Montierungsbau: Zahnradwahl / Untersetzung

    Hallo Polarsternsucher (Name?)
    und willkommen hier in Forum.


    Falls dich interesiert wie ich meine Harmonic drives eingebaut habe dann bitte hier nachschauen:
    http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=145207


    Es freut mich dass sich noch jemand an harmonic drives wagt, sehr schön!


    Aber so wie du oben mit Mikroschritte rechnest, kann ich nicht zustimmen.


    Du gleichst / betrachtest Mikroschritte mit eine Untersetzung.
    Dies ist aber nicht gleich, Mikroschritte machen die Bewegung zwischen 2 Vollschritte weicher aber können nur Teilweise als Untersetzung in Betracht genommen werden (meine Meinung).


    Eine Harmonic drive ohne weitere Untersetzung wie in deinem ersten Beitrag empfohlen, wird auch nicht so klappen.


    Rechne mal wie schnell sich dein Schrittmotor drehen soll wenn du nur eine Harmonic drive Untersetzung hast.


    Als Beispiel nehme ich ein Schrittmotor mit 200 Schritte:


    Sterngeschwindigkeit: 86164 Sekunden
    Untersetzung Harmonic drive 1:160
    Motorgeschwindigkeit: 86164/160 = 538,525


    So muss der Stepper in 538,525 Sekunden eine Umdrehung machen, um den Teleskop in 86164 Sekunden (1 Tag) einmal zu drehen (360°)


    Vollschrittgeschwindigkeit pro Sekunde = 200/538,525 = 0,37


    Also du musst dein Motor mit 0,37 Schritte pro Sekunde laufen lassen.
    Es ist einfach zu langsam und zu ungenau.


    Dazu kommt das je langsamer die Bewegung ist und je kleiner die Spannung ist desto ungleichmäßiger die Sinusform die dein Motor zwischen 2 Vollschritte bewegen lässt.
    Falls du mir nicht glaubst, dann lass dein Motor mit z.B 1,4 Volt (ca. 2Amper) bei 0,37 Schritte pro Sekunde laufen, dazu kleb ein Laserpointer auf Motorachse und beobachte so 5 Meter weiter auf dem Wand wie die Bewegung aussieht.


    Grüße
    Igor

    Hallo Igor,


    das mit dem Zahnriemen ist keine schlechte Idee (zumindest meiner Meinung nach eine wesentlich bessere Wahl als Schnecken, Zahnräder oder Planetengetriebe)


    Die Mikroschritte kann man unter den richtigen Bedingungen sehr wohl als Untersetzung einsetzen, jedoch braucht man dazu z.B. einen Encoder, der die tatsächliche Position abfragt.


    Ich arbeite in einer Anwendung mit 125.000 Mikroschritten pro Umdrehung. Der Encoder löst die Wellenposition mit 10.000 Schritten auf.


    Aufgrund der schon beschriebenen "Schleppfehler" der Schrittmotoren brauche ich theoretisch 12,5 Mikroschritte, um den Encoder einen Puls weiter zu drehen.


    In der Praxis sind es manchmal nur 8, manchmal aber auch 15 Mikroschritte. Die 10.000 Positionen vom Encoder kann ich aber reproduzierbar anfahren. Und dazu noch ein Harmonic-Drive mit 1:260.


    Zu "Eine Harmonic drive ohne weitere Untersetzung wie in deinem ersten Beitrag empfohlen, wird auch nicht so klappen."


    Du schreibst, das du jetzt mit 128 Mikroschritten arbeitest: ich bevorzuge 256, läuft noch weicher [:)]


    Und wenn ich deine 1:6 mit 128 Mikroschritten mit meinen 256 (Teilweise mehr) vergleiche, liegen wir gar nicht so weit auseinander.


    Zu: "Also du musst dein Motor mit 0,37 Schritte pro Sekunde laufen lassen.": bei 256 oder mehr Mikroschritten muss ich teilweise über 200 Mikroschritte/sec ausführen. Da läuft ebenfalls alles Butterweich.

    Die Endstufen Betreibe ich immer mit min. 40Volt und 2-4A (dabei wird auch nichts warm).


    Besonders Sympatisch ist mir deine Vorgehensweise: lieber eine Nummer grösser und Massiv. Führt meiner Meinung nach öfters zum Erfolg, als wenn man immer alles versucht durchzurechnen. Und macht mehr Spaß [;)]


    Den Zahnriemen würde ich mit einer weiteren, exzentrisch gelagerten Welle einstellen. Wird eigentlich oft so gemacht. Dudurch kann die Vorspannung sehr feinfühlig eingestellt werden.


