Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Was ist die max.Geschwindigkeit eines Schrittmotors


von Stefan M. (ronaldonho)


Lesenswert?

Hallo,

ich nutze diesen Schrittmotor 
https://www.igus.de/product/MOT-AN-S-060-005-042-L-A-AAAA?artnr=MOT-AN-S-060-005-042-L-A-AAAA.

Leider konnte ich in den Unterlagen keine Informationen zu der maximalen 
Geschwindigkeit m/s finden. Außer im Katalog unter Encoder steht 
"Impulse/Umdrehung 500/min", aber ich habe normalerweise keinen Encoder 
verbaut.

Im Datenblatt der Steuerung steht unter Höchstgeschwindigkeit 25000 
Schritte/s. In dessen Software erfolgt aber diese Angabe in m/s.

Also wie kann ich das am einfachsten ermitteln?

Danke und viele Grüße

: Verschoben durch Moderator
von NichtWichtig (Gast)


Lesenswert?

Das kommt auch auf die Last und Art der Ansteuerung an.

Es ist bei idealen Bedingungen schon einen Kunst den Motor an seine 
maximale Drehzahl zu beschleunigen ohne das Schrittverlust auftritt.

Schrittverlust wird mit Last schnell zum Abriss führen, wenn die 
Steuerung nicht nachregelt.

von J. T. (chaoskind)


Lesenswert?

Es werden 500 Impulse proUmdrehung sein. Nicht pro Minute.

25000Impulse/s durch 500Impulse/Umdrehung macht 500Umdrehungen/s.
Welche Geschwindigkeit erreichst du mit einem Rad, dass sich 500mal pro 
Sekunde dreht? Vermutlich 500mal den Randumfang pro Sekunde.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Stefan M. schrieb:
> Im Datenblatt der Steuerung steht unter Höchstgeschwindigkeit 25000
> Schritte/s. In dessen Software erfolgt aber diese Angabe in m/s.
Welche Steuerung mit welcher Software?

> Also wie kann ich das am einfachsten ermitteln?
Am einfachsten wohl so: du schließt den Motor mechanisch an deine Last 
und elektrisch an die Ansteuerung an und dann fährst du die 
Geschwindigkeit langsam hoch, bis der Motor stehen bleibt.

von Stefan M. (ronaldonho)


Lesenswert?

NichtWichtig schrieb:
> Das kommt auch auf die Last und Art der Ansteuerung an.
>
> Es ist bei idealen Bedingungen schon einen Kunst den Motor an seine
> maximale Drehzahl zu beschleunigen ohne das Schrittverlust auftritt.
>
> Schrittverlust wird mit Last schnell zum Abriss führen, wenn die
> Steuerung nicht nachregelt.

Deshalb wäre es für mich wichtig, zu wissen wie groß ungefähr die 
max.Geschwindigkeit ist, damit ich diesen aufgarkeinen Fall 
überschreite.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Stefan M. schrieb:
> Also wie kann ich das am einfachsten ermitteln?
Der Motor braucht 200 Schritte pro Umdrehung. Deshalb kann er mit der 
o.g. Ansteuerung sicher nie schneller drehen als mit
1
25000 Schritte/s  / 200 Schritte/U   =  125 U/s

Stefan M. schrieb:
> zu wissen wie groß ungefähr die max.Geschwindigkeit ist, damit ich
> diesen aufgarkeinen Fall überschreite.
Das kommt wie schon gesagt zum allergrößten Teil auf die angebaute 
Mechanik an.

: Bearbeitet durch Moderator
von Tom T. Z. (Gast)


Lesenswert?

Stefan M. schrieb:
> Leider konnte ich in den Unterlagen keine Informationen zu der maximalen
> Geschwindigkeit m/s

Das ist ja auch Unsinn. Geschwindigkeit eines Motors ist die Drehzahl! 
Z.B. gemessen in Umdrehungen pro Minute oder Sekunde aber auch Angabe 
der Winkelgeschwindigkeit Omega ist üblich.

