24 Volt Schrittmotoren

Hallo zusammen,
eine von zwei Alternativen vom Rahmen habe ich nun gezeichnet und nun ist es an der Zeit mich mit den Motoren zu beschäftigen. Für diese steht mir ein Netzteil 24-30V/20Amp zur Verfügung und ich möchte auf jeden Fall 24 Volt Schrittmotoren einsetzen, genauso wie ich auch für das HotEnd 24Volt einsetzen möchte.
Und meine Frage nun, ob mir da jemand weiterhelfen kann, wie ich das Ganze anschliessen, rspektive ändern muss. Was ich als Ausgangslage habe entspricht dem:
[reprapworld.com]

Und natürlich habe ich eine Lötstation, dieverse Komponenten und die Möglichkeit auch selbst eine Platine zu ätzen, wenn ich denn ein Layout haben würde, bei welchem ich davon ausgehen könnte, dass es nicht völlig veraltet ist und/oder nicht genügend Betriebssicherheit gewährleistet.
Vielen Dank schonmal für eure Hilfe.

... für 24V Versorgungsspannung brauchst du keine 24V-Stepper!

Die Schrittmotortreiber begrenzen den Strom auf einen (meist per Poti, manchmal Jumper oder definierte Widerstande) einstellbaren Wert unabhängig von der Versorgungsspannung.

'Gute' Stepper für die RepRaps haben meist nur 2-3V als Spannung angegeben und werden mit Strömen von 1-2A angetrieben (wenn die IC's den Strom abkönnen).

Ich betreibe z.B. Stepper mit 3V Spannungsangabe an Endstufen, die 70V ausgeben können! ... solange der eingestellte Strom paßt und die Motoren nicht zu heiß werden, ist das kein Problem ...

---

Viktor
--------
Aufruf zum Projekt "Müll-freie Meere" - [reprap.org] -- Deutsche Facebook-Gruppe - [www.facebook.com]

Call for the project "garbage-free seas" - [reprap.org]

Dass dies nicht muss weiss ich auch, denn ich habe mich ja doch schon ein wenig durchgelesen und vorab informiert. Doch möchte ich mir anders als geplant nun zuerst einen Hybriden machen, welcher mehr auf CNC ausgelegt ist, aber mit einem Arduino angesteuert und zuerst auch als 3D Drucker eingesetzt werden soll.
Und wenn dann ein wenig mehr Geld in der Kasse ist, sollte dieses Gerät dann umgebaut werden in eine reine CNC, also Arduiono rebenfalls raus und somit möchte ich mich hier gleich auf 24 Volt Motoren ausrichten.
Das Arduino soll dann in den Delt Printer rein, welchen ich am zeichnen bin. Also bitte nicht denken das Thema sei erledigt, ich möchte immer noch wiessen, wie vorgehen....

... diese "3V-Motoren an einer 70V-Endstufe" bewegen meine Isel-CNC-Fräse mit bis zu 4m/min, sind also auch dafür geeignet

Du solltest bei Schrittmotoren eher auf höheren Strom und kleineren ohmschen Widerstand achten, damit sie schneller laufen können - Stepper mit 24V Nennspannung haben meist nur Ströme von ein paar Hundert Milliampere und sind wegen der längeren Zeit bis zum Umpolen der Spulen viel langsamer als gleichgroße Stepper mit kleineren Spannungen und höherem Strombedarf ...

---

Viktor
--------
Aufruf zum Projekt "Müll-freie Meere" - [reprap.org] -- Deutsche Facebook-Gruppe - [www.facebook.com]

Call for the project "garbage-free seas" - [reprap.org]

Hmmmm...... Danke für die Belehrung,
hab ich mal wieder n den Topf mit Sch... gelangt und es läuft mal wieder anders als ich denke...
Dabei dachte ich endlich Verwendung für mein schweineteures Industrienetzteil zu haben, welches schon soooo lange bei mir herum liegt und auf eine Auifgabe wartet....
Aber gut.... muss das Thema netzteil dann eben auch gelöst werden, denn auch wenns in der Kasse nicht so wunderbar aussieht, das Geld für Ramsch welcher letztendlch doch nur im Müll landet oder mich den letzten Nerv kostet habe ich nicht. Na jut, dann muss ich mal eben wieder umdenken und mich eventuell nach einem Schaltplan für ein zuverlässiges Netzteil umsehen. Vielleicht klappt das dann ja und wenigstens meine Rinkerntrafos welche genauso lange schon herum liegen finden noch Verwendung... ;-)

... wo ist da das Problem?

