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Thema: Filtertechnik, Verzögerungsglied Schrittmotorensteuerung

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Filtertechnik, Verzögerungsglied Schrittmotorensteuerung

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    Hallo Zusammen

    Ich möchte einen Schrittmotor mit einer Sinuswelle und einer Cosinuswelle Ansteuern.
    Da der Phasenabstand konstant ist, will ich mit einem Atmega nur einen Sinus ausgeben und den dann mit analoger Filtertechnik 90 Grad verzögert auf die zweite Spule geben (2 Phasen Schrittmotor).

    Weiss von euch jemand welchen Filter ich dafür verwenden muss?

    grüsse
    Chris

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hallo ChRiZ!

    Allgemein kann man sowohl Tiefpass als auch Hochpass anwenden der 90° Phasenverschiebung erzeugt. Bei variabler Frequenz ändert sich jedoch die Amplitude der Ausgangsspannung die durch AGC stabilisiert werden muss, was die Sache kompliziert.

    Deswegen für variable Frequenz am eifachsten wäre beide Spannungen mit µC generieren.

    MfG

  3. #3
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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    Hier noch zum Vergleich die professionelle Lösung:

    http://de.nanotec.com/downloads/pdf/..._090_SMC11.pdf

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Wenn Du ein Ozzi hast, sehe Dir einfach einmal an was so ein
    Kondensator oder eine Spule macht. Beim C ist die !Spannung! verzögert,
    bei L eilt sie vor. In der Analog Technik kann man sich auch einmal
    den Wienbrücken Ozzilator ansehen. Ob sich der Aufwand wirklich lohnt?
    So ein Schrittmotor läuft ganz gut mit Sinusähnlichen Digitalsignalen.

    Außerdem, einen echten "sauberen" Sinus kann eh nur eine Analoge
    Schaltung generieren, wenn dann auch noch die Amplitude frequenz
    abhängig angepasst werden muss, wird es schnell kompliziert.

    Gruß Richard

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Vielen Dank für Eure Antworten.
    Ich habe bereits einen sehr schönen Sinus generieren können mit dem Atmega - PWM und Tiefpass-Filter und dann auf einen Analogverstärker.
    Ich möchte einen Schrittmotor mit externem Encoder betreiben um so die Sinus oder Cos. Wellen genau uf die richtigen Spulen zu leiten. Die Schritte spielen mir dan garkeine Rolle mehr

    Hmm, gibt es denn kein verzögerungsglied, dass nur verzögert und nicht noch Spannung oder Strom beeinflusst? - Schade

    Zwei Wellen sin und cos mit dem Atmega ist aber auch kein problem.

    Die Prof. Lösung gibt mir aber keinerlei feedback über Schrittverluste etc. Ich möchte eigentlich einen Roboter genau Steuern und anstatt teure Torque motoren oder andere Direktantriebe Schrittmotoren verwenden.
    Ich denke das man aus einem Schrittmotor mit der richtigen Ansteuerung recht einfach einen sehr ruhige und dynamischen lauf bewirken kann.

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Zitat Zitat von ChRiZ
    Hmm, gibt es denn kein verzögerungsglied, dass nur verzögert und nicht noch Spannung oder Strom beeinflusst? - Schade
    Das ist Motortechnisch bedingt, jeder Motor ist auch ein Generator der
    durch Inducktion eine "Gegenspannung" aufbaut. Je höher die Frequenz,
    je höher die Gegenspannung. Um eine möglichst gleich bleibende Leistung
    zu bekommen muss deshalb Frequenzabhängig die Motorspannung angepasst
    werden.

    Aus diesem Grund werden Schrittmotore mit weitaus höhere Spannung als
    dessen Nennspannung betrieben, geregelt wird diese (Spannung) dann über den Maximal zulässigen Strom für die Motore. Stelle Dir mal vor der Motor
    soll nur jede Minute einem Schritt machen, dann wirkt während des
    Stillstandes nur noch der Kupferwiderstand der Motorwicklung und der
    ist recht niedrig.....Ein Verzögerungsglied ist da vollkommen Unschuldig.

    Gruß´Richard

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    jo, ich meine wenn der Motor still steht, dann steht auch die Sin. resp. Cos. Welle still, die Phasenverschiebung brauch ich jedoch auch dann.

    Die Stromregelung macht schon Sinn, das muss ich auf alle Fälle beachten.

    lg Chris

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Zitat Zitat von ChRiZ
    jo, ich meine wenn der Motor still steht, dann steht auch die Sin. resp. Cos. Welle still
    Richtig und wenn die "welle" gerade im Spannungsmaximum
    "still steht" und der Strom nur durch den Ohmschen Kupfer
    Widerstand der Spule begrenzt wird...raucht der Motor ab!

    Ich halte Deinen Aufwand aber für etwas Overkill! Ein Motortreiber
    IC ist da allemal Preiswerter und weitaus einfacher anzusteuern.
    Außerdem was glaubst Du machen die Motorinternen Kapazitäten
    und Induktivitäten aus den schönen sauberen Sinus.

    Der Aufwand für einen echten Wechselrichter lohnt sich eher nur
    für echte Drehstromantriebe, Obwohl es dafür auch schon IC`s gibt
    und man dann nur noch entsprechende Brücken benötigt.

    Gruß Richard

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hallo!

    Ich habe eine "verrückte" Idee nur einen entsprechenden Kondensator seriell mit einer Spule des Motors verbinden und beide Anschlüsse nur mit Sinusspannung versorgen. Das Prinzp ist zum Anlauf den einphasigen AC Motoren (mit zwei Wicklungen) verwendet, wurde aber von mir für Stepper nicht ausprobiert. Theoretosch solte es aber rotierenden Magnetfeld (vielleicht nicht ganz runden, sondern eliptischen) im bestimmten Frequenzbereich erzeugen.

    MfG

  10. #10
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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    Hier ist das Prinzip für einen Phasenspeicher für PWM Signale angegeben, mit dem man die PWM Signale für ein Mehr-Phasensystem generieren kann.

    http://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?t=15096

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