Stappenmotor blokkeren, beste methode?

Bij een project hebben we een stappenmotor (http://stappenmotor.nl/Schrittmotor%20data/Schrittmotor%2023%20F%20Ser…) die ik eigenlijk wil kunnen blokkeren als de spanning weg valt.

Mijn eerste gedachte was om de spoelen kort te sluiten en hiermee te zorgen dat de veel wrijving ontstaat. Hier zou ik dan een 4-polig (of meer) relais tussen kunnen zetten.

Is er echter een wijze van bedrading waarmee de maximale weerstand wordt bereikt? Dus bijv. alles naar ground of juist de spoelen per paar kortsluiten?

Lambiek

Special Member

Ik zou de spoelen kortsluiten, maar erg veel mechanische weerstand krijg je er niet door natuurlijk. Of er moet nog een vertraging achter zitten, dan wordt het weer beter. Of je moet een rem gebruiken.

De PDF is trouwens niet zichtbaar.

Ik neem aan dat je deze bedoelt?

Schrittmotor 23 F Serie.pdf

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Dat "wrijving creeren" door de wikkelingen kort te sluiten werkt alleen als de motor beweegt. Dus als er genoeg koppel is om door de zogenaamde cogging force heen te komen, dan helpt het kortsluiten niet om de motor op dezelfde plek te houden.

Het kan er wel voor zorgen dat de boel minder hard gaat bewegen: Het creert een soort wrijving die evenredig is met de snelheid.

Als je kijkt naar het "schema" van de stappenmotor, zie je dat als je eenmaal de twee wikkelingen hebt kortgesloten, het niet uitmaakt of je ze daarnaast ook nog aan elkaar of aan aarde aansluit. Alles naar aarde kortsluiten kost volgens mij vier relais-contacten, de wikkelingen ieder voor zich kortsluiten maar twee. Dus ik zou voor dat laatste kiezen.

Als de motor in dezelfde stand moet blijven, is een rem de enige optie.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Je kunt natuurlijk wel een stappenmotor kiezen met een grotere cogging torque, die geeft je stroomloos een groter koppel, en als dat koppel niet gehaald wordt, blijft hij wel op zijn plek staan.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
Lambiek

Special Member

En het ligt er ook helemaal aan wat er aan de stappenmotor hangt, als de motor een spindel aan drijft dan zal het ook niet snel verlopen.

Dus, waar wordt het voor gebruikt?

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Er hangt een gewicht aan een haspel. Krachten zijn redelijk groot (2kg max) maar mochten we het gecontroleerd naar beneden kunnen laten vallen scheelt dat al een hoop. Dit gaan we binnenkort testen.

Wat verder wel zo dat we hebben gekeken naar een rem maar we hebben er nogal veel nodig en dat wordt prijzig.

luchtrem
kijk maar eens achterin de friese staartklok, naar de aandrijving van het slagwerk of onderin de wasmachine naar de vuilwaterpomp.

gr A

Nouja, als in de toepassing het met beperkte snelheid laten zakken prima is, dan kan dat prima. Zonder stroom met de hand optakelen, 1 wikkeling kortsluiten, laten vallen. Kijken of dat acceptabel is. Zonee, controleren of het met twee wikkelingen kortgesloten wel acceptabel wordt. Zonee: toch rem regelen. Zoja: controleren of ie voldoende koppel heeft om de boel te tillen....

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Of een centrifugaal rem. Zijn er ook wel redelijk betaalbaar.

http://www.combidrive.co.uk/assets/images/productTable/005.jpg

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Kan je niet uit de voeten met een worm en wormwiel?

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl

Op 19 januari 2016 11:03:31 schreef rew:Het kan er wel voor zorgen dat de boel minder hard gaat bewegen: Het creert een soort wrijving die evenredig is met de snelheid.

