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 Rektaszension - Schrittmotorsteuerung
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Xenophon
Senior im Astrotreff

Deutschland
149 Beiträge

Erstellt am: 25.05.2018 :  11:56:28 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo,

im Zusammenhang mit dem geplanten Selbstbau einer parallaktischen Montierung der Gewichtsklasse ca. 20 kg versuche ich zunächst, die Frage des Antriebs zu klären. Da die Montierung PREISWERT sein soll, ist hier Eigenbau angesagt.

Ziel ist ein Motor, welcher die Rektaszension erledigt, keine GOTO-Steuerung.

Es würde mich freuen, wenn dazu Hinweise kämen, die weiterhelfen. Vielleicht hat ja jemand damit schon Erfahrungen.

Frage 1: welche Steuerung?

Frage 2: welche Komponenten.

Bei der Steuerung dachte ich an einen Arduino. Ich hab letztes Jahr damit eine Bootssteuerung gebaut mit synchronisierten Getriebemotoren, DC, keine Stepper, und das eigentlich gut funktioniert. Der Arduino läßt sich ziemlich frei programmieren.




Zur Verfügung hätte ich aus der Bastelkiste folgende Komponenten:




Das ist einmal ein ca. 1 kg schwerer Schrittmotor, 1,8Grad bis 2,8 Ampere. Ob das der richtige ist, wäre die Frage, zunächst mal ist er jedenfalls vorhanden. Lt. der chinesischen Beilage darf man vermuten, er läuft mit 6-24 V.

Zweitens ein Board Genuino 101 (arduino-kompatibel).

Um damit einen Schrittmotor zu steuern, benötigt man aber noch einen Motorshield, der wurde bestellt. Den setzt man huckepack drauf.

Welche Ströme da herauskommen, muß man probieren. Generell kann ein Arduino mit 5v Steuerspannung auch größere STröme steuern.

Untersetzung:

Motordaten: 1,8 Grad/Schritt = 200 Schritte / Umdrehung
Die Rektaszension macht 15 Grad pro Stunde bzw. 0,25 Grad pro Minute.
Das entspricht 0,1388888 Schritten/min.

Um auf ganzzahlige Vielfache zu kommen, wäre die kleinstmögliche Untersetzung 1:7,2
Dann hätten wir:
0,1388 * 7,2 = 1 Schritt/Minute.
Der Stepper müßte also alle 60 Sekunden 1 Schritt vorrücken.

Soweit zu den Anfangsüberlegungen.

Xeno

Bearbeitet von: Xenophon am: 25.05.2018 12:03:40 Uhr

stefan-h
Altmeister im Astrotreff


16861 Beiträge

Erstellt  am: 25.05.2018 :  12:16:14 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Zitat:
Der Stepper müßte also alle 60 Sekunden 1 Schritt vorrücken.
Das wäre viel zu grob unterteilt. Lass den Motor z.B. pro Sekunde 60 Schritte machen- und rechne dafür die zur Achse nötige Übersetzung aus.

Bearbeitet von: am:
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Xenophon
Senior im Astrotreff

Deutschland
149 Beiträge

Erstellt  am: 25.05.2018 :  13:15:46 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Zitat:
Original erstellt von: stefan-h

Zitat:
Der Stepper müßte also alle 60 Sekunden 1 Schritt vorrücken.
Das wäre viel zu grob unterteilt. Lass den Motor z.B. pro Sekunde 60 Schritte machen- und rechne dafür die zur Achse nötige Übersetzung aus.



Guter Einwand. Außerdem ist dann ja innerhalb der 60 Sekunden immer ein Fehler drin. Du kennst doch die stehengebliebene Uhr: 2mal in 24 Stunden ist sie perfekt in der Zeit.

Das Problem ist aber recht einfach zu lösen:

(Abbildung Step-Motor Nemax 17 mit Getriebe, Foren-Code fehlt noch)

Die Stepper gibt es auch mit Planetengetriebe. Ich hab einen Nemax 17 ausgewählt mit 1:51 Untersetzung. Kostet ca. 40 Euro.

Damit haben wir einen Schrittwinkel an der Motorwelle von 0,035 Grad und nicht wie vorher 1,8 Grad.

