Treiber für Elektromotor

[Emmanuel]

Hallo Elektronik-Gemeinde!

Ich möchte den L4118L1804-T6X1 Schrittmotor (siehe: http://de.nanotec.com/fileadmin/files/Datenblaetter/Linearaktuatoren/L41/L4118L1804-T6x1.pdf mit einem Raspberry Pi ansteuern und benötige dafür natürlich einen Motortreiber. Anschließend möchte ich den Motor mit einer externen Spannungsquelle speisen.

Nun habe ich diesen Treiber gefunden http://shop.pimoroni.com/products/sparkfun-big-easy-driver. Meiner Meinung nach würde damit die Ansteuerung funktionieren. Da ich kein Profi im Elektronikbereich bin, möchte ich mich tortzdem nochmal vergewissern.. was sagt ihr?

 

[patois]

:arrow:

Meines Erachtens solltest du darüber nachdenken oder nachlesen, was passiert,
wenn die Spindel am Ende des Verfahrwegs blockiert wird ...

Ich würde mich nicht darauf verlassen, dass der Brandmelder irgendwann die Rauchsignale erkennt ... :wink:

(Dieses Problem des auf Anschlagfahrens taucht auch in einem anderen Thread auf, wo ein Autorückspiegel über einen Monoflop-Impuls aus/eingefahren werden soll. Dort hat sich der Fragesteller auch noch keine Gedanken über dieses Problem gemacht!)

P.

 

[Emmanuel]

Hallo und vielen Dank für deine Antwort.

Natürlich habe ich mir um diesen Fall Gedanken gemacht. Deshalb soll ein Endschalter oder eine Strombegrenzung integriert werden.
Neben dem Big-easy-driver habe ich auch noch diesen Treiber http://www.watterott.com/de/Pololu-A4988-Schrittmotortreiber gefunden. Dieser hätte z.B. schon eine Strombegrenzung integriert

Allerdings stellt sich für mich folgende Frage: der Motor benötigt 2 A / Phase. Was ist bei Spitzenströmen? Raucht mir der Treiber dann sofort ab oder verkraftet er diese kurzzeitig? Entsprechen die Treiber den Anforderungen des Motors und lässt sich so ein Projekt mit dem Raspberry PI B dann umsetzten?

Da ich Programmiererfahrung habe, stelle ich mir das nicht schwierig vor..

 

[patois]

Hallo und vielen Dank für deine Antwort.

Natürlich habe ich mir um diesen Fall Gedanken gemacht. Deshalb soll ein Endschalter oder eine Strombegrenzung integriert werden.
Neben dem Big-easy-driver habe ich auch noch diesen Treiber http://www.watterott.com/de/Pololu-A4988-Schrittmotortreiber gefunden. Dieser hätte z.B. schon eine Strombegrenzung integriert

Allerdings stellt sich für mich folgende Frage: der Motor benötigt 2 A / Phase. Was ist bei Spitzenströmen? Raucht mir der Treiber dann sofort ab oder verkraftet er diese kurzzeitig? Entsprechen die Treiber den Anforderungen des Motors und lässt sich so ein Projekt mit dem Raspberry PI B dann umsetzten?

Da ich Programmiererfahrung habe, stelle ich mir das nicht schwierig vor..

Wie soll der Raspberry erfahren, dass die Strombegrenzung angesprochen hat?

P.

 

[Emmanuel]

siehe Produktbeschreibung des Motortreibers

:arrow:
Adjustable current control lets you set the maximum current output with a potentiometer, which lets you use voltages above your stepper motor’s rated voltage to achieve higher step rates

 

[patois]

siehe Produktbeschreibung des Motortreibers

:arrow:
Adjustable current control lets you set the maximum current output with a potentiometer, which lets you use voltages above your stepper motor’s rated voltage to achieve higher step rates

Leider ist das nicht die Antwort auf meine Frage.

