Frage zu Schrittmotoren

Von: , Frage gestellt am Di, 14. Okt 2003

Hallo,

ich habe eine prinzipielle Frage zu Schrittmotoren.

Um einen Schrittmotor zum laufen zu bringen, muss
ich im Motor ja verschiedene Stromzustände in der
richtigen Reihenfolge aktivieren.
Sagen wir z.B. 8 Stromzustände im Halbschrittbetrieb
bei einem bipolaren 2-Phasen-Schrittmotor.

Wenn ich dem Motor den ersten Stromzustand vorgebe,
weiss ich ja nicht, in welcher Position sich der Rotor
in Bezug auf den Stator befindet. Also kann es doch sein,
dass sich der Rotor dabei ein paar Schritte dreht, oder?

Ist es also richtig, dass ich dem Motor erst mal einen
beliebigen Stromzustand vorgeben muss, dann erst den
Motor auf eine gewünschte Position bewege und anschließend den Schrittzähler auf Null stelle? Wenn ich die Position des Rotors
einstelle, den Schrittzähler nulle und dann den Motor "einschalte"
könnten dabei theoretisch schon Schrittfehler auftreten,
sehe ich das richtig?

Wie geht man üblicherweise in der Praxis vor?

MfG, Jens

15 Antworten zu dieser Frage

  1. Antwort von nach 3 Stunden 0 hilfreich
    Re: Frage zu Schrittmotoren

    Hallo, Wenn ich dem Motor den ersten Stromzustand vorgebe,
    weiss ich ja nicht, in welcher Position sich der Rotor
    in Bezug auf den Stator befindet. Also kann es doch sein,
    dass sich der Rotor dabei ein paar Schritte dreht, oder?
    nein, das glaube ich nicht. Der Motor wird sich nur auf die
    nächste stbabile Position bewegen, wenn er sich vorher irgend wo
    dawischen befunden hat.
    Im normalen Betrieb bleibt ein Schrittmotor ja üblicherweise immer
    unter Strom, damit er eben keine undefinierte Position einnimmt. Ist es also richtig, dass ich dem Motor erst mal einen
    beliebigen Stromzustand vorgeben muss, dann erst den
    Motor auf eine gewünschte Position bewege und anschließend den
    Schrittzähler auf Null stelle?
    So wird das oft gemacht, wenn man eine definierte Ausgangsposition
    braucht. Man hat irgend wo eine Sensor (Endlagenschalter,
    Gabelkoppler o.ä.), der eine feste Position detektiert.
    Von da aus kann man mit Schritte zählen weitermachen. Wenn ich die Position des Rotors einstelle, den Schrittzähler
    nulle und dann den Motor "einschalte"
    Wie soll das nun gehen? Erst "Rotor einstellen" , dann Motor "anschalten" ??? könnten dabei theoretisch schon Schrittfehler auftreten,
    sehe ich das richtig?
    Wie geht man üblicherweise in der Praxis vor?
    Gruß Uwi