Damit errechnen sich 0,25/0,035=7 Steps pro Minute.

Wenn man jetzt noch eine Untersetzung von 60/7=1:8,5 dranhängt (Zahnrad) kann der Stepper 60 Schritte/Minute machen.

Die Ganggenauigkeit bzw. der mögliche Fehler wäre 0,25/60 = ca. 4 Tausendstel Grad. Das sieht schon mal gut aus.

Der Stepper ist übrigens selbsthemmend, Haltekraft 4 N, mit dem Getriebe ist die Haltekraft unbegrenzt. Damit wäre man nicht unbedingt auf eine teure Schnecke angewiesen.

Nächstes wäre jetzt, nach dem Eintreffen des Motorshields, den Motor zu konfigurieren. Der Motor arbeitet mit 12-24 Volt.

Als Stromversorgung wäre die erste Wahl ein LiIon Akku aus dem Modellbaubereich, von 3s bis 6s würde alles gehen, aber die Arduino-Steuerung kann wahrscheinlich nur ca. 12 V.

Gruß Xeno

Bearbeitet von: Xenophon am: 25.05.2018 13:21:22 Uhr
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gscholz
Altmeister im Astrotreff


1954 Beiträge

Erstellt  am: 25.05.2018 :  14:26:06 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Xeno,

ein Schritt pro Sekunde ergibt eine Winkelauflösung von 15"/Schritt. Das ist viel zu grob.
Aber wenn deine Motoransteuerung z.B. 64 Mikroschritte könnte, dann wärst du bei 0.25"/Mikroschritt.
Das ginge wohl(meine EQ6-R hat beispielsweise 0.14"/Mikroschritt).

Gruss
Günter

Bearbeitet von: am:
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Xenophon
Senior im Astrotreff

Deutschland
149 Beiträge

Erstellt  am: 25.05.2018 :  16:26:37 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Zitat:
Original erstellt von: gscholz

Hallo Xeno,

ein Schritt pro Sekunde ergibt eine Winkelauflösung von 15"/Schritt. Das ist viel zu grob.
Aber wenn deine Motoransteuerung z.B. 64 Mikroschritte könnte, dann wärst du bei 0.25"/Mikroschritt.
Das ginge wohl(meine EQ6-R hat beispielsweise 0.14"/Mikroschritt).

Gruss
Günter



Günter, du mußt was überlesen haben. Wie ich oben schrieb, hab ich ja nun einen Schrittmotor mit Planetengetriebe 1:51 bestellt.

Rechnerisch:

200 Steps = 360 Grad ohne Getriebe, mit Getriebe 200*51 = 10200 Steps/U.

In Bogenminuten: 1 U = 21600 Bogenminuten

1 Step mit Getriebe = 21600/10200 = 2,11 Bogenminuten

Mit 1:8 Zahnraduntersetzung hintendran = 16 Bogensekunden.

Diese 16 Bogensekunden rückt die RA weiter, wenn der Motor 1 Schritt macht.

Ich hab mir die Programmierung mal aus der Arduino-Bibliothek herausgesucht, das sieht so aus:

-------------------------------------------------------
Arduino-Programmierung eines Schrittmotors:

#include <Stepper.h>

/* STEPS muss auf die Anzahl der Stepps des verwendeten Motors angepasst werden */
#define STEPS 100

// eine Instanz aus der Klasse Stepper wird erzeugt
// sie bekommt die Anzahl der Steps und die Pins, an die der Schrittmotor
// angeschlossen ist übermittelt
Stepper stepper(STEPS, 8, 9, 10, 11);

int previous = 0;

void setup(){
stepper.setSpeed(30); // setzt die Geschwindigkeit des Motors in Umdrehungen pro Minute
}

void loop(){
int val = analogRead(0);
// dreht den Motor ja nach Sensorwert (Potentiometer)
stepper.step(val - previous);
previous = val;
}
--------------------------------------------------------
Erläuterung:

#define steps 100 muß geändert werden in 200

Dann haben wir den Befehl:

stepper.setSpeed(30);

Das ist nicht gut. Weil er nicht die Schritte/min anspricht, sondern die U/min.

