Stappenmotor bepalen

Hoi

Ik heb een ruw ideetje voor een projectje met stappenmotor met arduino.
De nodige kracht en snelheid lijkt een beetje op het opendraaien van een konfituurpot. maar dan een aantal keren heen en weer draaien, eventueel met een tandriem overbrenging.
Hoe bepaal je dan welke stappenmotor + driver je nodig hebt (liefst op 24V).

Tips met waar zoiets te kopen zijn ook welkom.

Alvast bedankt

Je zal eerst het nodige koppel moeten bepalen om jouw machine of wat het ook is te verdraaien.
Dat kan simpel door aan de as een staaf van 1 meter te bevestigen en daar aan het uiteinde gewichten aan te hangen tot het geheel begint te verdraaien.

Je moet ook met het gewicht van de staaf rekening houden. Eventueel kan je een staaf van twee meter met de as in het midden nemen. Je kan uiteraard ook met een kortere lengte staaf werken en omrekenen.

De bedoeling is dat je een getal in nm (gewicht x 9,81 bij 1 meter) bekomt wat minimaal nodig is om je as te verdraaien. Op basis daarvan kan je dan een stappenmotor en driver selecteren.

Snelheid lijkt me geen probleem. Stappenmotoren hebben het meeste koppel bij lage snelheid en dat is hier het geval.

Stappenmotoren en driver heb ik hier nog liggen.

Inderdaad, "koppel" is hier het sleutelwoord. En de truc met staaf en gewicht lijkt me perfect in orde, ik zou er zelf niet zo direct aan gedacht hebben, daarmee heb ook ik alweer wat bijgeleerd. Dank!

Als snelheid niet relevant is, dan kan een wormwielvertraging misschien nuttig zijn? Daarmee wint men veel koppel, weliswaar ten koste van veel snelheid.

Een stappenmotor lijkt me niet de beste oplossing (of je moet een hele zware nemen), een dc motor met gearbox kan veel meer torque opwekken als een stepper...

Met een gearbox ben je al snel sterker en je er zijn ook steppers met gearbox.

Maar als eerste stap is het koppel bepalen wat nodig is.
Als je bv een arm (staaf) neemt van 1 meter en je hebt dan bv 0,2kg nodig om de boel in beweging te krijgen dan is het koppel

0,2kg x 9,81 x 1meter = ca 0,2Nm
Ik rond dat altijd af door gewoon 10 ipv 9,81 te nemen. Zo nauw komt het meestal toch niet.

Je neemt dan bv een 0,3Nm stepper. De stepper heeft dan een maximale stroom. En op die stroom selecteer je dan weer een driver.

Bij moderne steppers is de spanning niet belangrijk dit omdat de driver de stroom naar de stepper regelt en niet op spanning

Een DC motor is wat moeilijker te sturen want dan zal je naast een sturing ook nog een encoder of eindeloopschakelaars nodig hebben afhankelijk van de situatie.

Ik heb hier nog een nema 34 motor liggen. Die heeft behoorlijk wat koppel zelfs bij een stuk minder dan de maximale stroom. Die trekt bij lage snelheid makkelijk een gewicht van 12 kg omhoog aan een touw rond de as en dan kan ik nog mijn voet op dat gewicht zetten...

Ik vind juist dat een stepper in verhouding veel kracht heeft. Een stepper heeft per stap dat koppel en een DC motor pas als het bv 3000 rpm kan draaien.

Volgens https://shura.shu.ac.uk/9128/1/Yoxall_Talking_about_Torgue.pdf
zou 3Nm voldoende moeten zijn :)

Ik wil een object een aantal keren achtereenvolgens vb1000° CW en 1200°CCW laten draaien (met wat wrijvingsweerstand)

[Bericht gewijzigd door hast66 op (34%)]

Op donderdag 26 september 2024 21:10:43 schreef benleentje:
Ik vind juist dat een stepper in verhouding veel kracht heeft. Een stepper heeft per stap dat koppel en een DC motor pas als het bv 3000 rpm kan draaien.

Nee, een DC motor kan vanuit stilstand zijn maximale koppel leveren, een dat blijft constant (bij een constante stroom) totdat de spanning niet meer toereikend is om die stroom te bewerkstelligen.

Een DC motor zonder vertraging kan doorgaans veel minder koppel leveren dan een stappenmotor van een vergelijkbaar formaat zonder vertraging. Echter, een DC motor kan meer vermogen leveren, vanwege het hogere toerental, en met een vertraging kun je dat hoge toerental weer inruilen voor meer koppel.

Het grote voordeel van een stappenmotor is de eenvoud van het aansturen als je een exacte weg moet afleggen.

Echter, een DC motor kan meer vermogen leveren, vanwege het hogere toerental, en met een vertraging kun je dat hoge toerental weer inruilen voor meer koppel.

Ja dat is wat ik eigenlijk bedoelt.

JE hebt gelijk dat een DC motor een constant koppel heeft maar een DC motor met 3Nm zonder gearbox en met het formaat van 3Nm stepper ga je niet vinden

Op donderdag 26 september 2024 20:49:12 schreef Arco:
Een stappenmotor lijkt me niet de beste oplossing (of je moet een hele zware nemen), een dc motor met gearbox kan veel meer torque opwekken als een stepper...

Stappenmotor met gearbox kan veel meer torque opwekken als een DC motor.

Met een gearbox kunnen beide technieken "zoveel je wilt" aan koppel leveren.

Een stepper kan je kopen met 5kg.cm aan koppel (officieel zeg ik: "Omdat ze 5kg/cm roepen hebben ze er geen verstand van en moet je daar niet kopen). Dat is (ongeveer) .5 Nm aan koppel. Je zult dus een ongeveer 1:10 vertraging nodig hebben om 5 (>3) Nm aan koppel te leveren.

[Bericht gewijzigd door rew op (33%)]

Ik heb nog een 34HS1456B stappenmotor van ACT Motor liggen. Het is wel een ding van bijna 4,5 kg.
Het houdkoppel van die motor is 8,4 Nm (bij 5,6 A), reken dus minimaal 70% daarvan bij draaien op lage snelheid, dus zo'n 5,88 Nm wat bijna het dubbele is van wat je nodig hebt.

De driver die ik erbij heb is deze: https://www.elektormagazine.nl/news/tmc2160motordriverboard. Die kan wel maximaal tot 3,1 A sturen en zou net moeten volstaan. Het is nog een prototype van een project wat ik ooit voor Elektor heb ontworpen.

Les uit mijn Philipstijd: Ga voor 50% van de belasting. Dus twee keer wat je nodig hebt. Dan heb je wat marge voor stappenmotoren. Idem voor servo's trouwens.

Stepper met gearbox kan inderdaad ook onwaarschijnlijk sterk zijn.
Ik heb in een prototype van een 'pill-dispenser' een stepper van 15mm dia en 21mm lengte (incl gearbox!) gebruikt voor transport van medicijnstrips, ging erg goed.