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Thema: Vorteile eines Schrittmotors gegenüber anderen Motoren

  1. #1

    Vorteile eines Schrittmotors gegenüber anderen Motoren

    Hallo an alle.

    Ich bin ganz neu in diesem Forum, und habe darum ein paar Fragen an euch.

    Wir sind von der Schule her mit einem Projekt beauftragt worden, in dem es unter anderem darum geht, eine PVC Scheibe mit einem Durchmesser von 1200 mm auf eine Drehzahl von 1 U/min zu bringen.

    Dabei haben wir uns entschieden, die Scheibe von aussen nach dem Prinzip des Reibradgetriebes anzutreiben.
    Dabei treibt ein kleines Rad, welches auf der Achse unseres Motors sitzt die große Scheibe am Rand an. Während der Motor eine Vielzahl an Umdrehungen macht, macht die große Scheibe nur eine einzige.

    In Gebrauch haben wir einen Schrittmotor von RS Components, HSX Serie Größe 34
    Max. Haltemoment : 2,8 Nm
    Max. Strom bipolar in Reihe : 3,0 A Paralell : 6,0 A
    Angesteuert wird der Motor über eine SPS und eine Schrittmotortreiberplatine.

    Wir haben das Prinzip ausprobiert und genügend getestet. Jetzt wird in einer Dokumentation von uns gefordert, zu begründen warum wir uns bei dem Motor für einen Schrittmotor entschieden haben, und nicht etwa für einen Getriebemotor oder einen Gleichstrommotor oder einen Servomotor......

    Kann mir da jemand von euch mal ein paar Vor- und Nachteile nennen?

    Wäre super nett, da sich aus unserem Projektteam niemand so wirklich mit Motoren oder der Elektrik ans sich auskennt!

    Danke schon mal vorab!!

    MfG Bert
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken motor_von_oben.jpg   motorhalterung.jpg  

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    38
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    1.277

    Re: Vorteile eines Schrittmotors gegenüber anderen Motoren

    Zitat Zitat von Nasenbertram
    ...
    Wir haben das Prinzip ausprobiert und genügend getestet. Jetzt wird in einer Dokumentation von uns gefordert, zu begründen warum wir uns bei dem Motor für einen Schrittmotor entschieden haben, und nicht etwa für einen Getriebemotor oder einen Gleichstrommotor oder einen Servomotor......
    ...
    Naja also ist doch euer Projekt? Das müsstet Ihr doch wissen oder?
    Naja, vielleicht weil ein Schrittmotor bei einer Schrittfrequenz X genau in der Geschwindigkeit Y dreht?

    Getriebemotor bräuchte eine Regelung und die Elektronik dafür...
    Servomotor hat zwar eine Regelung, aber die ist auf Positionierung abgestimmt und nicht unbedingt auf die Drehzahl...

    Ooch, euch fällt bestimmt was ein

    Gruß, Sonic

  3. #3
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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  4. #4
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    170
    Hallo,

    Was macht ihr denn jetzt mit der drehenden Scheibe
    (nur so aus Interesse)

    Grüsse, Martin

  5. #5
    Haben ne Laserschneidanlage automatisiert. Auf der Drehscheibe werden die zu lasernden Teile sortiert und auf ein Förderband geleitet, welches sie dann in die Laseranlage transportiert.

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    199
    hört sihc ja cool an!

    Bilder!!!


    Vorteile des Schrittmotors (hier) wie sonic schon sagte

    man kann die geschwindigkeit exakt regeln (z.B. der Motor hat 200 Schritte pro Umdrehung dann braucht er 2000 Schritte pro Minute bei einer 1:10 Untersetzung für 1 U/min

    beim normalen E-Motor brächte man erst einen drehgeber der Aufschluss über die Geschwindigkeit gibt

  7. #7
    Administrator Robotik Einstein Avatar von Frank
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    1
    @Nasenbertram: Die Vorteile sollten Euch ja am besten einleuchten, weil ihr die Anwendung am besten kennt. Je nach Anwendung können Vor- und Nachteile ja völlig anders ausfallen.
    In Eurem Fall nehme ich auch auch das die genaue Positionierung und die schnellen genauen Bewegungen der großer Vorteil ist. EIn Schrittmotor kann man halt auch schlagartig genau anhalten, was bei anderen Motoren schon schwierig ist.

  8. #8
    Benutzer Stammmitglied
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    46
    Nun, ev. (je nach Übersetzung) kann ein Schrittmotor auch nachteilig sein.