Diese INSTANZ punkt Anweisung wie stepper.setSpeed sind Bibliotheksbefehle. Möglich, daß es noch andere gibt, mit denen man direkt die Schrittzahl ansprechen kann.

Es gäbe aber noch die Möglichkeit, den Arduino mit den Steps zu "betrügen", indem man 1000 angibt statt 200, z. B., und hätte so noch eine 1:5 Untersetzung zusätzlich, oder eine ganz unglatte Zahl wie 768, um gebrochene Übersetzungen zu bekommen.

Ob das funktioniert, müßte man probieren, beim Arduino ist nicht alles dokumentiert. Dazu müßte mein Motorshield aber erstmal eintreffen.

Gruß Xeno

PS ich hab gerade heute eine NEQ5 geliefert bekommen und bin recht beeindruckt von der Stabilität. Für mein 200er Newton mit 11 kg soll die angeblich zu wackelig sein, nach meinem mechanischen Verständnis kann die den aber locker tragen. Mindestens für den Balkon sollte die reichen. Also, die ist nicht so wackelig wie befürchtet, ganz im Gegenteil.

Es würde sich jetzt anbieten, die Steuerung, wenn sie denn fertig ist, erstmal an den NEQ5 anzuschließen.

Egal, wie die Achsübersetzung des NEQ5 wäre, solange man die Drehzahl mit der Steuerung feinanpassen kann, muß es gehen.

Bearbeitet von: Xenophon am: 25.05.2018 16:39:39 Uhr
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gscholz
Altmeister im Astrotreff


1954 Beiträge

Erstellt  am: 25.05.2018 :  17:05:19 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Xeno,

du schreibst: Günter, du mußt was überlesen haben .... Diese 16 Bogensekunden rückt die RA weiter, wenn der Motor 1 Schritt macht.

ich schrieb: ergibt eine Winkelauflösung von 15"/Schritt.

wo ist der Unterschied?

Ich bleibe dabei: 15 (bzw. 16) Bogensekunden pro Schritt sind viel zu grob.

Gruss
Günter

Bearbeitet von: am:
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Xenophon
Senior im Astrotreff

Deutschland
149 Beiträge

Erstellt  am: 25.05.2018 :  17:10:43 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Ich sehe gerade, es gibt noch weitere Bibliotheksfunktionen, man kann die Steps direkt ansprechen. Sieht man hier

--------------------------- Listing Beispiel Arduino - Programmierung

void setup() {
// set the speed at 60 rpm:
myStepper.setSpeed(60);
// initialize the serial port:
Serial.begin(9600);
}

void loop() {
// step one revolution in one direction:
Serial.println("clockwise");
myStepper.step(stepsPerRevolution);
delay(500);

// step one revolution in the other direction:
Serial.println("counterclockwise");
myStepper.step(-stepsPerRevolution);
delay(500);
---------------------------------

Die Funktion setSpeed() war ja unerwünscht, aber die Funktion .step() ist genau das, was es braucht.

Denn diese Funktion myStepper.step (Zahl) bewegt den Schrittmotor exakt um die angegebene Schrittzahl.

Damit kann man den Motor direkt und schrittweise steuern.

Und das heißt, man kann diese Steuerung an jede beliebige Montierung anschließen, weil man die benötigte Drehzahl schrittgenau programmieren kann.

Theoretisch!

Der Pferdefuß folgt sofort, nämlich die Arduino-Zeitfunktionen delay() oder millis() kann man in die Tonne kloppen. Das sind Interrupts, die die Zeitnahme verfälschen. Ich schätze mal millis() auf einige Sekunden pro Tag Abweichung.

Für eine Astrofotografie-Belichtung bis ca. 1-2 Stunden könnte es reichen.

Um das aber exakt zu machen, mit einer Abweichung von weniger als 1 Sek./24 h, braucht man einen externen Zeitnehmer, und den gibt es für den Arduino, nämlich:

RTC (RealTimeClock) DS 3231 AT24C32

Kostet ca. 5 Euro incl. Batterie.

Der muß drauf auf das Board.

Es wäre herauszufinden, Wie man den progammiertechnisch einbettet (vielleicht weiß es ja jemand hier), das werde ich herausfinden.

Also, bis jetzt sieht das mit dem Arduino schon mal gut aus. Ich hab da ein gutes Gefühl bei der Sache.

