Nach ziemlich langer Zeit der Abstinenz von meinem Elektronik-Hobby steige ich seit ein paar Monaten wieder ein und bin kürzlich über etwas gestolpert, das ich bislang nicht klären konnte:
In
ist auf Seite 4 von ?rated voltage? 5V die Rede, auf Seite 7 wird dann aber von 24V als Testbedingung gesprochen.
Wie habe ich das zu verstehen? Interpretiere ich vielleicht ?rated? falsch, wenn ich das mit ?Nenn- oder Normal-? übersetze?
Du liegst schon richtig, aber die 5V sind DC, also Motor im Stillstand. Wenn du den Motor flott laufen lassen willst, und ein ordentliches Drehmoment willst, dann brauchst du mehr Spannung, musst aber den Strom auf 1A RMS begrenzen.
Rated voltage bei Schrittmotoren bezieht sich normalerweise auf die Spannung bei der sich der angegebene Nennstrom in der Wicklung einstellen wuerde. Es ist aber aus vielerlei Gruenden ueblich per PWM mit weit hoeheren Spannungen zu arbeiten, im schnellen Schalterbetrieb.
24V ist in Deinem Fall die Betriebsspannung der zwei H-Bridges (Vollbruecken?) mit denen der Motor im Schalterbetrieb gesteuert wird.
Wobei letzteres natuerlich irgendwo seine (sehr hohen) Grenzwerte hat wo die Chance steigt dass in der Wicklung was ueberfeuert. D.h. man sollte nicht unbedingt viele hundert Volt draufjagen.
Auf gut Deutsch hat der Begriff "Rated Voltage" bei Schrittmotoren meist keine grosse Wichtigkeit.
Ausser bei amerikanischen Produkten, etwa von Spectra Physics. Auf einen Stepper, der nur Feinmechanik in einem Farbstofflaser via Schneckengetriebe und dies auch nur im Schneckentempo antreibt, geben die 160 Volt.
Vermutlich weil das zwei Dollars fuer einen Trafo gespart hat. 115V gleichgerichtet ergibt 163V. Bzzzzt ... britzel ... zisch ... wehe wenn jemand dranpackt der das nicht wusste.
Ich finde es gerade bei Fragen die Anfaenger oder Wiedereinsteiger betreffen wichtig, einen Sachverhalt unter Annahme moderner Baugruppen zu erklaeren. Also das was sie z.B. vorfinden wenn sie einen ausgedienten Drucker ausschlachten so wie unsereins frueher.
Klar.
Klar kann man, tut aber fast niemand mehr.
Und man kann auch mit dem Dampfwagen nach Muenchen fahren :-)
Man sollte so eine Frage IMHO weder mit knappen Einwuerfen a la "so ist das eben" noch mit einer 30-seitigen Abhandlung aller Eventualitaeten beantworten. Wenn jemand z.B. diese Gruende wissen moechten kann er nachhaken und ich oder jemand anders werden gern erlaeutern. Was uebrigens erstaunlich viele per PM tun. Es gibt hier mehr Mitleser als manche glauben.
Das ist m.W. zumindest in preussischen Gegenden der frei uebersetzte Ausdruck fuer switch-mode operation. Lasse mich aber sprachlich durchaus belehren.
Ok, aber er kann wie gesagt weiter nachhaken oder (was ich in mir fachfremden Gebieten nach Lesen eines Post oft tue) im Web tiefer in die Materie einsteigen.
Da ich von Analogtechnik auch nicht viel Ahnung habe, muß ich mal nachfragen: Meinst du damit, die könnten von linearen Endstufen konstant mit hoher Spannung betrieben werden? Würden die Spulen dann nicht durchbrennen? Denn sobald das Magnetfeld einmal aufgebaut ist, wirkt dann ja nur der ohmsche Widerstand.
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Frank Buss, http://www.frank-buss.de
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Sie würden, und deshalb regelt man ja linear runter, sozusagen LM317 mit Poti. Letztlich muss der Strom (RMS) begrenzt werden, und dabei darf man die thermische Trägheit eines Motors nicht vergessen. Auch wenn die ehr bei DASM eingesetzt werden: schau dir mal die Kennlinie eines Motorschutzschalters an.
nein, für "_konstant_ hohe Spannung" bräuchte ich ja keine besondere Endstufe sondern nur Schalter.
Nur mit Text zu beschreiben ist das etwas sperrig, aber ich versuchs mal. Nur das Prinzip, aus dem Kopf, vielleicht fehlt irgendwo ein Faktor zwei oder so. Sicher kann man das alles viel schöner irgendwo im Internet nachlesen...
Für einen bestimmten Drehwinkel muss beim Schrittmotor das Verhältnis der Motor_ströme_ eingestellt werden, Spannung ist zweitrangig.
Stelle Dir den zweiphasigen permanentmagneterregten Schrittmotor so vor: Mit den beiden Spulen (Sin, Cos) kannst Du ein frei drehbares Magnetfeld erzeugen. Der mechanisch unbelastete Permanentmagnet-Rotor richtet sich in diesem Magnetfeld aus.
Dass ein üblicher Schrittmotor mehr als einen Vollschritt pro mechanischer Umdrehung hat, kannst Du sicher selbst umsetzen.
Das war jetzt ohne Last... Der Rotor verhält sich wie eine nichtlineare Drehfeder (wichtig!), d.h. sein Rückstellmoment entspricht dem Sinus (?) der Abweichung vom Feld der Spulen. Das heißt, das größte Moment bekommst Du bei 1/4 Schrittwinkel Abweichung zwischen Feld und Rotor, danach wird es wieder kleiner, das ist die Ursache, weshalb ein Schrittmotor "kippen" kann.
Ist der Spulenstrom höher, wird auch die Federkonstante größer. Klar, oder?
Wenn Du die beiden Spulen mit exakt sinusförmigem Strom beaufschlagst,
90° phasenversetzt, dreht sich ein guter Schrittmotor butterweich, gleichförmig, ganz ohne Schritte.
In der Praxis ist reine Konstantstromerregung jedoch problematisch: Da der Schrittmotor eine Drehfeder ist, und daran eine Masse hängt, schwingt der Mist (Masse - Feder - System). Du brauchst also Dämpfung. Wenn die Endstufe ein idealer Stromregler ist, dämpft das gar nicht. Hier bitte selbst nachlesen.
Jetzt zum Ausgangsproblem "wozu braucht man die Spannung":
EMK: Wenn sich der Anker in der Spule dreht, erzeugt das eine Spannung, "Gegen-EMK". Die mußt Du überwinden. Klar, das ist ein Asynchronmotor, Drehzahl gibt's nicht geschenkt sondern nur gegen Spannung.
Induktivität: Um den Strom in der Spule zu verändern, benötigst Du Spannung U = L * dI/dT (Vorzeichen selbst ausdenken).
nein, mit hoher Spannung UND Stromregelung. Hohe Spannung damit sich der Strom trotz Induktivität schnell aufbaut, Stromregelung damit der Dauerstrom bei Stillstand den Motor nicht überhitzt. Ganz früher gab es auch mal hohe Spannung und Stromregelung durch entsprechend grosse Leistungsvorwiderstände. Die Schaltransistoren mussten nur ein- und ausschalten.
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