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Thema: Berechnung der maximalen Spannung von Schrittmotoren

  1. #1
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Berechnung der maximalen Spannung von Schrittmotoren

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    Hallo zusammen!

    Habe einen Nanotec Schrittmotor ST42* mit 6 Leitungen.

    Spezifikationen:

    - 3,4V und 1,8A und 6,12Watt 1 WH
    - 4,8V und 1,2A und 5,76Watt bei serieller Schaltung (mein Favorit)
    - 2,0V und 2,2A und 4,4Watt bei paralleler Schaltung


    -> Schrittmotorensteuerung mit 36V angeschlossen. Motor läuft kurz an, und bleibt wieder stehen.

    Meine Schlussfolgerung:
    Da Nanotec für diesen Motor einen Treiber (SMC32) mit 48V anbietet, ist meine Ansteuerung warscheinlich zu schwachbrüstig.

    Und nun mein Frage:

    Kann es wirklich sein, dass ich 48V benötige, wenn die Nennspannung bei serieller Schaltung mit 4,8V angegeben ist? Das wäre das 10fache der Nennspannung!?!

    Oder ist die Nennspannung nur die Mindestspannung, die zum Anlaufen des Motors nötig ist?

    Weiß jemand für mich Rat?

    Gruss

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Hallo
    Strom wird in Ampere gemessen, nicht in Volt.
    Wenn der Motor mit 1,8A bei 3,4V angegeben ist, reichen auch die 3,4V aus um sein Nennmoment im Stand zu erzeugen. Je schneller der Motor drehen soll, desto mehr Spannung ist vonnöten, um die EMK zu überwinden.Mit 36V sollte er also schon brauchbare Drehzahlen ( bei entsprechend niedriger Belastung, Datenblatt) bringen.Wenn er dreht und dann stehenbleibt liegt es wohl an der Ansteuerung.

    Mit freundlichen Grüßen
    Benno
    Wo man nicht mit Vernunft handelt, da ist auch Eifer nichts nütze; und wer hastig läuft, der tritt fehl.
    Ein König richtet das Land auf durchs Recht; wer aber viel Steuern erhebt, richtet es zugrunde

  3. #3
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    @Benno

    Schreibfehler, sorry is schon spät

    Ok, das mit der Steuerung überprüfe ich noch mal. Aber was mir noch nicht ganz klar ist, ist ob man den Stepper nun mit 48V ansteuern kann/sollte.

    Wird dann also die max. Spannung nur von der Motortemperatur limitiert?

    Wieso ist die Phasenspannung mit 4,8V so niedrig angegeben?

    Danke, Gruss

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Hallo
    das Drehmoment eines Motores wird durch seine Induktivität und den Strom bestimmt(und natürlich seinen mechanischen Daten). Wenn der Motor also für 2A ausgelegt ist und damit sein Nennmoment erreicht, muß die entsprechende Spannung angelegt werden, um diesen Strom einzuprägen.Die Angaben 4,8V und 1,2A bedeuten einen Widerstand von 4ohm.(in diesem Fall durch die Reihenschaltung der Spulen erreicht).-> 4,8V/4ohm= 1,2A -> ? Nm. Das trifft nur im Stillstand des Motors zu, weil nur dann nur(bzw. überwiegend) der ohmsche Widerstand 'greift'.Wenn sich der Motor dreht, wird in der Motorwicklung eine Gegenspannung induziert, die der Betriebsspannung entgegenwirkt.Je schneller der Motor dreht, desto größer ist diese induzierte Spannung. Die Betriebsspannung muß also erst einmal diese Gegenspannung überwinden um einen Motorstrom treiben zu können.Also : je schneller der Motor drehen soll, desto höher muß die Betriebsspannung sein.Grenzen setzt natürlich der Motor bzw. dessen Wicklung.

    Mit freundlichen Grüßen
    Benno
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  5. #5
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    Wenn nach dem Anlaufen deine Motoren stehen beleiben, würde ich einmal schauen, ob bei der Steuerung die Spannung einbricht, und dann das zu einem Reset führt. Wenn ja hilft ein großer Kondensator und eine Diode vor der Spannungstabilisierung bzw. die Enstörung des Motors.

  6. #6
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Sers,

    Also : je schneller der Motor drehen soll, desto höher muß die Betriebsspannung sein.Grenzen setzt natürlich der Motor bzw. dessen Wicklung.
    Formel ? Oder messe ich das impirisch bei maximaler gewollten Geschwindigkeit raus ?
    Unsere Motoren haben 3.4 Volt, 1.8 Ampere bei max Drehmomment und damit 1,8 Ohm. (naja, das dürftig-ähnliche Datenblatt zeigt 1,9A)
    Induktivität ist 1,65 mH.

    Zudem würde mich interressieren ob die Angaben der Hersteller so sind,
    das er ständig Laufen darf ohne Pause ? Wärme ?

    ps. Schwarz ist unserer
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken kennlinie.gif   daten.gif  

  7. #7
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Wir werden L298 oder L630x verwenden.

    Ich muss also den maximalen Strom eines L298 so einstellen, das die PWM
    auf 1,8 Ampere begrenzt und kann dann sicher sein, das die Spannung
    automatisch angepasst wird ? Beim halten etc. ?

  8. #8
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Hat keiner eine Antwort für mich ?
    Nichtmal auf die L298 Frage ?

  9. #9
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    Mit dem L298 wird der Strom eingestellt.
    Die Spannung entsteht bei der Bewegung des Motors, sie ist im Stillstand gering. Nur der ohmsche Anteil nicht der Spannungsabfall an der Induktivität und keine induzierte Spannung.

    Meistens kann man beim Stillstand des Motors den Strom auch noch etwas absenken.

    Wenn man die Kennlinien des Motors bei unterschiedlicher Versorgungs- Spannung vergleicht kann man den Verlauf bei weiteren Werten in etwa abschätzen.

    Manfred

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    sirnoname,

    die genaue Beschreibung der Stromregeler-Funktion im L298/L297 findest Du beim Hersteller:

    www.stm.com

    Suche mal nach folgenden Application Notes:

    AN380, AN460, AN468

    Wahrscheinlich gibt's auf der Seite noch mehr Informationen zur Ansteuerung von Schritt- und anderen Motoren, wenn Du als Suchbegriff L298, L293 oder L297 eingibst. STM ist der Spezialist für diese Anwendungen.

    mare_crisium

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