Schrittmotoren und Microstepping

[Lukas_P]

Das Ganze soll jetzt "eigentlich" nicht groß ausarten, ist aber auch nicht direkt eine Kurze Frage mit schneller Antwort. Deshalb:

Angenommen ich habe einen Schrittmotor. Dieser hat im vollschritt Betrieb ein Schrittmoment Ms von XX Nm. Wenn ich den Motor dann im microschritt Betrieb betreibe sinkt das Schrittmoment (verständlicherweise, da ja auch der Schrittwinkel sinkt und sich das "Rückstellmoment" auf die Sollposition sinusförmig verhält).

Was mir jetzt aber nicht so ganz klar ist :
Wenn der Motor beispielsweise im Halbschrittbetrieb läuft und ich ihm 2 Schritte in eine Richtung vorgebe (sodass er quasi nen Vollschritt macht), hat er dann das selbe Moment Ms (wenn er den ersten Schritt nicht macht weil das Lastmoment größer als das Ms bei Halbschritt, aber kleiner als das Moment bei Vollschritt ist)

Oder nochmal anderst formuliert: Ich lasse ihn mit einer sehr hohen Schittteilung drehen (ka sagen wir 1/256) Dann dürfte er sich doch annähernd wie ein Syncronmotor mit Drehfeld statt Schrittfeld verhalten, d.h. der Lastwinkel würde im Endeffekt maximal einen Vollschritt betragen (wenn wie angenommen das Schrittmoment des Vollschritts größer als das Lastmoment ist) ?

(Die Annahmen beziehen sich auf eine Steuerung mit Konstantstromtreiber)
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Ich hoffe ich hab euch jetzt mit meinem etwas wirren Gedankengang nicht zu sehr verwirrt

[sysconsol]

Er dürfte sich nicht annähernd wie ein Synchronmotor verhalten, weil die Polfühligkeit konstruktionsbedingt immernoch vorhanden ist.
Beim Synchronmotor aber nicht, die will man nicht haben, eben wegen der Welligkeit des Drehmomentes.

Ich schätze allerdings, dass im Mikroschrittbetrieb etwas mehr Drehmoment als im Vollschrittbetrieb vorhanden ist, weil das Feld innerhalb eines Schrittes mehr mögliche Positionen mit 90° hat als bei einem kompletten Schritt.
Der Rotor "springt" also nicht so leicht über.

Oder ich habe da noch einen Denkfehler.

Edit: Noch einen Gedanken dazu.

[Lukas_P]

Naja genau wie wahr wohl etwas zu optimistisch. eher wie eine Reluktanzmaschine mit ein bisschen Gegeninduktion ... aber meine eigentliche Frage war ja ob sich die Mikroschrittmomente wider zum ursprünglichen Moment aufaddieren

[sysconsol]

Das Moment nach einem vollen Schritt ist doch konstruktiv vorgegeben (Rastmoment) und den Rest macht der Spulenstrom.

[Bastelbruder]

Beim Rastmoment gibts extreme Unterschiede. Von spürt man kaum bis rubbelt extrem ist alles drin - wie auch bei Kollektormotoren.

Nicht jeder Motor ist für jede Anwendung geeignet oder optimiert. Bei Makerware ist das auch nicht relevant.

[sysconsol]

Ja - aber das war doch gar nicht die Frage

Hier noch ein paar Infos: Faulhaber - Schrittmotoren-Tutorial - Mikroschrittbetrieb

Edit: Omega - Schrittmotoren

Was ich nun noch nicht verstanden habe, sind Aussagen wie "Bei Mikroschrittbetrieb muss der Strom auf 140% erhöht werden".
Wenn, dann müsste man das dynamisch machen, damit das Drehmoment auch an den ungünstigen Positionen hoch genug ist.
Aber doch nicht dauerhaft

Und jetzt möchte ich einen Schrittmotor auf einen Prüfstand schrauben...

[Bastelbruder]

Beim Mikroschrittbetrieb handelt es sich um eine noch relativ neue Schrittmotortechnologie.

