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Hallo Walter,

nein nein, die Hobelmaschine ist neu (6 Monate, Neugerät).
Problem:
Beim Umsrüsten von Abricht- auf Dickenhobeln muss der Dickentisch auf 
180mm heruntergekurbelt werden, damit man die Spänehaube umklappen kann.
Das wusste ich vor dem Kauf schon, daher schwebt das schon länger in 
meinen Gedanken.
Bei 2mm / Umdrehung nur um nochmal schnell ein 20mm Brett abzurichten 
und danach wieder durch den Dickenhobel zu schieben dauert das (2x 160mm 
Hub).
Und da ich gerne mit so Zeug spiele und faul bin.......

Die Kurbel geht "leicht", ich habe eben mit einer Stange und ein paar 
Gewichten ca. 0,5 Nm inkl. losbrechen ermittelt.

Stepper per Relais trennen wäre natürlich sehr einfach, dem Motor an 
sich macht das nichts? Und es geht dann sicher leichter und nicht 
schwerer?

Gruß,
Andreas

von Walter T. (nicolas)


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Hallo Andreas,

dann sieht die Sache anders aus. Der A4988 ist aber trotzdem nicht Dein 
Freund. Du willst also immer den Tisch zwischen genau zwei Positionen 
verfahren? Dann wäre ein normaler DC-Motor und zwei Endschalter eine 
saubere Vorgehensweise. Mit Hinauf- und Hinunterfahrtastern könnte man 
das selbst konventionell und robust einfach mit Relais implementieren. 
Dann bräuchtest Du Dir auch über einen "elektronischen Freilauf" keinen 
Kopf machen. Unbestromt leichter zu drehen als ein Schrittmotor geht ein 
DC-Motor auch.

: Bearbeitet durch User
von m.n. (Gast)


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Andi T. schrieb:
> Stepper per Relais trennen wäre natürlich sehr einfach, dem Motor an
> sich macht das nichts? Und es geht dann sicher leichter und nicht
> schwerer?

Wenn Du Freilaufdioden (Beispielschaltung: 
https://www.mikrocontroller.net/attachment/229664/M8_step8_sch.png) an 
den Ausgängen hast und die Versorgungsspannung beispielsweise noch auf 
30 V begrenzt (Zenerdiode), brauchst Du den Motor nicht abzuklemmen. Da 
er als Generator abreitet, wird er sich ggf. ein wenig schwerer drehen, 
je nach dem, welche "Verbraucher" von ihm dabei versorgt werden.

von Andi T. (ceego)


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Handbetrieb sollte sol leichtgängig wie möglich sein, im Realbetrieb 
wird fast nur Handbetrieb stattfinden, hauptsächlich beim umrüsten soll 
das "elektrisch" passieren.

DC-Motoren hatte ich mir auch schon überlegt.

Ich habe zum testen einen 12V Getriebemotor verwendet (mit selbst 
gebautem "Reibrad" an die Handkurbel gehalten), der hat das gepackt, 
aber mit von Hand drehen drehen ist da natürlich erstmal nichts.
Die Größe (vor allem die Länge) ist ebenfalls entscheidend, an dieser 
(geschützten) Stelle in dem dem Dickentisch ist nicht viel Platz.

Beim "Abfahren" ist es tatsächlich immer die gleiche Position: 180mm.
Bei hochfahren dann eben das (grob) gewünschte Zielmaß.
Ich dachte mir zu Steuerung eben Taster für:
- +100mm
- +50mm etc.
- einen Taster, der nur bei Dauerbetätigung "steuert".

- Endschalter wären charmant, allerdings fliegen da durchaus auch mal 
Aststücke durch die Maschine, nicht so gut wenn der Endschalter das 
abbekommt. Das wäre dann Schritt 2 nach erfolgreicher Inbetriebnahme.

Hast du mal einen Link zu "einfachen" DC-Motoren?
Ich bin in der Hinsicht ziemlich blank, worauf es hier ankommt, ich 
kenne nur Stepper und ASMs mit FU ;P
Getriebemotor scheidet eben aus, viel Drehmoment bei niedriger Drehzahl 
wäre wichtig.

Gruß,
Andreas

: Bearbeitet durch User
von Walter T. (nicolas)


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Andi T. schrieb:
> Hast du mal einen Link zu "einfachen" DC-Motoren?

Du brauchst also etwas, was viel Drehmoment und wenig Drehzahl macht, 
möglichst ohne Vorgelege. Eine einzelne Gettriebestufe, z.B. als 
Riementrieb, sollte aber kein Problem sein.

Eventuell sind Motoren für Elektro-Tretroller etwas für Dich. Soetwas: 
https://www.ebay.de/itm/MY6812-100W-12V-0-35Nm-DC-Motor-Ritzel-ZY6812-Forandor/143329217564? 
. Die Bauraumbeschränkungen kannst nur Du beurteilen.

von Sebastian R. (lange_leitung)


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Hallo Andi.

Manche Treiber haben einen Modus der sich Freilauf (freewheel) oder so 
ähnlich nennt. Damit übt der Motor im Stillstand keine Kraft mehr aus.

Wenn Du´s nur beim Umrüsten brauchst, kannst Du den Motor ja auch über 
einen Kippschalter zu- und wegschalten.

Gruß
Sebastian

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


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Hallo Andreas,

Andi T. schrieb:
> Generelle Frage: Was ist der Unterschied zwischen einem A4988 und einem
> DM420? Nur das Gehäuse und die "DIP"-Schalter?

Der A4988 ist ein Chip, die DM420 eine komplette Schrittmotor-Steuerung 
mit Optokoppler-Eingängen usw. Selbst wenn du mit "A4988" ein 
"Motorshield" meinen solltest, ist da kaum die Minimalstbeschaltung nach 
Datenblatt drauf. Es fehlt meist ein ausreichend dimensionierter Elko, 
I/O-Schutzbeschaltung und vor allem ein brauchbares Kühlkonzept.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

von Andi T. (ceego)


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Ja genau, ich meinte den fertigen Motortreiber mit A4988.
Danke für die Info. Also wenn man wenig selbst basteln will dann lieber 
was fertiges für deutlich mehr Geld, oder das Treiberboard und selbst 
anpassen/erweitern, korrekt?

Hat z.B. so ein DM420 schon "Relais" oder ähnliches drin, die einen 
Handbetrieb wie in meinem Fall (falls ausgeschaltet oder "disabled") 
zulassen würde?
Ich werde aus den Beschreibungen noch nicht so ganz schlau.

Gruß
Andreas

von MaWin (Gast)


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Andi T. schrieb:
> Hat z.B. so ein DM420 schon "Relais" oder ähnliches drin, die einen
> Handbetrieb wie in meinem Fall (falls ausgeschaltet oder "disabled")
> zulassen würde

Nein.

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