    Grüße


    Sandor

    Hallo Sandor,


    da ich ja öfter keine Passende Formel finde, versuche ich es zu überdimensionieren, der Rücken wird mir bestimmt da nicht dankbar sein ;)


    Ich betreibe meine Steuerung mit 12V, kann aber bis 30V gehen, möchte aber ehe mobil bleiben, deswegen bleibe ich bei 12V.


    Davon kommen 1,4V an Motor an, der mit 2 Amper bei Parallelgeschaltete Spüle auf 0,7 Ohm kommt.
    Die fehlende 0,3 Ohm gehen auf die Lasten der inneren Leitungswiderstand.


    Spitzengeschwindigkeit ist mit 1100 x Siderisch erreicht, also umgerechnet sind es dann 313744,64 Microschritte/sekunde bei 128 Mikroschritten Betrieb.
    Ist aber Quatsch weil ich bei 64000 Mikroschritte/sekunde in Vollschritt Modus umschalte.


    Es würde mich sehr freuen, wenn du über deine Versuche und Bastleleien hier im Forum berichten würdest.


    Ich denke das ich so in 2 Wochen mit meine Montierung so weit bin dass ich ein Test am Himmel wagen kann.


    Grüße
    Igor

    Hallo Igor,


    das mit den 1,4Volt ist mit Vorsicht zu geniessen.


    Dies gilt nur bei Gleichstrom. Wenn der Schrittmotor 1Umdrehung/sec machen soll, sind dafür natürlich 200 Vollschritte notwendig.
    Dies bedeutet, dass an den Spulen keine Gleichspannung angelegt wird, sondern 2 Wechselspannunssignale (um 90 Grad Phasenverschoben) mit 50Hz!! Bei 10Umdrehungen/sec sind es entsprechend sogar 500Hz.


    Wenn denn der Strom konstant gehalten werden soll, ist dazu eine wesentlich höhere Spannung notwendig als die 1,4Volt. Daher resultiert auch der Abfall des Drehmomentes bei höheren Drehzahlen in den Datenblättern der Hersteller.


    Meine Motoren haben 4A und 0,83 Ohm, macht bei Gleichstrom 3,32Volt. Der Motor wird in Industrieanwendungen aber mit Endstufen direkt mit Netzspannung betrieben (Isolationsspannung 350V Gleichspannung). Meine Endstufen Verkraften 24V bis 96V, meistens betreibe ich die mit 48Volt (es sei denn es ist vorhersehbar, dass ich höhere Drehzahlen fahren will). Endstufen mit Netzspannung sind mir dann doch zu unerschwinglich [:)]


    Wenn du also zwischendurch mal schnell verfahren willst, würde ich dir dringend empfehlen, mehr als nur 12Volt zu verwenden, damit die Motoren den Befehlen folgen können.


    Schöne Grüsse


    Sandor

    Hallo Sandor,


    das mag ja alles stimmen, nur für mich ist die wichtigste Aufgabe des Motors ganz langsam und gleichmäßig zu drehen (Siderisch).
    Da läuft der Motor mit 1,4 Volt.
    Schneller als 1100 Siderisch (mit 12 Volt) brauche ich es auch nicht.


    Ich regle meine Steuerung auch nicht über den Strom sondern über die Spannung.
    D.h. ich muss meine Steuerung nur mitteilen wie viel Prozent von Eingangsspannung an die Motoren gehen soll und die BEMF Werte des Motors, den Rest rechnet sich die Steuerung selber aus.


    Deswegen ist es nicht vergleichbar mit gewöhnlichen Steuerungen.
    Hier ein Link über die Technik:
    http://www.st.com/st-web-ui/st…ation_note/DM00061093.pdf


    Grüße
    Igor

    Hallo Igor,
    ein interessanter Lösungsansatz.


    Für meine Anwendungen sind 128 Mikroschritte leider zu wenig[:(!]


    Hauptasache ist, dass es bei deiner Anwendung zufriedenstellend funktioniert.


    Mit meiner Nachführung wird es aus Zeitgründen leider noch eine Weile dauern, bis ich soweit bin.


    Ich bleibe hier aber auf jeden Fall dran, um zu sehen, wie dein Projekt sich entwickent.


    Meine Harmonic-Drive ist übrigens Baugrösse45 (Neu und unbenutzt, daher garantiert nicht "Misshandelt" worden) und hat ein Nenndrehmoment von gut 400Nm.


    Ist eigentlich schon zu groß, aber man muss halt nehmen, was man kriegt[:)]


    Bin mal auf deine nächsten Bilder gespannt.


    Meine Polwiege will ich mit einem Planetengetriebe aufbauen (man ist halt bequem). Damit sollte sich der Himmelspol gut einfangen lassen.


    Grüsse


    Sandor

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