Gruß Xeno

Bearbeitet von: Xenophon am: 25.05.2018 17:13:22 Uhr
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Xenophon
Senior im Astrotreff

Deutschland
149 Beiträge

Erstellt  am: 25.05.2018 :  17:22:45 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Zitat:
Original erstellt von: gscholz

Hallo Xeno,

du schreibst: Günter, du mußt was überlesen haben .... Diese 16 Bogensekunden rückt die RA weiter, wenn der Motor 1 Schritt macht.

ich schrieb: ergibt eine Winkelauflösung von 15"/Schritt.

wo ist der Unterschied?

Ich bleibe dabei: 15 (bzw. 16) Bogensekunden pro Schritt sind viel zu grob.

Gruss
Günter



Ich hatte mit " Leseschwierigkeiten. Also meinst du damit Bogensekunden.

Was die Steuerung übernehmen kann, ist die Anzahl Schritte pro Zeiteinheit.

Was die Steuerung nicht übernehmen kann, ist die ÜBersetzung, also die Drehung pro Schritt.

Wenn du sagst, 15" /Schritt ist zu grob, dann haben wir ja um dahin zu kommen bisher eine Untersetzung von

51 * 8 = ca. 400.

Um auf 0,25 " zu kommen, müßte nochmal 60fach mehr unteresetzt werden, nämlich

400*60 = 24.000 fache Untersetzung eines Schrittmotors.

Irgendwie sträube ich mich, das zu glauben. Das kann irgendwie nicht sein. Von solchen Untersetzungen hab ich in meinem Leben noch nicht gehört.

Hast du einen Rechenfehler drin? Oder einen Gedankenfehler? Hast du dich zwischen Sekunden und Minuten vertan?

WIeso sind 15" zu grob? Gibt es dazu Quellen oder Beispiele?

Gruß Xeno

Bearbeitet von: Xenophon am: 25.05.2018 17:25:52 Uhr
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gscholz
Altmeister im Astrotreff


1954 Beiträge

Erstellt  am: 25.05.2018 :  17:59:59 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Xeno,

du weisst schon, was 15" sind? Und nein, ich habe mich nicht verrechnet.
Meine EOS hat bei 1m Brennweite eine Auflösung von 1.18"/Pixel.
Deine sekündliche "Nachführung" würde übelste Sternabbildungen produzieren (13 Pixel lange Striche).
Grob geschätzt sollte die Schrittweite der Nachführung deutlich kleiner als das Seeing sein, damit du dadurch keine Abbildungsfehler bekommst.
Oder du fotografierst mit kurzen Brennweiten, wo die Kamerapixel grösser werden als die Nachführschrittweite. Bei der EOS100D beträgt die Pixelgrösse erst ab einer Brennweite kleiner als 80mm mehr als 15".

Wie ich oben schon schrieb, könntest du mit deiner errechneten Übersetzung mit Mikroschritten dann aber doch hinkommen.
Falls deine Steuerung z.B. 64 Mikroschritte kann, hättest du eine Schrittweite von etwa 0.25"/Mikroschritt. Das würde gehen.

Gruss
Günter

Bearbeitet von: gscholz am: 25.05.2018 18:07:27 Uhr
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Xenophon
Senior im Astrotreff

Deutschland
149 Beiträge

Erstellt  am: 25.05.2018 :  19:42:37 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Zitat:
Original erstellt von: gscholz

Hallo Xeno,

du weisst schon, was 15" sind? Und nein, ich habe mich nicht verrechnet.
Meine EOS hat bei 1m Brennweite eine Auflösung von 1.18"/Pixel.
Deine sekündliche "Nachführung" würde übelste Sternabbildungen produzieren (13 Pixel lange Striche).
Grob geschätzt sollte die Schrittweite der Nachführung deutlich kleiner als das Seeing sein, damit du dadurch keine Abbildungsfehler bekommst.
Oder du fotografierst mit kurzen Brennweiten, wo die Kamerapixel grösser werden als die Nachführschrittweite. Bei der EOS100D beträgt die Pixelgrösse erst ab einer Brennweite kleiner als 80mm mehr als 15".

