Halbschritt machen wohl alle noch, aber dann hängts meines Wissens von der Qualität des Motors ab ob wirklich kleine Schritte durch Veränderung des Stroms der Stränge sauber machbar sind. D.h. meist wählte man bisher Stepper mit kleineren Schrittwinkel oder verwendete Getriebe/Übersetzung um die Auflösung zu erhöhen.
Bewegung: hörbar schon aber nicht schlimm weil wohl meist zu niederfrequent. Ansteuerung per Schaltregler sollte oberhalb 15kHz liegen weil sonst unangenehm ( Magnetostriktion ). Darf bei alten/billigen Motoren auch nicht zu hoch liegen, weil die für Ansteuerung mit DC gedacht waren und nicht für Schaltregler.
Getaucht hat man einiges an Widerstand gegen sich: schwacher Motor = majestätische Geschwindigkeit. Was nach irgendwelchen Modell- skalierungen dann der Sollgeschwindigkeit von einem nuklearen Jagd-UBoot entspricht weiss ich nicht. Aber viele Boote werden mit Motoren und Akkus vollgepackt bis sie fast absaufen.
BDLC sind neuer und teuerer. Ausserdem tut sich bei Magnetmaterial laufend einiges was beiden technisch zugute kommt aber auch die Preisunterschiede zwischen guten und schlechten DC-Motoren miterklärt.
Wenn man Entmagnetisierung mal nicht berücksichtigt geht es um die Frage wie lange die Wicklung welche Übertemperatur aushält. Wicklungstemperatur kann man aber experimentell am Motor bei seinem Belastungsprofil messen. Für Raketen gabs ehedem ( Garnell "Guided Weapon Control Systems" 1977 nettes Buch ) die Faustregel daß man Industriemotor nehmen und 200% belasten kann, da er nur 60sec Lebensdauer haben muß.
Da diese Geschwindigkeit mit der Wurzel aus der Bootslänge skaliert, landet man so bei deutlich höeren Geschwindigkeiten als wenn man die Geschwindigkeit genauso skaliert wie die geometrischen Maße. Das macht die Modelle interessanter...
Problem ist, daß das Modell-UBoote einem echten UBoot-Typ entsprechen soll, alles andere wird in der Ecke gerne als "Phantasie-UBoot" abgetan. Wenn man linear runterskaliert ist die Bootsform dann im Modell hydro- dynamisch nichtmehr optimal. Nur wenige Oldtimer wie Helmut Huhn
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haben bauchigere Form weil er aus Blech selber gebaut hat, fertige Kunstoffrümpfe gabs damals nicht. Der hat dann auch mehr Platz im Rumpf und nicht alles mit Motor und Akkus vollgepackt.
D.h. auch hier: dicker Motor deutet oft auf wenig optimierten Gesamtentwurf hin.
Nach meinen Informationen funktioniert Mikroschritt einfach mit den Bestromungsverhältnissen zwischen den Spulen. Halbschritt heißt, dass die beiden benachbarten Spulen den gleichen Strom tragen und sich der Rotor deshalb in die Zwischenstellung begibt. Kriegt jetzt die eine Spule etwas mehr Saft als die andere, dreht sich der Rotor entsprechend mehr zur einen als zur anderen Spule. Damit ist dann jede Zwischenposition zwischen den Vollschritten möglich. Allerdings können solche Zwischenpositionen halt nur mit Stromfluss und damit mit Wärmeentwicklung gehalten werden. Das könnte u.U. ein Problem mit der Wärmeabfuhr werden, wenn eine solche Position längere Zeit gehalten werden muss.
Mich interessiert das Halten der Zwischenposition jetzt eher weniger, die Geräuschentwicklung dafür um so mehr. Diesbezüglich ist die übliche Rechteckversorgung ja nicht grade der große Hit. Mit Sinus (-> Annäherung mit Mikroschritt) sollte das Problem allerdings lösbar sein. Beim Erreichen der Position muss die Steuerung dann aber den Mikroschritt wieder abschalten, damit nichts unnötig Leistung verbrät.