Ich gehe davon aus, dass die Strombegrenzung funktioniert, aber der Raspberry muss doch den Befehl, den er an das Motor-Interface sendet, zurück nehmen = abschalten. Dazu muss "Kleinhirn" STROMBEGRENZUNG an "Großhirn" RASPBERRY signalisieren, dass der Notfall = Überlastung eingetreten ist und der Befehl "Motor EIN" zurückgesetzt werden muss.

Beim Endschalter wäre das genau dasselbe. Er müßte auch den Raspberry benachrichtigen und nicht nur den Strom zum Motor unterbrechen.

P.

 

[Emmanuel]

Danke für deine Antwort!

Ich habe deine Frage schon verstanden, allerdings wollte ich dich darauf hinweisen, dass der Treiber eben schon eine Stormbegrenzung, Temperaturüberwachung etc. integriert hat.
So wie das hier gelöst ist, ist es natürlich nicht am effizientesten / geschicktesten. Allerdings besteht evtl eine Möglichkeit das Signal der Strombegrenzung abzugreifen, bzw. Sie lässt sich sicherlich nachrüsten.

Aber immerhin wird bei dieser Lösung der Strom unterbrochen und das ist ja der Kern der Geschichte oder liege ich da falsch?

 

[patois]

Danke für deine Antwort!

Ich habe deine Frage schon verstanden, allerdings wollte ich dich darauf hinweisen, dass der Treiber eben schon eine Stormbegrenzung, Temperaturüberwachung etc. integriert hat.
So wie das hier gelöst ist, ist es natürlich nicht am effizientesten / geschicktesten. Allerdings besteht evtl eine Möglichkeit das Signal der Strombegrenzung abzugreifen, bzw. Sie lässt sich sicherlich nachrüsten.

Aber immerhin wird bei dieser Lösung der Strom unterbrochen und das ist ja der Kern der Geschichte oder liege ich da falsch?

Der Strom wird durch die Strombegrenzung nicht unterbrochen, sondern nur auf den eingestellten Wert begrenzt!

Dieser von dir max. zugelassene, weil von dir eingestellte Maximal-Strom steht solange an, wie der Raspberry den Fahrbefehl ausgibt!

P.

 

[bigdie]

Schrittmotoren arbeiten in der Regel immer ohne Endanschlag beidseitig.
Es gibt normalerweise einen Startpunkt z.B. linke Seite. Dort ist dann z.B. ein induktiver Sensor. Wenn man die Anlage Einschaltet, fährt der Motot normalerweise dann immer erst zum Start (Sensor meldet) und dann soweit bis der Sensor aus geht. Dort wird der steuerungsinterne Zähler genullt. Dann weis die Steuerung immer genau, wo der Motor ist. Und auch wenn du den unterwegs blockierst, steht das Signal nicht dauerhaft an. Die Steuerung will z.B. 100mm fahren und gibt dafür 1000 Impulse aus. Wenn der Motor nur 50mm kommt, werden trotzdem nur 1000 Impulde ausgegeben. Erst wenn er wieder zum Startpunkt fährt, und am Sensor nicht ankommt oder der interne Zähler dann von 0 extrem abweicht, wenn der Sensor erreicht wird, weis die Steuerung das etwas nicht passt.
Eine permanente Überwachung der Bahnlage hast du nur bei einem Servoantrieb mit Messsystem.

 

[patois]

.
Also ich glaube nicht, dass dieser TE in seinem Raspberry das Referenzpunkt anfahren und das Nullpunkt setzen programmiert.
Ob er die Strecke dann incrementell abfahren will, hat der TE auch noch nicht kundgetan.

Vermutlich war da die Idee den Raspberry einzusetzen, aber was dazu alles erforderlich ist, das ist wohl noch in Nebel gehüllt.

P.

 

[bigdie]

Wenn du keine Referenz setzen willst, und nicht per Zähler und Impulsen die Wegsterecke oder Anzahl der Umdrehungen festlegen willst, dann brauchst du auch keinen Schrittmotor. Wenn ich nur zwischen 2 Endschaltern hin und her fahren will, geht jeder andere Motor oder Getriebemotor auch und ich brauch auch keine Treiberschaldung sondern im einfachsten Fall 2 Relais.

