Willkommen! Anmelden Ein neues Profil erzeugen

Erweiterte Suche

Frage zu Stepper Motoren und Driver (Möchte einen stärkeren Motor einbauen)

geschrieben von aquaphun 
Frage zu Stepper Motoren und Driver (Möchte einen stärkeren Motor einbauen)
25. November 2015 06:10
Hallo liebe Drucker Gemeinde!

Ich möchte meinen Drucker für einige Versuche Umbauen und bräuchte dafür einen stärkeren Stepper Motor.

Mein momentanes Setup ist ein K8200 mit Wantai 42BYGHW811 Motoren mit A4988/SP Stepper Drivern und einem 15V 100W Netzteil.

Nun möchte ich den Extruder Motor mit einem Drehmoment stärkeren Motor austauschen der zudem auch langsamer läuft.

Meine Fragen wären folgende:

Was ist der Unterschied zwischen einem Bipolaren und "normalen" Stepper Motor?
Mein jetziger Motor braucht 2.5A bei 3.1V, kann das Board/Driver auch mehr Spannung und Ampere liefern (12-24V bei 1,5A)? Ich habe oftmals gelesen das die Ausgegebene Spannung vom Driver abhängt. (Im konkreten Fall habe ich mir diesen Motor angschaut: http://eu.stepperonline.com/gear-ratio-511-planetary-gearbox-high-torque-nema-17-stepper-17hs191684spg51-p-44.html). Kann ich den Motor einfach auf meine derzeitige Konfiguration drauf schnallen?

Schonmal Danke für eure Antworten!
Aquaphun
Re: Frage zu Stepper Motoren und Driver (Möchte einen stärkeren Motor einbauen)
25. November 2015 07:40
Quote
aquaphun
Was ist der Unterschied zwischen einem Bipolaren und "normalen" Stepper Motor?

Die bei RepRap üblicherwiese verwendeten Motoren sind Bipolar. Die anderen sind Unipolar und erlauben eine einfachere Ansteuerung, haben aber auch weniger Drehmoment. Der Unterschied ist, wie die beiden Spulen im Motor zusammen verdrahtet sind.


Generation 7 Electronics Teacup Firmware RepRap DIY
     
Re: Frage zu Stepper Motoren und Driver (Möchte einen stärkeren Motor einbauen)
25. November 2015 08:17
Hi Traumflug,

kann ich den von mir genannten Motor (Bipolar, 12-24V, 1,65A) mit meinem jetzigen Board und Stepper Driver benutzen? Ich bin mir unsicher was der A4988/SP Driver für einem maximalen Output hat.

Gruß
Aquaphun
Re: Frage zu Stepper Motoren und Driver (Möchte einen stärkeren Motor einbauen)
25. November 2015 08:28
Die Motorspezifikation sagt 'Recommended Voltage'. Damit meinen die, in dem Spannungsbereich sollte man den Motor betreiben. Die haben nix mit den 3,1V direkt zu tun.


Triffid Hunter's Calibration Guide --> X <-- Drill for new Monitor Most important Gcode.
Re: Frage zu Stepper Motoren und Driver (Möchte einen stärkeren Motor einbauen)
25. November 2015 09:29
Ok, das heißt ja das der Motor wahrscheinlich nicht mit 3,1V betrieben wird. Stellt sich natürlich nun die Frage wieviel Volt der Driver herausgibt.

Ich habe auf dieser Seite gelesen, dass der Driver bis zu 35V herausgeben kann, wird aber wohl von der Netzteilspannung abhängig sein oder?

Quote

Each bridge can deliver a current of 2 A, while the module is fed continuously with voltages up to 35 V

Also wenn ich nun ein 15V Netzteil anschließe wird er mir auch 15V auf dem Motor geben oder?

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 25.11.15 09:31.
Re: Frage zu Stepper Motoren und Driver (Möchte einen stärkeren Motor einbauen)
25. November 2015 09:39
Moin moin aus HU.
Wie hier schon 100 mal beschrieben:
Der Steppertreiber regelt den Strom. Sind 1,5A eingestellt so gibt er soviel Spannung aus, bis 1,5A erreicht ist. Die höhe der Versorgungsspannung sagt nur aus, wie schnell die 1,5A erreicht werden.
Grundsätzlich ist aber die Versorgungsspannung egal.


Liebe Grüße aus Kaltenkirchen.
Frithjof
Meine Seite
[www.facebook.com]
Re: Frage zu Stepper Motoren und Driver (Möchte einen stärkeren Motor einbauen)
25. November 2015 09:55
Der von dir verlinkte Motor ist für einen Extruder viel zu stark untersetzt. Mit einem 50,9:1 Getriebe hast du zwar massig Drehmoment, aber die max. Drehzahl ist viel zu gering.
Ein 5,18:1 Getriebe ist für den Extruder völlig ausreichend.

