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Thema: Schrittmotor als Botantrieb

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von oderlachs
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    Schrittmotor als Botantrieb

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    Hallo Freak's !

    Ich hatte mir mal 2 1,8° Schrittmotore zum Experimentieren gekauft. Diese möchte nun in diesem Jahr in ein Roboterprojekt als Antriebe einbauen.
    Macht es denn aus der erfahrung her überhaupt Sinn , Schrittmotore als Antriebe für Rad oder Kette zu verwenden ??

    Ihre Werte sind: 1,8°/Stepp = 200 Stepp/Umdr und 10V Ub und 0,5A Normalstrom.

    Kann mir hier wer dazu raten oder ist davon abzuraten.

    Ich würde gerne einen Kettengetrieben Bot davon bauen wollen, sollte ich dazu benötigte Antriebsräder und -ketten bekommen.

    Gruss und Dank

    Gerhard
    Arduinos, STK-500(AVR), EasyPIC-40, PICKIT 3 & MPLABX-IDE , Linux Mint

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von malthy
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    Hi,

    ich verwende Schrittmotoren gerne als Antrieb weil man sie - so lange man im Arbeitsbereich bleibt - recht verlässlich open loop betreiben kann, d.h. recht präzise definierte Geschwindigkeiten auch ohne Encoder o. ä. erzeugen kann. Allerdings ist es (je nach Radgröße) vom Drehmoment erfahrungsgemäß weniger günstig, ohne Untersetzung direkt auf die Räder zu gehen. Ob man selber ein einfaches Getriebe aufbauen möchte, kommt auf Lust und Laune und technische Ausstattung der eigenen Werkstatt an .

    Gruß
    Malte

  3. #3
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    Schrittmotoren haben auch ein paar Nachteile: Im Vergleich zum DC Motor eher schwerer für die gleiche Leistung, und auch in Stillstand und langsamer Bewegung braucht man Strom. Für hohe Leistung/Geschwindigkeit braucht man oft relativ Spannung (z.B. 24 V), und ohne extra Überwachung muss man die Motoren immer eher reichlich dimensionieren, damit es nicht zu Schrittverlusten kommt. Wenn es auf geringen Stromverbrauch ankommt sind Schrittmotoren da eher nicht so gut.

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von malthy
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    Hallo Besserwessi,

    ich will nicht oderlachs' Thread kapern, aber kannst Du etwas halbwegs konkretes zu Wirkungsgraden von Schrittmotoren vs. DC-Motoren sagen? Das "pro Leistung" höhere Gewicht bei Steppern war mir zB auch nicht klar (auch wenn ich es intuitiv nachvollziehen kann, jetzt da ich darüber nachdenke). Der Stromverbrauch im Stillstand lässt sich ja zumindest leicht unterbinden (und ist unter bestimmten Bedingungen ja auch ein Vorteil: Haltemoment ohne Bewegung) ...

    Danke!
    Malte

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Geistesblitz
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    Trotzdem ist es ja so, dass man Schrittmotoren, völlig unabhängig von der Last, mit weitestgehend Konstantstrom versorgt, damit sie das geforderte Moment bringen. Bei geregelten DC-Motoren stellt sich der Strom so ein, dass er etwa der auftretenden Last entspricht (sonst würde sich der Motor ja auch schneller oder langsamer drehen, als er eigentlich sollte). Bei Schrittmotoren lässt man immer mehr Strom fließen, damit man nicht zu nah an die Belastungsgrenze kommt, wo sie dann Schritte verlieren können. Das Haltemoment im Stillstand mag zwar ganz schön sein, allerdings lässt sich sowas auch mit selbsthemmenden Getrieben erreichen, und da fließt im Stillstand dann gar kein Strom. Schrittmotoren sind aber dennoch praktisch, weil man sie halt relativ zuverlässig und einfach steuern kann, eine gute Regelung für DC-Motoren zu entwerfen ist da nicht ganz so einfach, dafür laufen diese dann sparsamer.

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von oderlachs
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    Hallo @ll !

    habt erst einmal recht vielen Dank für Eure Informationen und Gedanken zum Thema. Das ein Stepper keine "EierlegendeWollmilchSau" ist kann ich mir schon denken, auch das mit dem Strom gegenüber dem normalen DC-Motor. Natürlich habe ich das vorher schon bedacht, diesen dort einzusetzen wo ich die Stromversorgung dafür auch sicherstellen kann.
    Mir geht es dabei auch um das Lernen in Sachen Programmierung. Nur solch ein Wulst von Steckkabeln, Steckboards usw. auf dem Arbeitstisch, ist nicht das was ich gerade mir ersehne, also soll dabei letztendlich auch was Praktisches, vielleicht ein Bot dabei herrauskommen.
    Ich muss und will ja damit keine "7-Tage-Rennen" fahren

    Gruss und Dank Gerhard
    Arduinos, STK-500(AVR), EasyPIC-40, PICKIT 3 & MPLABX-IDE , Linux Mint

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von Michael
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    Ihre Werte sind: 1,8°/Stepp = 200 Stepp/Umdr und 10V Ub und 0,5A Normalstrom.

    Kann mir hier wer dazu raten oder ist davon abzuraten.
    ich möchte dir von diesen Motoren abraten. Meiner Erfahrung nach würden sie einen Fahrroboter mit 1 bis 1,5kg antreiben können. Wenn da aber schon 600g auf die Motoren entfallen, bleibt nicht mehr viel übrig für Akku, Chassis und die eigentliche Aufgabe.

    Gruß, Michael

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Geistesblitz
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    Wie kommst du auf 600g? Ich komme auf 280g, was eigentlich nicht so besonders viel ist. Ist aber wirklich die Frage, ob da vielleicht doch ein Getriebe angebracht wäre, denn 0,1Nm sind nicht gerade viel.

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von oderlachs
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    Meine Stepper-Motoren wiegen je 122g nach meiner hoffendlich genau gehenden "Digital-Post-Waage".
    Ich denke meine Getriebemotore vom Rover 5 ziehen auch nicht weniger Strom, wenn sie in Betrieb sind und der Bot etwas im "Rucksack" sprich auf der "Ladefläche" hat

    Das Akkupack dürfte der schwerste Teil vom Bot werden 2x 7,4V 2800mAh.

    Gerhard
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  10. #10
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von malthy
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    Wie kommst du auf 600g? Ich komme auf 280g, was eigentlich nicht so besonders viel ist.
    Würde ich auch eher vermuten, dieser hier wiegt 150 g.

    Ist aber wirklich die Frage, ob da vielleicht doch ein Getriebe angebracht wäre, denn 0,1Nm sind nicht gerade viel.
    Ohne Getriebe bin ich acuh schonmal gescheitert, deswegen meine Andeutung oben. Ich hab's vor Ewigkeiten dann mal so gelöst (Ritzel aus altem Drucker, Stepper ebenfalls):

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    Wobei das auch noch ziemlich schrottige Motoren waren ...

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