    • Antwort von nach 6 Stunden 0 hilfreich
      Re^2: Frage zu Schrittmotoren

      Hallo, Wenn ich dem Motor den ersten Stromzustand vorgebe,
      weiss ich ja nicht, in welcher Position sich der Rotor
      in Bezug auf den Stator befindet. Also kann es doch sein,
      dass sich der Rotor dabei ein paar Schritte dreht, oder?
      nein, das glaube ich nicht. Der Motor wird sich nur auf die
      nächste stbabile Position bewegen, wenn er sich vorher irgend
      wo
      dawischen befunden hat.
      Mmmh, also du denkst auch, dass sich der Motor bewegen wird,
      wenn auch nur auf die nächste stabile Position. Und du meinst,
      eine stabile Position ist niemals mehrere (Halb-)Schritte
      entfernt? Im normalen Betrieb bleibt ein Schrittmotor ja üblicherweise
      immer
      unter Strom, damit er eben keine undefinierte Position
      einnimmt.
      Ok, aber ich gehe von dem Fall aus, dass der Motor das erste
      Mal (am Tag z.B.) in Betrieb genommen wird. Ist es also richtig, dass ich dem Motor erst mal einen
      beliebigen Stromzustand vorgeben muss, dann erst den
      Motor auf eine gewünschte Position bewege und anschließend den
      Schrittzähler auf Null stelle?
      So wird das oft gemacht, wenn man eine definierte
      Ausgangsposition
      braucht. Man hat irgend wo eine Sensor (Endlagenschalter,
      Gabelkoppler o.ä.), der eine feste Position detektiert.
      Von da aus kann man mit Schritte zählen weitermachen.
      Das habe ich vermutet. So ähnlich werde ich es auch machen. Wenn ich die Position des Rotors einstelle, den Schrittzähler
      nulle und dann den Motor "einschalte"
      Wie soll das nun gehen? Erst "Rotor einstellen" , dann Motor
      "anschalten" ???
      Ok, ich sehe ein, dass das nicht viel Sinn macht, aber nimm mal an,
      es fließt noch kein Strom und der Rotor wird mit der Hand auf eine
      bestimmte Position bewegt, die ich durch Markierungen an meinem Gerät
      gekennzeichnet habe. Diese Position soll meine Nullage sein. Dann
      schalte ich einen Stromzustand ein.

      Ich weiß in diesem Fall nicht, welcher stabilen Position mein
      Rotor am nächsten ist. Wenn ich nun einen beliebigen Stromzustand
      vorgebe, kann ich ja nicht wissen, ob dieser der nächstmöglichen
      stabilen Position entspricht. könnten dabei theoretisch schon Schrittfehler auftreten,
      sehe ich das richtig?
      Wie geht man üblicherweise in der Praxis vor?
      Gruß Uwi

    • Antwort von nach 19 Stunden 0 hilfreich
      Re^2: Frage zu Schrittmotoren

      Hallo,
      bitte meine evtl. untechnische Ausdrucksweise zu entschuldigen:
      auch im stromlosen Zustand befindet sich der Motor nicht zwischen zwei Schritten.
      Du weisst bloß nicht, ob in Drehrichtung vor oder hinter deinem Abschaltpunkt. Du merkst ja das magnetische "Rastverhalten", wenn Du den Rotor drehst
      Und wenn Du keine Mikroschrittsteuerung hast, hast Du auch unter Strom eine rel grosse Schrittweite. Du kannst da ebenfalls nicht "zwischen" den Schritten stoppen.
      Ich hatte das mal bei einem Drehteller nicht bedacht und mir damit ein ziemliches mechanisches Einstellproblem eingehandelt.

      Gruß
      Peter nein, das glaube ich nicht. Der Motor wird sich nur auf die
      nächste stbabile Position bewegen, wenn er sich vorher irgend
      wo
      dawischen befunden hat.
      Im normalen Betrieb bleibt ein Schrittmotor ja üblicherweise
      immer
      unter Strom, damit er eben keine undefinierte Position
      einnimmt.

      • Antwort von nach einem Tag 0 hilfreich
        Re^3: Frage zu Schrittmotoren

        Hallo, zwischen zwei Schritten.
        Du weisst bloß nicht, ob in Drehrichtung vor oder hinter
        deinem Abschaltpunkt. Du merkst ja das magnetische
        "Rastverhalten", wenn Du den Rotor drehst
        na ja, im Leerlauf, also ohne irgend was dran ist das sicher so.
        Wenn die Last aber ein größeres Drehmoment/Reibung hat als das
        recht kleine Rastmoment ohne Strom, dann wird das wohl nicht mehr
        so sein. Und wenn Du keine Mikroschrittsteuerung hast, hast Du auch
        unter Strom eine rel grosse Schrittweite. Du kannst da
        ebenfalls nicht "zwischen" den Schritten stoppen.
        Für geringere Auflösung ist ja dann evtl. auch noch ein Getriebe gut.