Wenn die niedrige Frequenz als Rechteck antanzt, dann werden aber doch damit sicher auch gut hörbare Frequenzen angeregt. Was sich bisher so mitgekriegt habe, ist, dass fast alle Stepper im Betrieb zu Singen anfangen. Per Sinus sollte sich dieser unangenehme Frequenzbereich doch eliminieren lassen -> Mikroschritt -> teuer -> besser Gleichstrommotor?
Die Ansteuer-ICs sind ab den 80er Jahren gängig geworden dadurch ist Mikroschritt heute preiswert machbar. Ob man damit jeden Motor aufpäppeln kann wäre ich wie gesagt skeptisch. Ich habs nie probiert.
Man könnte ja einem der üblichen Verdächtigen eine email schreiben ob er sich dazu in newsgroup äussern will:
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Das Mikroschrittboard beschränkt sich aber auf 1/8 Schritt:
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Ob 1/16 wie bei Allegro angpriesen praktisch relevant ist weiß ich nicht.
"Safty integrated" macht doch heute jeder größere Hersteller. Siemens, Bosch, Jetter, B&R, Lust, Baumüller und wie sie alle heißen. Fahr in 2 Wochen nach Nürnberg zur SPS/IPC/Drives, da sind alle vertreten.
Gruß Thorsten - auch auf der SPS, aber ohne Safty ;-)
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"Profi kommt von Profession, d.h. wenn man lange was in dem Fach
erfolgreich gemacht hat. Sonst heisst man Consultant ;-) "
Georg Acher in News:de.sci.electronics zur Frage: Wie wird man Profi?
Einspruch. Schrittmotoren haben gerade bei niedrigen Drehzahlen volles Drehmomen.
Naja, die meisten neuen Hybrid-Schrittmotoren haben hinreichend wenig Rastmoment, um zumindest für 1/8 oder 1/16tel Schritt einsetzbar zu sein. Billige Blechmotoren mit 15° pro Schritt oder mehr sollte man natürlich vermeiden. 1,8° bzw. 200 Vollschritte/U sind heute Standard bei 2-phasigen Motoren. 0,9° bzw. 400 Vollschritte/U sind ebenfalls erhältlich, aber bei der max. Drehzahl im Nachteil und daher selten verwendet.
Gruß Thorsten
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Georg Acher in News:de.sci.electronics zur Frage: Wie wird man Profi?
Genau. Fehler entstehen durch die Stromregelung und das Rastmoment des Motors, weswegen die Genauigkeit (nicht Auflösung!) natürlich nicht beliebig gesteigert werden kann.
Das ist bei Halb- und Vollschritt nicht anders. Stromabsenkung auf 25% oder 50% I(nenn) bei Motorstillstand ist längst Standard und geht auch bei Mikroschritt. Wenn man ganz abschalten will, geht natürlich die Mikroschritt-Position verloren, läßt sich aber ab der nächsten Vollschrittposition wieder anfahren, wenn der Rotor nicht verdreht wurde.
...
Das hängt natürlich auch davon ab, wie die Mechanik angeflanscht ist (z.B. Zahnriemen oder Metallbalgkupplung).
Gruß Thorsten
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Georg Acher in News:de.sci.electronics zur Frage: Wie wird man Profi?
Mir ist so langsam nicht mehr klar, wozu ein Schrittmotor dann überhaupt noch gut ist. Bislang dachte ich, ok das is ne billige Lösung für das Problem 'wo ist mein Motor gerade'?!?
Von der Mechanik verstehe ich etwas mehr als von der elektronischen Seite, weshalb ich denke, dass mir da eher was einfällt. Sichelförmige Zahnprofile zum Beispiel und Gleitlager statt Kugellager (OK, GUTE Kugellager gehen auch, kosten aber auch), Eleastische Entkoppelelemente, dämpfende Materialien, Vermeidung großer Flächen, die abstrahlen könnten, ...