Wie ich oben schon schrieb, könntest du mit deiner errechneten Übersetzung mit Mikroschritten dann aber doch hinkommen.
Falls deine Steuerung z.B. 64 Mikroschritte kann, hättest du eine Schrittweite von etwa 0.25"/Mikroschritt. Das würde gehen.

Gruss
Günter



Die Arduino-Plattform bietet nur die Funktionen

.setSpeed(Umdrehung/min) und

.step(Anzahl Schritte) an.

Mikroschritte sind da nicht vorgesehen.

Es soll andere Hardware-Schnittstellen geben mit Mikrostep 1/16. Nur bis man die mal aufgestöbert und ausprobiert hat, ist der Sommer vorbei.
---------------------

Rein theoretisch gäbe es noch andere Lösungen außer Schrittmotor. Indem man einen DC-Getriebemotor nimmt, keinen Stepper. Der macht ja kontinuierlich Drehzahl.

Die Steuerung eines DC geschieht über die Spannung. Das ist natürlich nicht exakt. Es gibt Schwankungen in der Drehzahl.

Um das zu kontrollieren, bräuchte man einen Sensor, der die Drehzahlen zurückliefert.

Das wär alles eigentlich nicht das große Problem, außer noch mal wieder mehr Aufwand, nur man muß die ganze Klapparatur an der Montierung ja auch räumlich unterbringen. Der Antrieb sollte räumlich kleiner bleiben als die Montierung. ;)

Ich mach mir mal Gedanken.

Das mit den STreifen bei 15" ist Scheiße, macht die ganze Sache wieder kompliziert.

Gruß Xeno


Bearbeitet von: am:
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watchgear
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
2062 Beiträge

Erstellt  am: 25.05.2018 :  22:16:12 Uhr  Profil anzeigen  Besuche watchgear's Homepage  Antwort mit Zitat
Hi Xeno,

irgendwie habe ich den Eindruck, Du bist ein wenig hyperaktiv Da ich das von mir selber kenne, weiß ich, wo es endet...

Arduino Motor-Shields kannst Du vergessen. Kauf dir einen vernünftigen Stepper-Treiber. Der Standard ist der DRV8825 - der hat aber je nach Mikroschritt-Auflösung ein paar Probleme. Besser ist z.B. dieser hier: http://www.dr-henschke.de/RAPS128.html
Dafür brauchst Du auch keine Stepper-Library. Du stellst den benötigten Microstep-Modus ein und brauchst dann nur noch zwei Leitungen: Eine für die Drehrichtung und über die anderen gibt es einen Step für einen Step;-)

Und was Günther schreibt, ist völlig korrekt. Mit 15"/Step brauchst Du nicht anzufangen, außer Du gehst auf mindestens 1/16 Microstep. Ich würde für eine saubere Nachführung aber eine noch höhere Auflösung einplanen.

Aber was viel wichtiger wäre: Halt doch erstmal die Füsse still, informiere dich über Montierungen und denk mal nach!

Du schreibst ja nicht, was du mit deiner Selbstbaumontierung anfangen willst. Vielleicht willst Du ja nur einen 400mm-Refraktor visuell darauf nutzen? Dann mag das alles in Ordnung sein. Aber da es dir ja ums Sparen geht, würde ich dafür lieber eine gebrauchte EQ3 kaufen. Ist billiger als jeder Eigenbau.
Bei fotografisch und mit einer gewissen Brennweite eingesetzten Montierungen liegen die angestrebten Werte für die Gleichlaufschwankungen bei ca. 5". Und Du kalkulierst bei der theoretischen Auflösung nur mit 15". Dabei muss die theoretische Auflösung eine Größenordnung besser sein, als das was tatsächlich hinten rauskommt.

Mit einem Planetengetriebe aus der Grabbelkiste wird das nichts. Ein billige Planetary Gearbox für einen Nema 17 hat eine Gleichlaufschwankung von irgendwas um die +/-60"
Da das Planetengetriebe (hoffentlich) nur das Vorgetriebe ist, hinter dem wohl noch ein Schneckentrieb folgt, kannst Du diesen Wert zwar noch durch das "i" des Schneckentriebes teilen - das macht es aber nicht wesentlich besser, weil Du dir einen hochfrequenten Schwingungsteil reinholst, der dir das Guiding nicht gerade einfacher macht.