        Ansonsten muß ich zugeben, daß ich auch nicht gerade auf
        Schrittmotoren spezialisiert bin. Wenn möglich vermeide ich die
        Dinger wegen der doch etwas aufwendigen Ansteuerung.
        Gruß Uwi

        • Antwort von nach einem Tag 0 hilfreich
          Re^4: Frage zu Schrittmotoren

          Hallo Uwi,
          Einwand stimmt, solange es ein spielfreier! Spindelantrieb ist. Kugelrollspindel oder vorgespannte Mutter.
          Meine "Horror"beschreibung geht übrigens auf den Schrittmotorantrieb eines kleinen, schnuckelichen Drehtellers zurück.
          Für ein zwischengeschaltetes Getriebe gilt ähnliches.
          (mittlerweile gibt es aber Motore mit Nullpunkt-codierten Encoderscheiben)

          Gruß
          Peter na ja, im Leerlauf, also ohne irgend was dran ist das sicher
          so.
          Wenn die Last aber ein größeres Drehmoment/Reibung hat als das
          recht kleine Rastmoment ohne Strom, dann wird das wohl nicht
          mehr
          so sein.

        • Antwort von nach einem Tag 0 hilfreich
          Anmerkung

          Hallo, Wenn die Last aber ein größeres Drehmoment/Reibung hat als das
          recht kleine Rastmoment ohne Strom, dann wird das wohl nicht
          mehr so sein.
          Im stromlosen Zustand sollte da imho eigentlich gar nichts rasten. Nur der Läufer hat einen Permanentmagneten, außen sind nur Spulen. Und wenn Du keine Mikroschrittsteuerung hast, hast Du auch
          unter Strom eine rel grosse Schrittweite. Du kannst da
          ebenfalls nicht "zwischen" den Schritten stoppen.
          Für geringere Auflösung ist ja dann evtl. auch noch ein
          Getriebe gut.
          Das dann natürlich entsprechend spielfrei sein sollte. Ansonsten muß ich zugeben, daß ich auch nicht gerade auf
          Schrittmotoren spezialisiert bin. Wenn möglich vermeide ich
          die Dinger wegen der doch etwas aufwendigen Ansteuerung.
          Gibt noch weitere Nachteile - z.B. die fehlende Dynamik. Der hohe Strom auch im Stillstand. Das 'Übersetzen' bei zu großen Momenten. Der Lärm beim Fahren. Etc....

          Gruß
          Axel

          • Antwort von nach 2 Tagen 0 hilfreich
            Re: Anmerkung

            Hallo Axel,

            die Spulen besitzen doch einen Eisenkern.
            Der wird vom Permanentmagneten eines
            Permanentmagnetschrittmotors oder eines Hybrid-
            schrittmotors angenzogen.

            Reluktanzschrittmotoren haben dagegen kein
            Selbsthaltemoment.

            Gruß, Jens

            • Antwort von nach 2 Tagen 0 hilfreich
              Re^2: Anmerkung

              Hallo, die Spulen besitzen doch einen Eisenkern.
              Der wird vom Permanentmagneten eines
              Permanentmagnetschrittmotors oder eines Hybrid-
              schrittmotors angenzogen.
              Reluktanzschrittmotoren haben dagegen kein
              Selbsthaltemoment.
              Hast Recht, hab' ich verwechselt.

              Gruß
              Axel

  2. Antwort von nach 22 Stunden 0 hilfreich
    Re: Mal ein paar Probleme aus der Praxis hierzu

    in einem bei mir aufgetretenen Fall:

    "kleiner" Schrittmotor - 9Grad Vollschritt - , treibt Kugelspindel mit 2mm Steigung, die einen Schlitten hin-und-her bewegt. Hub 120mm

    Jetzt Notaus- Stromaus: der Schlitten kann folglich irgendwo stehen.
    Außerdem musst Du ja davon ausgehen, dass jemand von Hand am Antrieb gespielt hat.
    Folglich musst Du referenzieren. Lichtschranke oder so.
    Und da fangen die Probleme u.U. an, jedenfalls, wenn Du es mit einer sturen Elektronikabteilung zu tun hast.
    Weil:
    Während des Normalbetriebs fährst Du die gewünschte Position mit einer Rampe an.(Am einfachsten per Schrittzählung)
    Geht für das erste Referenzieren natürlich nicht.
    Und wenn dann die Software den Referenzgeber mit polling abfragt....
    Und da hast Du evtl. schon den ersten Schrittfehler.
    Mich hätte mal interessiert, wie andere sowas machen

    Gruß
    Peter



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