[eu.stepperonline.com] oder [eu.stepperonline.com]
Die passen mit 1,68A gut zu deinen Treibern.


Grüße
Marco

Thingiverse
Re: Frage zu Stepper Motoren und Driver (Möchte einen stärkeren Motor einbauen)
25. November 2015 10:39
Vielen Dank für eure Antworten!

Das die Spannung sozusagen kaum einen Einfluss hat ist für mich sehr verwunderlich aber das nehm ich mal so hin grinning smiley

Zur Motor Aufgabe: Ich habe vor einen Spritzen-Extruder zu bauen der hochviskoses Material fördern soll und der über eine Zahnstange betriben wird. Förderleistung soll ca. 3mm³/s betragen.
Der Momentane Aufbau sah vor, den Motor mittels selbstgedrucktem Zahnradgetriebe herunter zu regeln. Bei meinen Berechungen ergab sich ein Außstoß von 98.7 mm³/Step bzw. 6,1 mm³/ MicroStep ohne das Getriebe.
Mit dem neuen Motor ergibt dies 1,9 mm³/Step bzw 0.12mm³/MicroStep und ich benötige nicht mehr das selbst erstellte Getriebe. Das mit der niedrigen Geschwindigkeit ist mir bewusst, und ich hätte lieber eine 26.85:1 Übersetzung gehabt, aber ich wollte möglichst viel Drehmoment haben, da der Widerstand innerhalb der Spritze sehr groß wird.

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 25.11.15 10:51.
Re: Frage zu Stepper Motoren und Driver (Möchte einen stärkeren Motor einbauen)
25. November 2015 10:55
Na gut, da kann ich dir leider nicht weiter helfen. Dachte es geht um einen "normalen" Extruder.
Aber du kannst so von ca. 10-20 U/min ausgehen (wenn überhaupt), dann wird das Drehmoment auch schon schnell abfallen. Zumindest solange du die Spannung nicht stark erhöhst.


Grüße
Marco

Thingiverse
Re: Frage zu Stepper Motoren und Driver (Möchte einen stärkeren Motor einbauen)
25. November 2015 11:10
Quote
aquaphun
Das die Spannung sozusagen kaum einen Einfluss hat ist für mich sehr verwunderlich aber das nehm ich mal so hin grinning smiley
Der Strom bestimmt wie viel Kraft (Drehmoment und Haltekraft) der Motor hat, die Spannung bestimmt wie schnell die neue Position eingenommen wird. Das hat aber anders als beim normalen Gleichstrommotor normalerweise nichts mit der Drehzahl zu tun.


[www.bonkers.de]
[merlin-hotend.de]
[www.hackerspace-ffm.de]
Re: Frage zu Stepper Motoren und Driver (Möchte einen stärkeren Motor einbauen)
25. November 2015 11:11
Ich hab mal wieder was gerechnet, ich hoffe das stimmt alles.

Also:
Ich möchte eine Raupenhöhe von 0,2mm haben bei einer Verfahrgeschwindigkeit von 15mm/s und eine Spritzenkanülendurchmesser von 1mm, dann komm ich auf einen Ausstoß von 3 mm³/s.

Wenn ich einen Ausstoß von 3mm³/s aus der Spritze haben will, dann muss ich die 20mm Kolbendurchmesser berücksichtigen, der die Masse austreibt. Sprich 3mm / ((20mm/2)^2*pi()) = 0,09424 mm/s
Wenn man nun bedenkt das eine Zahnstange auf dem Kolben drückt der mit dem Zahnrad des Motors (d=20mm) direkt Verbunden ist, dann ergibt sich die Umdrehungsgeschwindigkeit wie folgt: 0,09424mm/s / (20mm*pi()) = 0,0015 u/s = 0,09 u/min

Sprich ich brauche 0,09 Umdrehungen pro Minute was ziehmlich lahm ist grinning smiley

Könnt ihr mir das so bestätigen?

Nach meinen Berechnungen bin ich ehrlich dazu geneigt den 100:1 Motor zu nehmen... Ahrgggggg ich kann mich nicht entscheiden!

2-mal bearbeitet. Zuletzt am 25.11.15 11:50.
Re: Frage zu Stepper Motoren und Driver (Möchte einen stärkeren Motor einbauen)
25. November 2015 14:31
[www.omc-stepperonline.com]
[www.omc-stepperonline.com]

Beide sind absolut passend, für einen guten Extruder


[www.facebook.com]

Power is nothing.....without control!
Re: Frage zu Stepper Motoren und Driver (Möchte einen stärkeren Motor einbauen)
26. November 2015 04:10
Hallo Stud54,

Danke für deine Vorschläge. Wie bereits vorhin erwähnt brauche ich die Motoren nicht für einen regulären Extruder sondern für einen Spritzenextruder der mittels Zahnrad und Zahnstange betrieben wird.

Ich bin mir jedoch noch unsicher ob meine oberen Berechnungen stimmen.