    Der Motor kann nur schrittweise schalten, also entstehen letzten Endes an der großen Scheibe auch nur Schritte bzw. ich kann nur im Bereich der Übersetzung eines Schrittes nachregeln. Das wird immer etwas ungenau.
    Ein Motor, der geregelt angesteuert wird, könnte hier (wiederum je nach Übersetzung) sehr viel feiner angesteuert und ausgesteuert werden.

    Allerdings ist der Aufwand dabei auch höher: Umdrehungszeit muss gemessen und umgerechnet werden und der Regler für den Motor muss dementsprechend nachjustiert werden.

    Wobei ich hier gerade schon einen Vorteil (geringerer Aufwand) genannt habe ...
    Failure is not an option. It comes bundled with your Microsoft product.
    (Ferenc Mantfeld)

  9. #9
    Gast
    @Nasenbertram
    Kann mir da jemand von euch mal ein paar Vor- und Nachteile nennen?

    Wäre super nett, da sich aus unserem Projektteam niemand so wirklich mit Motoren oder der Elektrik ans sich auskennt!
    Wie seid ihr denn dann überhaupt zu der Entscheidung einen Schrittmotor zu verwenden gekommen?
    Jemand der sich wirklich überhaupt nicht mit Motoren und Elektronik auskennt, denkt bei so einer Aufgabe doch eher an einen ganz normalen Gleichstrom-Motor und hätte versucht den irgendwie über die Spannung auf die passende Geschwindigkeit zu bringen.
    Ohne Elektronik-Kenntnissse bekommt man einen Schrittmotor doch auch gar nicht ans drehen.

    Theoretisch kämen für eine halbwegs konstante Drehzahl ohne zu regeln auch noch Drehstrom-Motoren in Frage, da die proportional zur Netzfrequenz drehen.

    Für euer Schulprojekt wäre Drehstrom aber sicherlich keine geeignete Lösung.

  10. #10
    Benutzer Stammmitglied
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    95
    (Mist falschen Knopf gedrückt...nochmal tippen)

    Also ich hätte für diese Aufgabe bestimmt keinen Schrittmotor verwendet:

    1. muss ich Albanac und Sonic widersprechen:
    Vorteile des Schrittmotors (hier) wie sonic schon sagte

    man kann die geschwindigkeit exakt regeln (z.B. der Motor hat 200 Schritte pro Umdrehung dann braucht er 2000 Schritte pro Minute bei einer 1:10 Untersetzung für 1 U/min
    In diesem Fall wird es zwangsläufig einen Schlupf entweder am Gummiring, oder im Schrittmotor geben. Der Umfang des Rades mit Gummiring ist nicht definiert und wird sich durch Abrieb mit der Zeit Ändern ändern. Eine Messung der Tatsächlichen Drehgeschwindigkeit kann also eigentlich nicht ausbleiben. zumindest sollte sie manuell mal überprüft werden.

    2. Ein Schrittmotor ist für Positionieraufgaben konzipiert, was bedeutet, dass er sich schnellst möglich zum nächsten Schritt (bzw. Viertelschritt) bewegt. dafür wird er diese Position mit dem Max. Haltemoment von 2,8 Nm versuchen festzuhalten. Bei der "Regelung" nach Schritttacktung wird dann an den Haltepositionen immer so lange gewartet, bis die mittlere Geschwindigkeit wieder stimmt.
    Die Scheibe mit einem großen Massenträgheitsmoment, wird diese schnellen Beschleunigungen und abbremsungen allerdings nicht mitmachen. Es muß also zu Schlupf am Ring oder im Motor kommen.

    3. Aus 1. und 2. folgt dass ein erhöhter Abrieb des Gummirings zu erwarten ist, wobei der Gummiring an sich die Lösung noch ein wenig rettet. Denn er gibt dem System mit einem ruckelden Antrieb und einer Trägen Scheibe noch ein wenig bewegungsspielraum und Dämpfung. Mit einem Zahnrad antrieb dürften die Teile auf der Scheibe durch die kleinen Schläge das wandern anfangen und der Motor definitiv Schritte verlieren und dabei gar rückwärzschritte einfügen.

    4. Da der Motor für das Festhalten von Positionen gedacht ist, hat er eine ungleich größere Leistungsaufnahme als Motoren die für das Umlaufen gedacht sind.

    Ich kann gerne noch ein Paar Vorteile anderer Antriebsprinziepien aufführen, aber ich glaube, damit werde ich auch nicht wirklich hilfreich sein. Tut mir leid, wenn ich damit gerade etwas Kontraproduktiv bin. Für die Doku sollte man sich aber vielleicht doch nochmal bei Google ein paar Vorteile zusammensuchen und hinbiegen wie ihr das jetzt braucht. Bei einer Verteidigung solltet ihr Euch aber auf oben genannte Gegenargumente gefasst machen. Wend jetzt lieber still.

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