Gruß
Klaus

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Bearbeitet von: watchgear am: 25.05.2018 22:18:13 Uhr
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Bikeman
Meister im Astrotreff

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504 Beiträge

Erstellt  am: 25.05.2018 :  22:16:21 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
So ganz ist mir nicht klar wie das ganze aussehen soll... ich meine wir reden hier schon über etwas was in etwa so aussieht?

http://www.astrotreff.de/topic.asp?ARCHIVE=true&TOPIC_ID=27221

damit sind die Übersetzungsverhältnisse die hier im Raum stehen kein Problem. Ich frage weil mich das hier irritiert:

> Der Stepper ist übrigens selbsthemmend, Haltekraft 4 N, mit dem Getriebe ist die Haltekraft unbegrenzt.
> Damit wäre man nicht unbedingt auf eine teure Schnecke angewiesen.

(...hätte hier auch Angaben als Drehmoment erwartet und nicht Kraft...)

CS
HB

6" f/5 GSO Newton, 8" f/5 Omegon Newton, GP2+SBS, HEQ5Pro SynScan, Canon EOS 1100D, ZWO ASI 178mm, StarAnalyser 100, vintage smc Pentax Objektive (50mm 1:1.4, 85mm 1:2, 135mm 1:2.5, 300 mm 1:4)

Bearbeitet von: am:
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AQR66
Senior im Astrotreff

Deutschland
117 Beiträge

Erstellt  am: 25.05.2018 :  22:41:00 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Xeno,

ich denke schon, dass eine Lösung mit Schrittmotoren am einfachsten mit guter Genauigkeit möglich ist.

Die Versorgungsspannung des Arduino ist maximal 12V. Die Motorspannung kann aber durchaus höher sein. Die Stromversorgung der Motorplatinen darf dann halt nicht vom Arduino aus erfolgen.

Aber:
Für einen Astro-Freund habe ich mal eine Steuerung mit Arduino uno und 3 TOS-Schields gestrickt.
Das hat viele Nerven gekostet, da bei der Programmierung viele Fallstricke lauern, die nicht leicht aufzudecken sind. So war z.B. die ursprünglich verwendete Schrittmotor-Bibliothek, wie bei dir auch auf Umdrehngen/Minute ausgelegt. Hier vollkommen untauglich! Nach Umbau der Bibliothek auf Umdrehungen pro Tag kamen dann subtilere Probleme zum Vorschein. Die Motoren liefen nie mit der errechneten Drehzahl sondern immer zu langsam. Nicht viel aber per Oszilloskop gut nachweisbar und für Die Anwendung zu viel. Für hohe Genauigkeit bei hoher Dynamik musste die Umschaltung der Mikroschrittauflöüsung zur Laufzeit gelöst werden ... . Dann kamen Timing-Probleme bei drei parallel laufenden Motoren. Die Rampenbildung (An/Aus ist suboptimal) ist für den Mikrocontroller-Laien auch durchaus komplex. Mit Anschluss der Anzeige kamen dann merkwürdigste Fehlverhalten. Wie sich nach längerer Suche herausstellte Speicherüberläufe. Am Ende war das Ding nutzbar - aber durchaus nicht fehlerfrei.

Langer Rede kurzer Sinn: Mit Arduino geht. Für eine komplikationsarme Lösung würde ich auf eine existierende Lösung zurückgreifen wollen und den Arduino ausschließlich für das Benutzerinterface verwenden. Die eigentliche Motorsteuerung würde ich dabei etwas besseren, wenn auch teureren Schrittmotor-Treiberplatinen überlassen. Diese bilden selber die Motorpulse und zählen diese auch mit (Positionsabfrage), bilden die Beschleunigungsrampen, können den Strom oder Mikroschrittauflösung per Software ändern, ...

Lösungen mit einer solchen Kombi wurden hier auch schon vorgestellt und werden offenbar erfolgreich betrieben.