Im Datenblatt des Motors sind doch Diagramme Drehzahl/Drehmoment 
angegeben. Da kannst du die mögliche Drehzahl für deine Last ablesen.

von Stefan M. (ronaldonho)


Lesenswert?

Lothar M. schrieb:
> Stefan M. schrieb:
>> Im Datenblatt der Steuerung steht unter Höchstgeschwindigkeit 25000
>> Schritte/s. In dessen Software erfolgt aber diese Angabe in m/s.
> Welche Steuerung mit welcher Software?

Es ist die Drylin D1 von Igus.

Tom T. Z. schrieb:
> Im Datenblatt des Motors sind doch Diagramme Drehzahl/Drehmoment
> angegeben. Da kannst du die mögliche Drehzahl für deine Last ablesen.

Sorry für die dumme Frage. Mal angenommen ich habe eine Linearachse 
worauf nur der Schlitten vom Motor bewegt werden soll. Der Schlitten ist 
vllt. 100g. Wie kann ich daraus den Drehmoment berechnen?

Danke

: Bearbeitet durch User
von Tom T. Z. (Gast)


Lesenswert?

Stefan M. schrieb:
> Sorry für die dumme Frage. Mal angenommen ich habe eine Linearachse
> worauf nur der Schlitten vom Motor bewegt werden soll. Der Schlitten ist
> vllt. 100g. Wie kann ich daraus den Drehmoment berechnen?

Das ist nicht gerade Trivial. Als Laie wahrscheinlich am besten 
experimentell. Aber möglicherweise gibt es eine Software oder eine 
(Online-)Rechner für sowas.

Du brauchst die "Getriebe" Übersetzung Umdrehungen(Motor) pro 
Meter(Schlitten)

Das nötige Drehmoment hängt von der Beschleunigung und der Reibung ab.

von Michael B. (laberkopp)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Stefan M. schrieb:
> Leider konnte ich in den Unterlagen keine Informationen zu der maximalen
> Geschwindigkeit m/s finden.

Weil es statt m/s nur Umdrehungen/Minute sind ?

Doe Kraft lasst mit steigendem Tempo nach, es ist also auch relevant, 
welche Kraft benötigt wird


Ab 100 lasst es nach und bei 2000 ist Schluss.

Stefan M. schrieb:
> Deshalb wäre es für mich wichtig, zu wissen wie groß ungefähr die
> max.Geschwindigkeit ist, damit ich diesen aufgarkeinen Fall
> überschreite.

Häh ?

2000upm sind 6666 Vollschritte/Sekunde, aber wer weiss schon, wie viele 
Mikroschritte dein Treiber macht.

Stefan M. schrieb:
> Mal angenommen ich habe eine Linearachse worauf nur der Schlitten vom
> Motor bewegt werden soll. Der Schlitten ist vllt. 100g. Wie kann ich
> daraus den Drehmoment berechnen?

Oje, wo warst du, als Schule war.
Welchen Durchmesser hat das Antriebsrad, mit dem du die Drehung in 
Bewegung umsetzt. Bei 2cm Durchmesser also 1cm Radius kann der Motor 
immerhin 50N also 5kg (nach oben) ziehen, bei 100upm also 10cm/s.
In der waagerechten kommt es eher auf Rollreibung und Beschleunigung an, 
siehe Güterzug mit Lokomotive.

von W.S. (Gast)


Lesenswert?

Stefan M. schrieb:
> Leider konnte ich in den Unterlagen keine Informationen zu der maximalen
> Geschwindigkeit m/s finden.

Das wäre etwa so, als wenn du fragtest, wie hoch du mit einem Auto 
fahren kannst.