 

[patois]

Wenn du keine Referenz setzen willst, und nicht per Zähler und Impulsen die Wegsterecke oder Anzahl der Umdrehungen festlegen willst, dann brauchst du auch keinen Schrittmotor. Wenn ich nur zwischen 2 Endschaltern hin und her fahren will, geht jeder andere Motor oder Getriebemotor auch und ich brauch auch keine Treiberschaldung sondern im einfachsten Fall 2 Relais.

Hallo, ich will garnichts.

Der TE will mit dem Raspberry diesen Linearmotor betreiben.

Er hat da keine CNC-Steuerung, nur den Raspberry ...

Was er wirklich machen will, hat er auch nur andeutungsweise erklärt. :wink:

Angeblich kann er programmieren!

Na, dann viel Vergnügen ...

P.

 

[bigdie]

Meines Erachtens solltest du darüber nachdenken oder nachlesen, was passiert,
wenn die Spindel am Ende des Verfahrwegs blockiert wird ...

Ich würde mich nicht darauf verlassen, dass der Brandmelder irgendwann die Rauchsignale erkennt ... Wink

Leider ist das nicht die Antwort auf meine Frage.

Ich gehe davon aus, dass die Strombegrenzung funktioniert, aber der Raspberry muss doch den Befehl, den er an das Motor-Interface sendet, zurück nehmen = abschalten. Dazu muss "Kleinhirn" STROMBEGRENZUNG an "Großhirn" RASPBERRY signalisieren, dass der Notfall = Überlastung eingetreten ist und der Befehl "Motor EIN" zurückgesetzt werden muss.

Beim Endschalter wäre das genau dasselbe. Er müßte auch den Raspberry benachrichtigen und nicht nur den Strom zum Motor unterbrechen.

Der Strom wird durch die Strombegrenzung nicht unterbrochen, sondern nur auf den eingestellten Wert begrenzt!

Dieser von dir max. zugelassene, weil von dir eingestellte Maximal-Strom steht solange an, wie der Raspberry den Fahrbefehl ausgibt!

Warum schreibst du dann den ganzen Quatsch. Bei einem Schrittmotor braucht man weder Endschalter noch brennt der Motor ohne Rückmeldung durch, weil das Signal länger ansteht. Das Signal steht genau so lange an, wie er ohne Störung bis zum Ziel braucht. und das egal ob er ankommt oder nicht.
Schrittmotoren hat man erfunden, um ohne Rückmeldung auszukommen.

 

[patois]

Wenn du keine Referenz setzen willst, und nicht per Zähler und Impulsen die Wegsterecke oder Anzahl der Umdrehungen festlegen willst, dann brauchst du auch keinen Schrittmotor. Wenn ich nur zwischen 2 Endschaltern hin und her fahren will, geht jeder andere Motor oder Getriebemotor auch und ich brauch auch keine Treiberschaldung sondern im einfachsten Fall 2 Relais.

@ Emmanuel

Bitte setze dich mit "bigdie" auseinander, bezüglich seiner diversen Vorschläge.

Wenn du beim Schrittmotor bleiben willst, dann lasse dir von "bigdie" auch genau erklären, was du alles in deinem Raspberry programmieren musst.

Besonders genau solltest du ihn befragen, wie du das Referenzpunkt-Fahren und das Nullpunkt-Setzen bewerkstelligen musst, wobei sowohl der Hardwareteil wie auch der Softwareteil detailliert darzulegen wäre, bzw. zu hinterfragen wäre.

Viel Vergnügen mit "bigdie".

Zu diesem Thema bin ich ab sofort nur noch im PN-Bereich ansprechbar.

Patois

[ Hallo Emmanuel, ich habe langjährige Erfahrung im Ref-Pkt-Fahren und Null setzen, inklusive der erforderlichen Hardware-Anteile, daher vermute ich, dass du dich schwertun wirst bei dem Entwurf einer Schrittmotor-Steuerung auf Raspberry-Basis. Diskussion nur noch über PN! ]

 

[Emmanuel]

Hallo Leute und vielen Dank für eure Antworten!

