Schrittmotor um 7kg anzuheben (Steuerung über Arduion)

[Geistesblitz]

Die Leistungsstufe (L293D/L298 und Co.) regelt den Strom nicht, das macht wenn dann der L297. Da wird die Spannung, die über einen Sensewiderstand an der Spulenleitung gemessen wird, mit einer von dir vorgebbaren Referenzspannung verglichen und dementsprechend der Strom eingestellt. Mehr Strom heißt mehr Drehmoment aber auch mehr Wärme.

Für 7kg an 8mm Radius (8mm Durchmesser+8mm zusätzliche Wicklungen) bräuchtest du ein Drehmoment von mindestens 0,54Nm. Bei Unsicherheit würde ich mich aber immer für einen dickeren Motor entscheiden, den Strom kann man ja dank des L297 immernoch anpassen.

[ranke]

Ein Schrittmotor wäre für diese Anwendung nicht meine erste Wahl. Bei Überlast oder Stromausfall rauscht die ganze Chose wieder nach unten. Ob die Lager den Seilzug auf Dauer aushalten ist auch fraglich.
Was spricht gegen einen Scheibenwischermotor?

[-Mike-]

Ich würde einen Potenzflaschenzug basteln/bauen.
Damit kannst du das Gewicht von 7Kg "verkleinern" auf ca 3,5kg somit kannst du auch einen Kleineren Motor benutzen.
Ein Flaschenzug zu bauen ist eigentlich sehr einfach.
Ein Normaler Motor sollte reichen, du misst dann einfach die Zeit wo der Motor Hoch bzw Runter brauch.

[Arkon]

Grade was die angesprochene Selbsthaltung angeht, würde ich zu einem Schneckengetriebe tendieren. Die Vorteile wären die Selbsthemmung bei Stromabfall, dadurch kein benötigter Haltestrom, hohe Übersetzung im Getriebe, dadurch schwächerer->günstigerer Motor nötig.

Nachteilig wäre das, bei Eigenbau, etwas kompliziertere Gehäuse für das Getriebe. Wobei auch das eigentlich recht einfach ist oder schlicht gekauft wird.

[bio]

Was spricht gegen einen Scheibenwischermotor?

Scheibenwischermotor oder anderer "normaler" Motor mit Zeitmessung für hoch und runter hatte ich mir auch schon überlegt. Ich brauche aber eine relativ genaue Positionierung. So auf +- 2 mm soll das Werkstück jedes mal etwa gleich tief eingetaucht werden. Auch darf nicht auf den Boden touchieren.

Da man zwischendurch auch Tauchflüssigkeit nachfüllen kann, messe ich mit einem IR-Distanzsensor (Sharp GP2Y0A41SK0F) den Abstand zur Flüssigkeitoberfläche, wenn die Tauchtiefe noch nicht erreicht ist gebe ich einen stepp zu usw. So kann ich auch gut wieder an die Ausgangsposition fahren, was mit einem Scheibenwischermotor (für mich bisher schwieriger ist. Ausserdem kann ich so eine maximale Tauchtiefe gut einstellen (z.B. einfach -2300 stepps), und muss das nicht mit zusätzlichen Sensoren überwachen.

Wie ist das bei der Trockenzeit, wenn der (Scheibenwischer-)Motor nicht an ist, da bräuchte ich dann eine Seilbremse oder ein Getriebe, oder?

Ja, das Problem mit "rauscht die ganze Chose wieder nach unten" sehe ich auch. Wie Arkon schreibt und ich mir das auch schon angelesen habe wäre für die Selbsthemmung ein Schneckengetriebe nicht schlecht. Gibt es so etwas kombiniert mit einem Stepper, der dann ca 150 RPMs hinbekommt? Auf der anderen Seite würde ich die Gefahr eines Stromausfalls und damit eine verpfuschte Serie in kauf nehmen, wenn ich nicht dauernd daneben stehen muss! Die Lager, hmmmm, das stimmt. Zur Not müßte man die Welle weiter führen und auf der anderen Seite nochmal lagern, das wäre eine Entlastung für den Motor. Hat das jemand schon mal gemacht und best practice-Beispiele?