Hier sind einige, die ihren RepRap mit 24V versorgen

---

Viktor
--------
Aufruf zum Projekt "Müll-freie Meere" - [reprap.org] -- Deutsche Facebook-Gruppe - [www.facebook.com]

Call for the project "garbage-free seas" - [reprap.org]

Hallo Jumperdome,

ich habe einen Mendel90 mit 24V-Industrienetzteil fast fertig. Man braucht halt eine Elektronik die's aushält (z.B. die Universal-Power-Geschichte von Reprapdiscount) und das Mk2B-Heatbed, das 24V aushält. Das Hotend arbeitet mit einem Heizwiderstand, der (in meinem Fall) 120V aushält.

Und dann aber auch 24V-Lüfter einbauen, die 12V-Lüfter brennen so schön mit 24V ;-)

---

Gruß, Ralf

Mendel 90 breit, hoch, 24V

Meine Erfahrungen im EngineeringSpot-Blog: EngineeringSpot

Hi

bei Schrittmotoren sagt man: Das 25fache der Nennspannung sollte man nicht überschreiten- eher bei max 20fach bleiben..

---

Prusa i3, CNC-Fräse & Modellbau und Bastelkram

Lustig .....
Man sagt auch das Nachts alle Katzen grau sind.......

Als wenn die jede Nacht altern(hint Haare) würden um dann am nächsten Morgen wieder jung und hübsch aufzustehen......


...
Ich probier das gleich auch mal.

Deta und fraesen kannst Du direkt wieder vergessen - die Steifigkeit ist mehrere Zehnerpotenzen zu klein.

Zu diesem Thema gibt es auch in einem anderen Forum einen interresanten Beitrag.

[www.cncecke.de]

Gruss

Charly

Hi Charly,

wer bei der CNC-Ecke nicht angemeldet ist, kann den verlinkten Thread nicht sehen - deswegen poste ich entweder in beiden Foren oder ich machs andersrum und verlinke von hier in die CNC-Ecke

---

Viktor
--------
Aufruf zum Projekt "Müll-freie Meere" - [reprap.org] -- Deutsche Facebook-Gruppe - [www.facebook.com]

Call for the project "garbage-free seas" - [reprap.org]

Quote
tprime
Deta und fraesen kannst Du direkt wieder vergessen - die Steifigkeit ist mehrere Zehnerpotenzen zu klein.

Davon war auch nicht die Sprache, sondern wollte ich erst einen Delta Printer machen, doch habe ich dann keine Fräse. Allso mache ich erst einen CNC Portaldrucker, welcher ebe auf eine Fräse als auf einen Printer ausgerichtet ist. Und später kommen dann die Druckerkomponenten auf den Delta printer, damit ich die Portalkonstruktion als pure CNC gebrauchen kann.

Aber im Prinzip sehe ich keinen Grund, weshalb eine enstprechend solide gebaute Delta Struktur nicht zumindest auch zum Fräsen von weichen Materialien gehen sollte.....

Quote
ahhk
Hi

bei Schrittmotoren sagt man: Das 25fache der Nennspannung sollte man nicht überschreiten- eher bei max 20fach bleiben..

Quote
felko
Lustig .....
Man sagt auch das Nachts alle Katzen grau sind.......

Als wenn die jede Nacht altern(hint Haare) würden um dann am nächsten Morgen wieder jung und hübsch aufzustehen......


...
Ich probier das gleich auch mal.

Kuckst Du u.a. hier:

[www.einfach-cnc.de]

Google liefert weitere Ergebnisse...
Grüße

Andreas

---

Prusa i3, CNC-Fräse & Modellbau und Bastelkram

Jo, in der von Dir verlinkten Seite steht das auch mit der 25 fachen Spannung.
Aber warum das so ist steht da auch nicht!

Ich finde gefühltes Halbwissen in den Bereichen in den wir uns bewegen nicht gut. Manchmal ist es auch gefährlich.

Grüsse
Felix

Das stimmt wohl mit dem halbwissen. Der grund ist die induktivität, mit einer spannungserhöhung kann der schrittmotor mehr ladunsträger bekommen, somit steigt sein drehmoment. Eine24v versorgung hat über einen breiteren drehzahlbereich einen besseren drehmomentverlauf wie ein motor der über 12 V versorgt wird. Er kommt unter umständen gar nicht auf seinen strangsstrom. Außerdem wird der schrittmotor dadurch wesentlich dynamischer. Eine lösung wäre wohl eine zwischenplatine, ob das geht, keine ahnung, müsste aber. Hier sind jetzt eute mit mehr wissen gefragt.