Schöne Grüße
Aquaphun

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 26.11.15 04:14.
Re: Frage zu Stepper Motoren und Driver (Möchte einen stärkeren Motor einbauen)
26. November 2015 06:23
Oh sorry. Glatt überlesen.


[www.facebook.com]

Power is nothing.....without control!
Re: Frage zu Stepper Motoren und Driver (Möchte einen stärkeren Motor einbauen)
26. November 2015 08:41
Also ich habe deine Angaben mal nachgerechnet, komme dabei auf die gleichen Ergebnisse. Würde wohl auch gleich den Motor mit 100:1 Getriebe nehmen.
So viel Kraft wirst du wohl niemals brauchen, aber die Fördermenge pro Schritt ist mit der starken Untersetzung natürlich wesentlich sinnvoller für eine gleichmäßige Extrusion.

Allerdings ist es vielleicht sinnvoll einen NEMA11 oder NEMA14 mit Getriebe zu nehmen, die wiegen nämlich nur gut die hälfte.


Grüße
Marco

Thingiverse
Re: Frage zu Stepper Motoren und Driver (Möchte einen stärkeren Motor einbauen)
26. November 2015 10:37
Danke loco fürs nachrechnen.

Also Ich denke schon das ich viel Kraft benötige. Das Medium das ich benutze hat eine Viskosität von 90 Pa*s.

Ob es nun wirklich soviel ist bleibt abzuwarten, aber ich denke nicht. Ich habe den Motor absichtlich überdimensioniert damit dieser 100% das mindest Moment aufbringt.

Gleichzeitig ist die Untersetzung sehr angenehm für meinen Fall grinning smiley
Re: Frage zu Stepper Motoren und Driver (Möchte einen stärkeren Motor einbauen)
26. November 2015 11:01
Na zur Not hab ich hier noch nen 4,5A Nema 24 mit einem 2 stufigen Planetengetriebe(60mm Durchmesser), 12er Ausgangswelle und insgesamt 60Nm. winking smiley


[www.facebook.com]

Power is nothing.....without control!
Re: Frage zu Stepper Motoren und Driver (Möchte einen stärkeren Motor einbauen)
26. November 2015 11:53
Quote
loco
Aber du kannst so von ca. 10-20 U/min ausgehen (wenn überhaupt), dann wird das Drehmoment auch schon schnell abfallen.

Das kommt ganz auf den Motor an. Es gibt Typen, bei denen fällt das Drehmoment auch bei 12V erst bei rund 500 U/min.

Aber eben, das wird hier im Forum jede Woche neu durchgekaut. Solange die Leute nicht ins Wiki schauen ist das recht hoffnungslos.


Generation 7 Electronics Teacup Firmware RepRap DIY
     
Re: Frage zu Stepper Motoren und Driver (Möchte einen stärkeren Motor einbauen)
26. November 2015 11:57
Quote
aquaphun
Wenn man nun bedenkt das eine Zahnstange auf dem Kolben drückt ...

... dann will man sofort rufen, dass das mit einer Gewindestange viel besser geht. Bei M6 hat man 1 mm Vorschub pro Motorumdrehung, Problem gelöst.


Generation 7 Electronics Teacup Firmware RepRap DIY
     
Re: Frage zu Stepper Motoren und Driver (Möchte einen stärkeren Motor einbauen)
26. November 2015 12:04
@aquaphun: Schau mal nach der Viskosität von Kunststoffschmelzen. Die liegt scheinbar bei 10^3 bis 10^9 Pa*s. Ich glaube jedenfalls nicht, dass es am Drehmoment scheitern wird.

@Traumflug: meine 10-20 U/min waren auf die Ausgangswelle des (50:1) Getriebes bezogen.


Grüße
Marco

Thingiverse
Re: Frage zu Stepper Motoren und Driver (Möchte einen stärkeren Motor einbauen)
27. November 2015 05:47
Hallo Traumflug,

danke für die Infos bzgl. den Motoren. Ich hab versucht mich bei mehreren Stellen zu informieren (auch im Wiki) aber nach zwei Tagen recherche habe ich keine passende Antworten gefunden.
Mein erster Gedanke für den Aufbau war auch eine Gewindestange zu benutzen aber dies wäre komplizierter zu konzipieren als der jetzige aufbau. Evtl. mache ich mir mal mehr Gedanken während der Motor noch in der Post ist. Eine alte M8 Stange habe ich auch noch hier die ich evtl verwenden könnte.

@loco:
Ich weiß das der Motor vom Drehmoment her eher überdimensioniert ist aber ich glaube das mein jetziger Motor diese Aufgabe nicht bewältigen kann. Und da sowieso ein neuer Motor gekauft wird grinning smiley
In diesem Forum dürfen leider nur registrierte Teilnehmer schreiben.

Klicke hier, um Dich einzuloggen