Stepper (/Nema17) mit 12V oder 24V betreiben ?

Mal losgelöst vom Heizbett, was wäre für das Betreiben der Stepper besser 12V oder 24V..
Ich baue gerade einen UM-Clone mit 300x400mm Druckfläche und überlege, ob ich die Stepper besser (Nema17) unter 24V laufen lassen sollte ??
Treiber sind TMC2100..

... mit einer höheren Spannung wird auch die damit maximal mögliche Geschwindigkeit und Beschleunigung höher ...

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Viktor
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VDX
... mit einer höheren Spannung wird auch die damit maximal mögliche Geschwindigkeit und Beschleunigung höher ...

Das habe ich deutlicher gemerkt als ich erwartet hatte. Ich baue jetzt nur noch 24V Drucker. Ein angenehmer Nebeneffekt ist die geringere benötigte Stromstärke für die Heizungen.

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Bei der Baugröße würde ich auch eher 24 V nehmen.

Alles unter 200mm kann man mit 12v betreiben, ist auch für anfänger leichter da man auf nichts achten muss.

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1 Drucker: [forums.reprap.org]
2 Drucker: [forums.reprap.org]
3 Drucker: [forums.reprap.org]

Bei den TMC nicht vergessen:

Die 5V Versorgung wird linear aus der Motorspannung erzeugt.
Damit werden die Steppertreiber bei 24V deutlich wärmer als bei 12V.

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Chaosstifter
Bei den TMC nicht vergessen:

Die 5V Versorgung wird linear aus der Motorspannung erzeugt.
Damit werden die Steppertreiber bei 24V deutlich wärmer als bei 12V.

Guter Hinweis... Danke !!

Ganz klar 24V!

Hast du einen Vergleich zwischen 12V und 24V ??

Nein. Nur theoretisches Wissen. Bei 24V reagieren die Motoren einfach besser. Wie VDX schon geschrieben hat.

Nur mal zu zur Info:

Duet Motorauswahl

Eine Nachfrage.. muß man an der Einstellung der Spannung was anpassen ??
Ich stelle die TMC2100 immer so auf 1V ein (bei 12V Betriebsspannung)..

Ich habe ca. 0,8V auf den Achsen und 1,1V auf den Extrudern. Alle mit 24V betrieben.

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NikNolte
Eine Nachfrage.. muß man an der Einstellung der Spannung was anpassen ??
Ich stelle die TMC2100 immer so auf 1V ein (bei 12V Betriebsspannung)..

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Piepiep (CoreXY) 290x300x205, ArduinoDUE, RADDS, TMC2100, Z-Riemenantrieb, Raspi3

Verbesserung vo Chaosstifter.
Nur die 5V Betriebspannung werden linear aus 24V erzeugt. Doppelte Spannunng bedeudet ca. vierfache Verlustleistung für den Linearregler.
Die Steppertreiber könnten sogar etwas kühler bleiben da sie ja den Stepper im Schaltbetrieb steuern.
Da hilft nur Test oder genaues lesen der Treiberdoku.
Da die Arbeitströme der Stepper schneller erreicht werden bringen sie natürlich besser mechanische Werte.


Uwe94 - Berliner.

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Uwe94 Berliner
Drucker / mini CNC / Laser / Dualextruder 2x E3D / ArduinoMega / Eigenkonstruktion /[www.uwek94.com] /uwes3dprinter.

Gibt es denn irgendwelche technischen Beweise, die besagen, dass ein Steppermotor-Treiber, der mit 24 mal der Spannung betrieben wird, die er an den Motor geben soll, in irgend einer Art und Weise einen Vorteil bringt als die Variante mit "nur" 12 mal der SPannung?

Warum sollten bei 24V die Steppertreiber den Strom eher erreichen? 24 Volt, das bedeutet bei einer PWM-Ansteuerung ein wesentlich küprzeres Signal udn längere Pause als bei einem Betrieb mit 24V.

Ich kann mir echt nicht vorstellen, warum das hier einen Vorteil bringen sollte.

Jemand da eine solide Erklärung?

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liebe Grüße

Minihawk

*** In Wirklichkeit ist die Realität ganz anders ***

... je höher die Spannung, umso schneller kann die Spule "umgeladen" werden bzw. ums höher wird die maximal mögliche Taktrate ...

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Viktor
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Nun, aber was bringt ein Umladen mit 24V, wenn der maximale Strom die Spannung niedrig hält? Wenn ich das recht verstanden habe, so sind die Steppertreiber Konstant-Stromquellen, die also niemals 24V auf die Spulen lassen würden.

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liebe Grüße

Minihawk

*** In Wirklichkeit ist die Realität ganz anders ***

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Minihawk
Nun, aber was bringt ein Umladen mit 24V, wenn der maximale Strom die Spannung niedrig hält? Wenn ich das recht verstanden habe, so sind die Steppertreiber Konstant-Stromquellen, die also niemals 24V auf die Spulen lassen würden.