Gruß
Mirco

---

Druckwerk-3D.com

Quote
felko
Jo, in der von Dir verlinkten Seite steht das auch mit der 25 fachen Spannung.
Aber warum das so ist steht da auch nicht!

Ich finde gefühltes Halbwissen in den Bereichen in den wir uns bewegen nicht gut. Manchmal ist es auch gefährlich.

Grüsse
Felix

Hi,

Du bist nicht unbedingt "bewandert" in CNC-Sachen, oder? Ich habe mittlerweile meine 2. CNC selbst konstruiert und in betrieb.
Ich dachte ich hätte eine ausreichend vertrauenswürdige Seite für dieses "Basiswissen" ausgewählt. Natürlich hätte ich auch genauer eklären können, warum das so ist. Ist dachte mir aber, dass das so zusammen mit dem Hinweis auf Google reicht..
Die Antwort von Mirco sollte aber Erklärung genug sein jetzt - ist doch einleuchtend und gut geschrieben.
Ansonsten hast Du mit dem Halbwissen natürlich recht. Wobei ich das beim Selbstbau von CNC-Maschinen für viel wichtiger halte (im Vergleich zu meinem Prusa i3). DA kanns mal richtig gefährlich werden. Nema 17-Stepper mit Riemenantrieb hält man mit einer Hand an. Einen Nema23 mit 3NM an einer Trapezgewindespindel mit 30kg Portal nicht mehr - da schert es den Finger einfach ab...aber das ist jetzt offtopic.
Grüße

Andreas

---

Prusa i3, CNC-Fräse & Modellbau und Bastelkram

Quote
ahhk
Du bist nicht unbedingt "bewandert" in CNC-Sachen, oder?

Was hat die Spannungsversorgung eines Schrittmotor mit "Computerized Numerical Control"-Sachen zu tun?

Auch wenn ich die hunderste Maschiene mit Schrittmotoren gebaut habe muss ich mich noch nicht damit auseindergestzt haben was in dem Zusammenhang der Strom oder die Spannung zu bedeuten hat. Ich kann ja einen Arduino auch programmieren ohne das ich eine Mega328P bauen kann!

Quote
Mirco S.
Der grund ist die induktivität

Das ist ne Aussage die man überprüfen kann.
Grüsse Felix

Quote

Der grund ist die induktivität, mit einer spannungserhöhung kann der schrittmotor mehr ladunsträger bekommen, somit steigt sein drehmoment.

Halbwissen eben. Der Strom ist vom Treiber begrenzt und somit bekommt ein Motor die gleiche Menge Ladungsträger, egal ob die Versorgung 12V oder 24V ist.

Der Vorteil einer höheren Spannung ist, dass man entweder Motoren mit mehr Windungen und damit höheren ohm'schen Widerstand und höherer Nennspannung, aber auch mehr Drehmoment betreiben kann oder dass man mit dem Motor höhere Drehzahlen erreichen kann. Solange der Motor im Regelbereich des Schrittmotortreibers läuft, ist es für das Drehmoment egal, wie hoch die Versorgungsspannung ist.

Diese Empfehlung zur maximal 25-fachen Versorgungsspannung könnte daher kommen, dass darüber der Schrittmotortreiber eventuell nicht mehr schnell genug ist, den Strom zu regeln. Je höher die Versorgungsspannung, desto schneller steigt der Strom an und desto öfter muss er unterbrochen werden. Ausserdem lässt all diese Schalterei den Treiber warm werden.

Ein weiterer Grund gegen eine übermässig hohe Versorgungsspannung ist, dass die Pololu-Treiber nicht darauf eingerichtet sind, es geht die Fähigkeit zu Mikroschritten verloren: [hydraraptor.blogspot.de]

---

Generation 7 Electronics	Teacup Firmware	RepRap DIY

Hi Traumflug

Das hört sich doch schon mal anders an.....

Na dann kristallisiert sich die "25 fache Spannung" doch als "Urban Legend" herraus.

Hätte mich auch gewundert wenn nicht .....

Grüsse
Felix

NICHT GANZ SO EINIG?!?!?! ein wenig älterer Thread zu der Geschichte.

Frage morgen mal bei einem Fachmann nach. Bin ja kein Elektriker, dachte ich liege richtig.

Außerdem wenn das nicht so ist, ja dann müsste man mir das aber schon ein wenig genauer erklären warum der Drehmomentverlauf doch abweicht.