Weet je dat heel zeker, en gaat dat altijd op bij motoren met permanente magneten? (didactisch verantwoorde vraag ;-))

Sommige stappenmotoren remmen best aardig als je ze kortsluit, bij andere is het verschil nauwelijks merkbaar. Een mogelijke uitdaging is wel om het zo te maken dat het relais nooit de H-brug kortsluit, want dan is die direct stuk.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Je kan met een eenvoudige solenoid ook een rem maken. Je moet er dan voor zorgen dat de solenoid een tandwiel of iets dergelijks kan blokkeren

@SparkyGSX, dat hangt af van de sterkte van de magneten en de weerstand van de spoelen. Hoe lager de weerstand, des te hoger is het remvermogen. Hoe sterker de magneet des te hoger is het remvermogen. Voor @TS is het eenvoudig de spoelen allen domweg aan elkaar te verbinden en kijken of het remvermogen voldoende is. Is het remvermogen voldoende, dan kan @TS aan de slag met relais. Is het niet voldoende dan moet hij verder werken aan een andere oplossing.

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl

Dat is maar beperkt waar, vandaar de didactisch verantwoorde vraag.

Natuurlijk is het waar dat een sterkere magneet meer remkoppel geeft, als je alle andere parameters gelijk houdt.

Het is NIET waar dat een lagere weerstand altijd een groter remkoppel geeft. Bij lage toerentallen, waarbij de weerstand de dominante factor is voor de stroom, en het koppel evenredig met die stroom wel. Op hoge toerentallen wordt de inductie juist dominant, waardoor de stroom vrijwel onafhankelijk wordt van het toerental, maar die stroom in toenemende mate reactief wordt in plaats van reëel, neemt het koppel juist af met een stijgend toerental. Door de weerstand hoger te maken veranderd de stroom nauwelijks, maar wordt het reële aandeel wel groter waardoor het koppel stijgt. De verhouding tussen de weerstand en inductie bepaald dus waar de piek van dat remkoppel zit.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Ik vraag me af of het zin zou hebben om de spoelen niet kort te sluiten, maar tegengesteld aan elkaar parallel te schakelen.
Kan me voorstellen dat dat extra torque geeft. (nooit getest)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Je hebt gelijk. Ik heb de zelfinductie over het hoofd gezien.
Als zwaktebod kan ik nog zeggen dat een lage weerstand gepaard gaat met een lage zelfinductie, maar daar geloof ik nauwelijks zelf in.

@Arco, ik denk dat die truc niet werkt.
We nemen jouw schakeling. Met de voltmeter meten we de spanning tussen de twee soldeerpunten van de twee spoelen. De spanning die de ene spoel opwekt is precies gelijk en tegengesteld aan de spanning van de andere spoel. De voltmeter wijst dus nul Volt aan. Dan kan ik ze net zo goed kortsluiten.

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl

Op zich kan een lage weerstand gepaard gaan met een lage zelfinductie, doordat je minder windingen gelegd hebt met dikker draad of meer draden parallel. Dat betekend echter ook dat de tegen-EMK evenredig is afgenomen, en daarmee komt alles toch weer (bij benadering) hetzelfde uit.

Die twee spanningen zullen niet tegengesteld zijn, want de spoelen van een normale bipolaire stappenmotor zijn 90 graden verschoven.

De beide spoelen aan elkaar, in plaats van kortgesloten, lijkt me een slecht idee. De vector som van gelijke sinussen (de opgewekte spanningen) die 90 graden verschoven zijn is natuurlijk een sinus met dezelfde frequentie en wortel(2) keer zo grote amplitude, terwijl je de totale weerstand en inductie in het circuit verdubbeld hebt. Daarbij is de stroom door beide spoelen natuurlijk gelijk (ze staan immers in serie), en gaat dus door beide spoelen ook tegelijk door de 0.

Volgens mij (en een snelle LTspice simulatie) krijg je maar de helft van het remkoppel vergeleken met het kortsluiten van beide spoelen.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
Lambiek

Special Member

Op 19 januari 2016 18:39:26 schreef LauPro:
Er hangt een gewicht aan een haspel. Krachten zijn redelijk groot (2kg max) maar mochten we het gecontroleerd naar beneden kunnen laten vallen scheelt dat al een hoop. Dit gaan we binnenkort testen.