Wo und wie bringt ihr denn eure Motor-Driver an? Am Motor oder eher in Nähe der Steuerungselektronik? Und wie macht ihr das mit der Stromversorgung

[ranke]

Das mit der Positionierbarkeit ist natürlich ein Argument das anscheinend für den Stepper spricht. Ein Scheibenwischermotor macht auch keine 150 1/min, sondern etwa nur die Hälfte. Wenn Du jetzt (Stepper, 150 1/min) mit einem wirksamen Wickeldurchmesser von 8mm rechnest, brauchst Du etwa 16mm Durchmesser (also 50mm Umfang) um die selbe Ziehgeschwindigkeit beim Scheibenwischermotor zu erreichen. Um auf +/-2mm zu positionieren muss der Wischermotor die Wickelwelle auf +/- 15 Winkelgrad positionieren können. Das dürfte sogar mit einem simplen Endschalter (der den Motor bei Erreichen des Grenzwerts abschaltet) noch gehen. Genauer geht es sicher noch mit einer analogen Regelung, die die Spannung bei Annäherung an den Sollpunkt langsam herunterregelt. Das dürfte aber aus meiner Sicht eine unnötige Komplizierung darstellen.
Eine Haltebremse braucht der Wischermotor nicht, er hat schon ein eingebautes Schneckengetriebe, das selbsthemmend ist (deswegen läuft er auch so langsam).

[bio]

Wenn Du jetzt (Stepper, 150 1/min) mit einem wirksamen Wickeldurchmesser von 8mm rechnest, brauchst Du etwa 16mm Durchmesser (also 50mm Umfang) um die selbe Ziehgeschwindigkeit beim Scheibenwischermotor zu erreichen. Um auf +/-2mm zu positionieren muss der Wischermotor die Wickelwelle auf +/- 15 Winkelgrad positionieren können. Das dürfte sogar mit einem simplen Endschalter (der den Motor bei Erreichen des Grenzwerts abschaltet) noch gehen.

Stimmt, wenn ich den Radius erhöhe könnte ich auch auf die 150 RPMs kommen. Meinst du ein Scheibenwischermotor mit Schneckengetriebe "schafft" dann noch 7 kg. Ich habe bisher mit minimalem Radius gerechnet, da dann ja die Zugkraft stärker ist und die Positionierbarkeit gut ist. Momentan ist aber eher der Distanzsensor das Nadelöhr für die Genauigkeit. Rechne momentan mit einem Mittelwert von 10 Messungen. Werde aber den Median - da gibts für den Arduino auch eine schöne Klasse http://arduino.cc/playground/Main/RunningMedian - an Stelle des Mittelwerts nehmen, der ist gegen Ausreißer robuster.

Eine Haltebremse braucht der Wischermotor nicht, er hat schon ein eingebautes Schneckengetriebe, das selbsthemmend ist (deswegen läuft er auch so langsam).

Ahh, Wischermotor mit Getriebe! Das ist ein Schneckengetriebe. Verlockend, auch der Preis dann ... und selbsthemmend. Ich bräuchte dann aber unbedingt einen Endabschalter auch für oben ...

[WL]

Ich habe diesen
http://www.pollin.de/shop/dt/OTA2OTg...696716_03.html
mal ausprobiert.
Ist jetzt aber leider ausverkauft..................
Siehe auch: https://www.roboternetz.de/community...fekter-Antrieb

u.U. gibt es sowas aber beim Schrotter !
Der hat 2 Hallsensoren als Encoder an Bord und die Ansteuerelektronik für (wahrscheinlich) einen KFZ-Fensterheber.
Sollte sich für Dein Projekt eignen.

[ranke]

Meinst du ein Scheibenwischermotor mit Schneckengetriebe "schafft" dann noch 7 kg

Rechnerisch sollte er (bei 14mm Radius und 70N Last) etwa 1 Nm brauchen. Häufig sind bei Scheibenwischermotoren kaum technische Daten aufzutreiben - so etwas scheint irgendeiner obskuren Geheimhaltung zu unterliegen. Vielleicht kann sich wikileaks mal darum kümmern. Ich habe hier eine schon etwas ältere Bosch Liste, da stehen Daten drin, die kleinsten haben in der schnellen Stufe wenigstens 2 Nm Dauermoment (Anlaufmoment etwa das zehnfache) bei etwa 60 1/min (Scheibenwischer von deutschen Autos gehen immer recht langsam, verglichen zu italienischen zum Beispiel. Eine Magneti-Marelli Liste habe ich leider nicht). Da kann man also eventuell noch ein paar mm zulegen beim Wickeldurchmesser.

[bio]

Der hat 2 Hallsensoren als Encoder an Bord und die Ansteuerelektronik für (wahrscheinlich) einen KFZ-Fensterheber.
Sollte sich für Dein Projekt eignen.

Wischermotoren haben keine Hallsensoren, oder?