Mann lernt schließlich nie aus.


Gruß
Mirco

---

Druckwerk-3D.com

Die Grafik bestätigt doch exakt, was ich sage. Sogar besser als ich dachte. Die Aussage lautete (bei gleichem Motor): "mit einer höheren Spannung kann man höhere Drehzahlen erreichen" und "so lange der Stromregler aktiv ist, ist das Drehmoment gleich". Nun, bei diesem Motor an 24V geht der Regelbereich bis 300 U/min.

Quote

dann müsste man mir das aber schon ein wenig genauer erklären warum der Drehmomentverlauf doch abweicht.

Tut er doch gar nicht. Zumindest nicht bis 300 U/min. Wenn 300 U/min so ungefähr die höchste erreichte Drehzahl ist, ist es dann nicht müssig über das Drehmoment bei 1500 U/min nachzudenken?

Bevor jetzt jemand die Grafik zu sehr verallgemeinert: Bei diesem Motor ist der Knick bei 300 bzw. 700 U/min. Andere Motoren haben den Knick u.U. ganz wo anders. Siehe auch Willies Grafik, es gibt auch Motoren, die haben den Knick selbst bei 12V erst bei 500 U/min oder noch später.

Wo ist die Grafik denn her? Ich finde, die würde sehr gut auf die Wiki-Seite passen.

---

Generation 7 Electronics	Teacup Firmware	RepRap DIY

Hallo,

die Grafik ist von der Nanotec Seite.

Übrigens habe ich gerade das Problem dass ich für meinen Extruder die Übersetzung festlegen möchte. Motoren bis 300 1/min kommen in der Größe 17 somit nicht zum tragen, andererseits möchte ich aber das niedrigere Gewicht nutzen. Also, mein Ansatz wäre jetzt den Drehmoment/Drehzahlbereich anzuheben und dann eben mit der Spannungserhöhung die entsprechende Untersetzung realisieren.

Gruß
Mirco

---

Druckwerk-3D.com

Übersetze das mal bitte:

Quote
Mirco S.
Also, mein Ansatz wäre jetzt den Drehmoment/Drehzahlbereich anzuheben und dann eben mit der Spannungserhöhung die entsprechende Untersetzung realisieren

Du willst mittels einer elektrischen Spannung eine mechanische Über/Untersetzung realisieren? .....

Grüsse
Felix

PS: Was hat dein Fachmann gesagt?

Jo,......
da hat sich ja in den paar Tagen wo ich nicht aufmerksam sein konnte einiges getan...... ;-)
Aber die Thematik Halbwissen scheint mir unter einem ganz anderen Aspekt wirklich sehr belangreich. Denn abgesehen davon, dass dies an sich oft zu Missverständnissen führt erscheint es mir, dass genau in diesem Punkt in den meisten Foren und Themen GROSSE Lücken bestehen. Und damit ich mit einer solchen Aussage auch verstanden werde:

Ich selbst würde mich da zuerst einmal zu einer 1/4 Wissen Kategorie einordnen, denn ich kann löten, mit einem Schaltplan und der geeigneten Software ist es auch kein Problem eine Platine selbst zu ätzen und dass man Plus nicht an Minus anschliessen sollte ist mir auch klar. Auch dass bei einem Schrittmotor Spulen wechselweise mit Spannung versorgt werden um es einmal ganz dumm auszudrücken ist mir auch klar. Ich weiss in etwa wie ein Transistor funktioniert, wobei die Betonung hier auf in etwa liegt. Ohne es wirklich verstanden zu haben ist mir dennoch das Prinzip von Schaltungen in etwa klar, bei welchen Zustände an den Eingängen entsprechend einer 1 oder 0 am Eingang verarbeitet werden. Und wenn man sich ein wenig mit Arduino Sketches befasst, dann wird auch dadurch bald das Eine, oder Andere ersichtlich. Also einfache Schaltungen lassen sich schnell einmal selbst realisieren.

Aber nun möchte ich zum beispiel die Poluolo Treiber mit etwas ersetzen, was eben auf 24 Volt ausgerichtet ist und da beginnen bei mir die Fragezeichen.

• Muss ich die Masse von 12 und 24 Volt zusammen legen?
• Wo finde ich eine geeigenete Schaltung?
• Und wie schliesse ich diese Schaltung dann mit meinem Arduiono zusammen?
• Muss dann auch in den Sketches eine Anpassung stattfinden und wenn ja, wie?