Evolventenverzahnung ist eine ganz andere Baustelle. Da geht's um Zahnräder, die miteinander kämmen. Aber auch da gilt, dass das Übersetzungsverhältnis leider nicht konstant ist, was dann zu entsprechenden Geräuschen führt. Besser wird's mit Schrägverzahnung, die in der Feinwerktechnik mitunter so weit getrieben wird, dass ein Zahnrad dann grade mal noch einen einzigen Zahn hat, der schraubenförmig aufgewickelt ist. Problem: Statt Linienberührung wie bei der Geradverzahnung gibt es nur noch Punktberührung sowie eine laterale Kraftkomponente, die es zu beherrschen gilt.
Schräg verzahnte Zahnriemen würden deshalb einfach von der Scheibe fallen. Sie gegen eine mitrotierende Scheibe laufen zu lassen, würde zu großen Reibwegen und somit schlechten Wirkungsgrad sowie zu Überhitzung führen.
Entsprechend doppelt schräg verzahnten Getrieben werden die Zähne der Zahnriemen (entsprechend der Zahnräder) dann eben nicht zweimal schräg, sondern sichelförmig angeordnet. Z.B.
Wenig Platzbedarf für hohes Drehmoment bei kleiner Drehzahl.
Das dachte ich auch, bis ich eine Testschaltung für einen Antrieb bauen sollte, dessen Nutzlast an 3 Lichtschranken vorbeikommt. Dennoch wird die Nullposition durch Fahren gegen den Endanschlag bestimmt...
Was wirklich sehr vereinfacht wird, ist das punktgenaue Bremsen. Mit dem Stepper fährst du einfach die Rampe runter ans Ziel.
Mit dem DC wird es echt schwierig (bei wechselnder Last). BTDT, hat mich aber Tage und viele Versuche gekostet. Versuch mal an der roten Ampel nur mit dem Zündschlüssel und dem Gaspedal zu halten. Am Berg natürlich.
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Gruß, Raimund
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Ah, jetzt ist klar was du meinst. Läuft wie bei Schrägverzahnung ruhiger aber die Axialkräfte fallen weg bzw. kompensieren sich. Schlau gemacht! :)
Etwas streng symmetrisch so aufbauen, dass sich Unerwünschtes aufhebt (und Erwünschtes nicht, womöglich sogar verstärkt wenn möglich) ist natürlich auch ein ziemlich grundlegendes Prinzip auf "der elektrischen Seite" der Technik, besonders Beispiele aus Analogtechnik fallen mir grad ein. Wird z.B. in Verstärkern gerne gemacht oder bei momentan beliebten Empfängerschaltungskonzepten.
Also gleiche Grundidee wie in der technischen Mechanik bzw. bei 'deiner' Bogenverzahnung :))
Klar. Die Dinge ähneln sich. Der Teufel steckt dann im Detail. Als Laie ist einem z.B. die Versorgungsspannung ziemlich egal, weil man ja weiß: P=U*I. Da dimensioniert man dann schon mal sein Zeug auf 17,4 Volt und stellt dann in der Praxis fest, dass das gar keine gängige Größe ist und man deshalb große Schwierigkeiten kriegt. Oder Transistor. Egal, ob für Logik oder Leistungselektronik - für den Laien ist Transistor halt Transistor. Die Preise unterscheiden sich aber doch... Für solche Dinge braucht man schlicht Erfahrung.
Das ist er ja auch. Aber wo soll die Positionsinformation herkommen, wenn du die Endstufe abschaltest und den Rotor verdrehst? Nach dem Einschalten muss einmal referenziert werden. Das ist beim Schrittmotor genauso wie bei allen relativmessenden Positionsmesssystemen (Inkrementalgeber).
Gruß Thorsten
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Georg Acher in News:de.sci.electronics zur Frage: Wie wird man Profi?
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