Ich bin wirklich sehr froh über eure Hilfe, da ich mit Elektromotoren bisher nicht viel am Hut hatte.

Natürlich habt ihr recht, ich sollte vielleicht mein Projekt genauer erläutern:
Ich mach gerade meine Bachelorarbeit und darf einen Adapter konstruieren, welcher Module mit niedriger Frequenz rein und raus ziehen soll. Das ganze hat das Ziel einen Langzeittest durchzuführen, um die Hot-Plug-Fähigkeit der Software zu testen.
Das Gerüst sowie die Aufnahme für die Module habe ich bereits fertig entwickelt. Nun muss ich nur noch die Vor- und Rückwärtsbewegung der Aufnahme realisieren, um die Module zu bewegen.
Da es sich bei dieser Vor- und Rückwärtsbewegung nur um ein paar mm handelt und die Bewegung hunderte Mal identisch ausgeführt sowie eine genaue Position angefahren werden muss, habe ich mich für einen Schrittmotor entschieden. Zusätzlich möchte ich mich beim ersten Prototypen mit so wenig Sensorik wie möglich aufhalten.
Aus diesem Grund sind Servor- und Getriebemotor für mich aus dem Rennen.
Ich habe auch schon den passenden Schrittmotor von Nanotec gefunden (habe ich am Anfang gepostet) und mit der Firma Nanotec über die Realisierung gesprochen. Um noch genauere Positionen zu erreichen, möchte ich eine Spindel einsetzen. Somit kann ich die nötigen Impulse für die benötigte Strecke exakt und einfach mit Hilfe der Spindelsteigung berechnen.

Bisher habe ich mir die Ansteuerung vielleicht etwas zu simpel vorgestellt: Ich dachte (und denke immernoch) dass ich dem Motor lediglich sagen kann, gehe die Anzahl X an Schritten nach vorne und wieder zurück. Wie die Ansteuerung der einzelnen Spulen zu programmieren ist weiß ich (steht ja im Datenblatt).

Ist eine Referenz bzw. Nullung bei einem Schrittmotor zwingend nötig?

Bezüglich dem Motortreiber: Ja Patois, du hast recht, der Strom wird nicht unterbrochen sondern lediglich am Poti (der zuvor von mir eingetellt wird) verbraten. Das ist nicht die effizienteste Lösung, aber ich denk das lässt sich ausbauen.
Wichtig ist zunächst, dass der Motortreiber die Leistung bringt und das war ja meine ursprüngliche Frage .

Viele Grüße

 

[bigdie]

An einer Stelle brauchst du halt eine Kontrolle, das der Motor dort auch ist. Die Steuerung muss ja z.B. auch nach einem Stromausfall mitten drin auch wieder in Ausgangsstellung finden. Deshalb fährt man halt in eine bestimmte Richtung am besten bis zu einem Festanschlag und wenn der erreicht ist, erfolgt eine Rückmeldung. dann wird der Zähler genullt. Und wenn der Zähler beim erneuten Anfahren des Punktes nicht 0 ist, hat man einen Fehler.

 

[Emmanuel]

alles klar, das hab ich verstanden

Das heißt für mich: für den Prototyp (es gibt kein Stromausfall) benötigt man nicht zwingend ein Referenzpunkt.
Um das ganze dann aber professionell auszuarbeiten, werde ich das mit einem Endanschlag umsetzten.


vielen Dank für deine Hilfe!

 

[patois]

Information zum Raspberry Pi (ein wenig OFF-TOPIC)

.
Für alle Leser, die diesen Thread gelesen haben, aber vielleicht mit "Raspberry Pi" nicht so vertraut sind,
folgt hier ein LINK zu einer Webseite, die umfangreiche Informationen über den "Raspberry Pi" zur Verfügung stellt:

http://www.netzmafia.de/skripten/hardwa ... index.html

Patois