Wo er recht hat hat er recht.

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Liebe Grüße aus Kaltenkirchen.
Frithjof
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... seit Einführung der "Chopper"-Steuerung dürften Schrittmotor-Treiber den Konstantstrom erst nach einem "Start-Überstrom-Puls" einregeln - als ich noch mit dem Oszi nachgemessen hatte, war dieser Anfangspuls durchaus mal mehrfaches vom eingestellten Spulenstrom.

Wenn das bei den heutigen Mini-Treibern auch noch so ist, dann ist diese Start-Stromspitze bei 24V natürlich deutlich stärker ausgeprägt, als bei 12V

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Viktor
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Minihawk
Nun, aber was bringt ein Umladen mit 24V, wenn der maximale Strom die Spannung niedrig hält? Wenn ich das recht verstanden habe, so sind die Steppertreiber Konstant-Stromquellen, die also niemals 24V auf die Spulen lassen würden.

Aus erster Betrachtung richtig, aber bis der Konstantstrom erst einmal in der Spule erreicht werden kann, brauchst du eine Spannung, die der Gegeninduktionspannung entgegwirken kann. Je größer das Delta zwischen diesen beiden Spannungen, um so mehr Dynamik erreichst du.
Deswegen kann man Schrittmotoren eigentlich auch nicht pauschal vergleichen, denn der Magnetismus bestimmt die dynamische Komponente in diesem bewegten System und nur Kennlinien machen es möglich, das genau Verhalten des Systems zu beurteilen.
Dies gilt aber auch nur bis zu einer bestimmten Drehzahl, irgendwann ist dann einfach durch die hohe Schrittfrequenz nicht mehr möglich, den maximal möglichen Strom zu erreichen, da die Umpolung in einer geringeren Zeitspanne statt findet, als die Zeit die eigentlich dafür benötigt wird, die Spule in den gesättigten Bereich zu bekommen.

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Johannes Brahms

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helijoy
...
Dies gilt aber auch nur bis zu einer bestimmten Drehzahl, irgendwann ist dann einfach durch die hohe Schrittfrequenz nicht mehr möglich, den maximal möglichen Strom zu erreichen, da die Umpolung in einer geringeren Zeitspanne statt findet, als die Zeit die eigentlich dafür benötigt wird, die Spule in den gesättigten Bereich zu bekommen.

... und genau da setzt die höhere Spannung an - mit einer höheren Vorspannung sind auch schnellere maximale Taktraten möglich!

Das macht aber nicht nur was bei den maximalen Taktraten bei hohen Mikroschritt-Auflösungen aus, sondern auch allgemein bei der "Dynamik" - auch die Grenzwerte beim Beschleunigen und Abbremsen werden deutlich besser.

Ich sehe das nochmal deutlicher bei unseren Endstufen mit 48 Volt

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Viktor
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...genau, das sind alles Resultate daraus

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ist das kompliziert...

hat ja auch keiner behauptet, dass es einfach ist, funktioniert halt einfach

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... "kompliziert" wirds eher bei zu "hart" eingestellter Chopper-Regelung und langsamen Geschwindigkeiten - dann ist dieser "Drehmoment-Sprung" beim Umpolen manchmal so stark, daß die Motoren bei zu kleiner zu bewegender Masse "Überschießen" und auch mal einen Vollschritt weiter tickern, als sie eigentlich sollten

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Viktor
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Kann es dabei passieren, dass die Motoren bei jedem Schritt eswas zu weit fahren und dann zurück schwingen? Dann hätte man ja eine zusätzliche Erklärung für Gosting.

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Liebe Grüße aus Kaltenkirchen.
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... ich würde das eher als "Klingeln" bezeichnen - sie springen um einen Schritt weiter, und wenn die Dynamik "zu hoch" ist, dann schwingen/vibrieren sie etwas um die Endposition herum.

Das kann durch eine höhere Mikroschrittauflösung, erhöhte Reibung und/oder ein "ausgewogenes" Torque_vs_Masse-Verhältnis reduziert werden ... ab dann wirds wieder etwas komplizierter

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Viktor
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Fridi
Kann es dabei passieren, dass die Motoren bei jedem Schritt eswas zu weit fahren und dann zurück schwingen? Dann hätte man ja eine zusätzliche Erklärung für Gosting.

Dann müsste sich der Effekt gelegentlich auch mitten in langen Bahnen auswirken.
Gosting tritt aber nur nach Ecken auf.

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Cosinus Phi und das ganze, das war nie mein Lieblingsgebiet bei der Elektrotechnik, hab ja das Studium auch früh genug erfolglos beendet

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liebe Grüße

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