Is het misschien een idee om via een relais een regelbare spanning op de spoelen te zetten zodat je het gewicht gecontroleerd laat vallen.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Lambiek: Volgens mij was het de bedoeling om deze truuk in werking te stellen zodra er spanningsuitval is. Als je gaat truuken met hulpspanningen die nog blijven als de hoofdspanning wegvalt dan kan je ineens een hoop andere dingen ook doen. Bijvoorbeeld: gecontroleerd naar beneden. Lol is trouwens: er zit JUIST energie in het systeem die je zou kunnen gebruiken om de boel te beheersen. Net als een harddisk bij stroomuitval "belooft" het schrijven van de huidige sectoraltijd af te maken.

Op 19 januari 2016 22:27:29 schreef SparkyGSX:
Op hoge toerentallen wordt de inductie juist dominant,

Toen ik in 1987 voor het eerst in een bedrijf met elektronica en stappenmotoren bezig was, zei men: boven de 300 stappen per sec wordt de inductie dominant en kan je gewoon niet sneller. Tegenwoordig ram je gewoon (stroomgestuurd) een 12 of 24V op een 3.1V stappenmotor en blijft het ook bij hogere stapfrequenties werken.

[Bericht gewijzigd door rew op 20 januari 2016 10:17:46 (33%)]

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
Lambiek

Special Member

Je kan daar toch een nood voorziening bij maken bij stroom uitval, een kleine accu is al ruim voldoende. Ze moeten wel detecteren wanneer er een stroomuitval is natuurlijk.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

@REW: Dat kon toen ook al hoor, de eigenschappen van spoelen zijn sindsdien niet fundamenteel veranderd. "Men" beweert wel vaker dingen die niet waar zijn, of alleen onder beperkte omstandigheden.

Grappig trouwens, in 1987 leerde ik het alfabet schrijven ;-)

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Tuurlijk had het toen ook al gekund. Maar de stand-der-techniek was dat men een 12V stappenmotor kocht en die gewoon op 12V aansloot. Althans bij het bedrijf waar ik toen stage liep.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

@Sparky: Als jij in 1987 het alfabet leerde, dan heb je nog meegemaakt dat de oplader van je mobiel "gewoon" een 50Hz trafo was. Terwijl schakelvoedingen in 1980 ook al bestonden.
Maar die klos koper in een trafo was tot voor kort nog steeds goedkoper dan een schakelvoeding.

Iets vergelijkbaars geld voor stappenmotoren: Al die mooie IC'tjes die de stroom door een stappenmotor regelen die bestonden nog niet in 1987.

Op 19 januari 2016 21:33:41 schreef ohm pi:
Kan je niet uit de voeten met een worm en wormwiel?

We hebben geen wormwiel in de opstelling. Het is gewoon een haspel en direct daaraan een stappenmotor.

Ik zal een test doen met een relais om te kijken of dit voldoende is. Volgens mij heb ik hier wel een 4-polig-relais voor nodig? Ik weet niet zeker of de spoelen naar ground gaan, dit zou ik even na moeten meten.

Hulpspanning heb ik ook aan gedacht. De opstelling zit achter een UPS maar het gaat er juist om dat als de spanning weg valt (stekker los of kabelbreuk) het geheel niet naar beneden valt. We gebruiken wel stekkers die vergrendeld kunnen worden maar als iemand de verkeerde stekker er uit trekt moet het niet zomaar fout gaan natuurlijk.

Mechanische rem kost ook weer onderhoud en moet getest worden periodiek dus daarom dat ik dat liever niet heb. Maar als fail save is mechanisch natuurlijk wel fijn.

Shiptronic

Overleden

Tja bij draad breuk werk je rem nu ook niet ;) , al een geinformeeerd wat de eisen zijn, zeker aks er ook ander mensen inde buurt komen cq er mee werken.

Mechanische rem op de haspel zelf zou toch mijn voorkeur bhebben

Wie de vraag stelt, zal met het antwoord moeten leren leven.