Das war 1980 tatsächlich schon so.

... Entspricht die Steigung einer in 200 Vollschritte unterteilten Umdrehung 25,4 mm ...

Wir sind hier im metrischen Teil der Welt, das hat diese british verseuchte Firma mit deutscher Webseite bloß noch nicht gemerkt. (Führt zur Abwertung)

Der "typische" Schrittmotor von Omega erinnert an ist baugleich mit dem knapp hundert Jahre alten Klauenpoldynamo, wie er in der Ritsch-Ratsch-Taschenlampe mit der 3 V / 30 mA-Glühbirne verbaut war. Tatsächlich gab es bereits 1918 mit Dynamo betriebene Taschenlampen. Die Klauenpoltechnologie mußte etwas warten weil Magnete damals nur in Stab- oder Hufeisenform erhältlich waren. Zwei Dynamos um 90° (magnetisch) verdreht aufeinandergeklatscht und fertig ist der Schrittmotor für AIO-Bürogeräte und Floppylaufwerke.
Dieser Schrittmotor wird mit Konstantspannung betrieben und hat entsprechende Performance.

Ein ernsthafter Schrittmotor sieht etwas anders aus und wird mit Konstantstrom betrieben. Und wenn man den Strom per Mikrostepping möglichst sinusförmig gestaltet, ist der Spitzenstrom 140% des ursprünglichen Gleichstroms.

[Lukas_P]

Beim Mikroschrittbetrieb handelt es sich um eine noch relativ neue Schrittmotortechnologie.

Das war 1980 tatsächlich schon so.

... Entspricht die Steigung einer in 200 Vollschritte unterteilten Umdrehung 25,4 mm ...

Wir sind hier im metrischen Teil der Welt, das hat diese british verseuchte Firma mit deutscher Webseite bloß noch nicht gemerkt. (Führt zur Abwertung)

Der "typische" Schrittmotor von Omega erinnert an ist baugleich mit dem knapp hundert Jahre alten Klauenpoldynamo, wie er in der Ritsch-Ratsch-Taschenlampe mit der 3 V / 30 mA-Glühbirne verbaut war. Tatsächlich gab es bereits 1918 mit Dynamo betriebene Taschenlampen. Die Klauenpoltechnologie mußte etwas warten weil Magnete damals nur in Stab- oder Hufeisenform erhältlich waren. Zwei Dynamos um 90° (magnetisch) verdreht aufeinandergeklatscht und fertig ist der Schrittmotor für AIO-Bürogeräte und Floppylaufwerke.
Dieser Schrittmotor wird mit Konstantspannung betrieben und hat entsprechende Performance.

Ein ernsthafter Schrittmotor sieht etwas anders aus und wird mit Konstantstrom betrieben. Und wenn man den Strom per Mikrostepping möglichst sinusförmig gestaltet, ist der Spitzenstrom 140% des ursprünglichen Gleichstroms.

Geschaltete Reluktanzmotoren wurden schon 1890 oder so erfunden, haben sich aber nicht durchgesetzt weil die Steuerung scheiße war . Prinzipiell kannman jeden Schrittmotor mit Konstantspannung und Konstantstrom betreiben ist ja Sache des Treibers. Das mit dem Spitzenstrom von 140% macht Sinn, wenn man von sinusförmiger Spannung ausgeht ja. Ist bei Faulhaber aber äußerst ungut beschrieben.

Wie ich es verstanden habe verhält es sich insgesamt dann schon so das sich die Mikroschrittmomente aufaddieren
--- Danke das hat mir schonmal sehr geholfen vom Verständnis.

Was mich noch interessieren würde - warum sind manche Schrittmotortreiber leiser als andere ?

[Raja_Kentut]

Das Geräusch kommt von den Drehmomentrippeln die vom Strom kommen. Die Drehmomentrippel führen zu mechanischem Rappel. Das hört man. Die Lautstärke hängt also von der Kommutierung und der Stromhüllkurve ab.