Jeder Schrittmotor kann nicht schneller drehen, als es die Ansteuerung 
mit ihm tut. Und die wird normalerweise mit einer Spannung versorgt, die 
zugleich die höchste Spannung ist, die an den Motor anlegbar ist. Wenn 
du dir dann klarmachst, daß ein Schritt (Vollschritt) des Schrittmotors 
dadurch bewerkstelligt wird, daß eine Spule (durch die gerade der Strom 
fließt) entmagnetisiert und dafür der Strom durch eine andere Spule 
geschickt werden muß und daß dI/dt=U/L gilt, dann brauchst du nur nach 
der Induktivität der Wicklungen des Schrittmotors zu schauen und du 
weißt dann, wieviel Zeit zum Ummagnetisieren von einem Schritt zum 
anderen bei welcher Last (also bei welchem notwendigen Strom durch die 
Wickungen) mindestens benötigt wird. Den Rest, also wieviel 
Schritte/Umdrehung und dann daraus wieviel Umdrehungen/Sekunde sich 
daraus ergeben, überlasse ich deinen Rechenkünsten.

W.S.

von Stefan M. (ronaldonho)


Lesenswert?

W.S. schrieb:
> Den Rest, also wieviel
> Schritte/Umdrehung und dann daraus wieviel Umdrehungen/Sekunde sich
> daraus ergeben, überlasse ich deinen Rechenkünsten.
>
> W.S.

Laut der Drehmoment/Drehzahl Kennlinie würde ich bei 100U/s noch das 
maximale Drehmoment erhalten. Jetzt müsste ich nur noch umrechnen, 
welche Geschwindigkeit das auf der Linearachse macht. Da ist jetzt das 
Problem, das ich die "Getriebe" Übersetzung Umdrehungen(Motor) pro
Meter(Schlitten) brauche.
Mir würde aber auch ein ungefährer Wert reichen, den ich denke ich mit 
diser Formel v = 2*pi*r*n errechnen kann. Da ist aber wieder das Problem 
mit dem Radius.

von Achim S. (Gast)


Lesenswert?

Stefan M. schrieb:
> Laut der Drehmoment/Drehzahl Kennlinie würde ich bei 100U/s noch das
> maximale Drehmoment erhalten.

pro Sekunde oder pro Minute? Schau genau hin...

von Hp M. (nachtmix)


Lesenswert?

Stefan M. schrieb:
> Deshalb wäre es für mich wichtig, zu wissen wie groß ungefähr die
> max.Geschwindigkeit ist, damit ich diesen aufgarkeinen Fall
> überschreite.

Dagegen hilft es den Motor nicht schlagartig auf volle Geschwindigkeit 
zu beschleunigen und auch nicht ruckartig abzubremsen, sondern 
Beschleunigungs- und Bremsrampen zu programmieren.
Meist kann man leicht im Voraus berechnen, nach wieviel Schritten man 
mit dem Bremsen anfangen muss.

von Wolfgang (Gast)


Lesenswert?

Stefan M. schrieb:
> Jetzt müsste ich nur noch umrechnen,
> welche Geschwindigkeit das auf der Linearachse macht.

Was hält dich davon ab?
Für den Motor ergibt sich aus Schrittfrequenz und Schrittwinkel eine 
Winkelgeschwindigkeit. Die Mechanik für die Umsetzung der Drehung in die 
Linearbewegung gibt dann vor, wie diese Winkelgeschwindigkeit in die 
lineare Geschwindigkeit umgesetzt wird.

von J. S. (jojos)


Lesenswert?

Hp M. schrieb:
> Meist kann man leicht im Voraus berechnen, nach wieviel Schritten man
> mit dem Bremsen anfangen muss.

braucht man bei der D1 nicht, das ist ein Luxusteil. Im WebUI den Motor 
parametrieren (über die Igus Teilenummer, dann kennt die Steuerung die 
Ströme schon). Da kann man für manuelle Tests auch Geschwindigkeiten und 
Rampen und einfache Fahrprogramme einstellen. Normalbetrieb sonst über 
CAN oder Modbus over Ethernet, also auch high-level.
Bei der Konfiguration wird auch gefragt ob rotatorische oder 
translatorische Bewegung gesetzt werden soll, entsprechend gibt man 
Drehwinkel oder Weg vor. Übersetzung und Getriebe stellt man da auch 
einfach ein.
Also Narrensicher, und wenn der Motor zu schlapp ist, dann tauscht man 
den gegen den nächstgrößeren.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.