Verwendet werden könnte z.B. eine TMCM 1110. Diese liefert bei bis zu 30V ohne Kühlkörper bis zu 2,8 A rms (4A Spitze) und reicht auch für die von dir gezeigten Motoren. Diese Platine kann per serieller Schnittstelle angesteuert werden, Also auch von einem Arduino. Eine (sehr) einfache Nachführung mit wenigen verschiedenen Geschwindigkeiten ist aber auch komplett Standalone möglich.

CS
Harold

Bearbeitet von: am:
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Xenophon
Senior im Astrotreff

Deutschland
149 Beiträge

Erstellt  am: 27.05.2018 :  20:38:15 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Ich ziehe mal folgende Zwischenbilanz. Ehrlich gesagt, ich hab die erforderliche Auflösung unterschätzt. Bei handelsüblichen GoTo Steuerungen liegt die Auflösung der Motoren bei ca. 0,15 Bogensekunden an der RA.

Rechnerisch sieht es so aus:

Vollkreis Bogensekunden = 1,296 Mio.

Mit Schrittmotor (200 Steps) = 6480" / Schritt

Um auf 0,1 Bogensekunden zu kommen bedarf es daher einer Untersetzung von 1:64800 bzw. gerundet 1:64000.

Dies erreicht man, indem man 3 handelsübliche Planetengetriebe für den Nema Schrittmotor hintereinander koppelt:

1:40 ---> 1:40 ---> 1:40 ---> 40*40*40 = 1:64000 = 0,1" / Schritt

Alternativ könnte die letzte ÜBersetzungsstufe mit Mikroschritten gefahren werden. Dafür braucht es jedoch KnowHow und die richtigen Komponenten, solange mir das kein Elektroniker erklärt, will ich mich da nicht dranbegeben. Mit den Mikroschritten gibt es auch Probleme, weil natürlich die Ströme bei 1/60 Schritt extrem klein werden und die Mikroschritte ausfallen oder doppelt ausgeführt werden können.

Also, mechanisch ist das schon machbar, mit einem ganz einfachen STepper, Z. B. Nema 23 + 3 X Planetengetriebe dazu.

Nun will man beim Selbstbau ja Kosten sparen (Ziel Nr. 1), und genau das ist nicht der Fall:

Stepper + 3 x Planetengetriebe = 280 Euro
Steuerung Arduino + Endstufe = ca. 80 Euro
Plus Klein- und Verbindungsteile, Gehäuse etc. ca. 30 Euro

Macht unter dem Strich knapp 400 Euro. Und für die 400 ist ja das Goto nicht dabei, nur die Rektaszensions-Kontrolle. Und was in der Rechnung nicht drin ist, sind 2-3 Tage Probieren und Rumgefummel.

DAS RECHNET SICH NICHT, weil man für

400 Euro die Skywatcher SynScan GoTo zum Nachrüsten für die NEQ5 erhält, da ist das Goto aber schon dabei.

Daher hab ich mir die jetzt bestellt.

Ich bastele zwar gern und viel, irgendwo muß es aber auch Sinn machen.

Grüße Xeno


Bearbeitet von: Xenophon am: 27.05.2018 20:42:43 Uhr
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watchgear
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Deutschland
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Erstellt  am: 28.05.2018 :  15:48:20 Uhr  Profil anzeigen  Besuche watchgear's Homepage  Antwort mit Zitat
So isses...

Aber noch zur Ergänzung: Die Sache mit den Mikroschritten ist eigentlich ganz billig, weil man das nicht selbst ausprogrammieren muss, wenn man für 5,- EUR den richtigen Treiberbaustein verwendet.

Die Sache mit den 3 Planetengetrieben würde allerdings definitiv nicht funktionieren. Die Stabilität einer Montierung hängt nicht zuletzt am Durchmesser der Antriebswelle. Da wird schonmal gerne mit Wellen von 40mm Durchmesser in gehärtetem Stahl gearbeitet. Selbst eine einfache GP hat zumindest mal (geschätzt) 20mm Wellendurchmesser. Der Abtrieb eines Planetengetriebes für einen NEMA23 hat 6 oder 8mm Durchmesser. Das hat dann nichts mit Stabilität zu tun, sondern kann nur als Torsionsfeder was hermachen. Außerdem haben diese Planetengetriebe bei weitem nicht die erforderliche Gleichlauf-Genauigkeit...

Gruß
Klaus

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