Lauter Fragen, auf welche man mit 1/4 Wissen eben nur schwer Antworten findet. Meist kommen nur Antworten, welche einem die Fragen letztendlich doch nicht beantworten. Oder aber es kommen dann Antworten, aus welchen man Schlüsse ziehen könnte, welche die Frage zwar beantworten würden, doch: Zuerst sollte man dann einmal verstehen was denn da geantwortet wird, was mit meinem 1/4 Wissen oftmals nicht der Fall ist. ;-)

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 28.11.13 12:37.

@felko
Nein natürlich nicht.

Folgende überlegung im bezug auf den extruder:
- wenn ich jetzt mit 300mm/s drucken möchte mit 0,5 er düse und einer layerhöhe von 0,4 benötige ich an volumen pro sekunde ( ist oval, ich weiß, rechnen wir aber mal mit rechteck mit 0,5x0,4, und 300mm länge ) 60mm^3, bei einem filament 1,75mm bedeutet das dann dass ich innerhab einer sekunde 25mm/s an vorschubgeschwindigkeit realisieren muss.
- im moment habe ich einen motor mit getriebe mit einer übersetzung von 5,6:1 drin
- mein extruderförderrad hat 10mm durchmesser somit egibt sich folgende rechung 25/31,4=0,796umdrehungen pro s, x 60 somit 47,77 x 5,6 untersetzung, komme ich auf ca. 267,5 1/min.

Würde man jetzt den motor von oben in der grafik annehmen ist bei dieser drehzahl der motor vielleicht noch drin. Könnte ich aber das ding mit 24v ansteuern habe ich gar kein problem, ich wäre auf jeden fall drin, außerdem kann ich dann eine größere untersetzung wählen was mir wieder mehr moment bringt und das verhalten ist ebenfalls dynamischer.

Könnte klappen. Auf die microschritte verzichte ich dann gern, benötige ich aufgrund der übersetzung dann auch nicht.
Bei 10:1 habe ich dann 2000 schritte pro umdrehung was einer auflösung von 1/10 entspricht, ein wenig besser wie 1/8 schritt.

Hoffentlich habe das auf die schnelle richtig gerechnet. Wenn nicht bitte prüfen und ggf. korrigieren.

Habe heute mit dem kollegen nicht sprechen können.
Gruß
Mirco

---

Druckwerk-3D.com

> Aber nun möchte ich zum beispiel die Poluolo Treiber mit etwas ersetzen, was eben auf 24 Volt ausgerichtet ist und da beginnen bei mir die Fragezeichen.

Die Pololus können theoretisch bis 35 V - mit 24 V funktionieren sie bei mir.

> Muss ich die Masse von 12 und 24 Volt zusammen legen?

wofür brauchst Du 12 V? Die Massen zusammenlegen ist auf jeden Fall gut.

> Wo finde ich eine geeigenete Schaltung?

Welches Board hast Du? Viele Boards arbeiten auch mit 24 V.

> Und wie schliesse ich diese Schaltung dann mit meinem Arduiono zusammen?

Für den Arduino sind 24 V etwas viel. Ich habe 3 Zenerdioden mit 4 V und 1,3 W in Serie geschaltet (12 V Spannungsabfall) und versorge damit den Arduino.

> Muss dann auch in den Sketches eine Anpassung stattfinden und wenn ja, wie?

Keine Anpassung nötig

LG, Willy

---

3D gedruckter Messerschärfer +++ RADDS für den Arduino-Due +++ Meine Drucker

Quote

Würde man jetzt den motor von oben in der grafik annehmen ist bei dieser drehzahl der motor vielleicht noch drin. Könnte ich aber das ding mit 24v ansteuern habe ich gar kein problem

Wenn mich meine trüben Augen nicht täuschen, ist die blaue Kurve in der Grafik bereits für 24V.

---

Generation 7 Electronics	Teacup Firmware	RepRap DIY

Das ist richtig, das gleiche verhalten dürfte aber zwischen 12 und 24 herrschen.
Oder täusche ich mich hier?
Dann eben 48V

Gruß
Mirco

---

Druckwerk-3D.com

Also vorgestellt hatte ich mir eigentlich so etwas in der Art: [shop.strato.de]
Nur dass mir dieses Teil doch recht veraltet erscheint, wenn ich mir das datum auf dem Bild ansehe. Aber so ein Teil auf dem neusten Stand der Technik wäre genau was ich suche.

@ Willy
werde mir am Freitag raus schreiben, was für Arduino boards ich genau habe.