Schrittmotor

[stw]

Hallo zusammen,

ich möchte meine Losmandy G11 mit Schrittmotoren ausstatten. Ich habe eine Schrittmotorsteuerung, die ich parametrisieren kann und die Montierung über EQMOD ansteuert.

Ich suche konkret nach Schrittmotoren mit 0,9° Schritten, um sie direkt auf die Wellen montieren zu können. Ich verspreche mir damit eine gute Auflösung der Einzelschritte und ein geringes Spiel. Leider finde ich das Angebot an Schrittmotoren überwältigend und finde mich dabei nicht zurecht. Die Steuerung ist für bipolare Motoren bis 1,2 A pro Spule ausgelegt.

Könnt Ihr einen Motor empfehlen?

Bislang habe ich an dieses Modell gedacht:
http://de.nanotec.com/produkte/451-st4209-high-resolution-schrittmotor-nema-17/

Leider liefert die Firma nur an gewerbliche Kunden.

Ich bin dankbar für jeden Hinweis!

Viele Grüße und klare Nächte!
Stephan

 

[kaiser]

Hallo Stephan

ich habe ein Fotostudio und habe mich bei Nanotec angemeldet. Habe bisher aber nur 2x etwas Bestellt, wenn du in deinem Bekanntenkreis niemanden kennst der ein Gewerbe betreibt kannst du dich dann nochmals melden.
Was aber auch geht, ein Angestellter einer Firma fragt sein Chef usw.
Der Firma Nanotec geht es wahrscheinlich nicht um die Firma sondern um die Geschäftsbasis. Firma zu Firma kein automatisches Rückgaberecht usw.

Gruß Rolf

 

[walter_schmitt]

Hallo Stephan,

schau mal hier nach.

https://www.orientalmotor.de/Produc...ohe+Aufl%C3%B6sung&filter2=&feld136=&feld055=

Habe bei meiner G11 auch Motoren von Orientalmotor ohne Getriebe angeflascht. Mit Mikroschrittbetrieb geht das sehr gut.

Gruß Walter

 

[Edgar99]

Hallo Stephan,

hier gibt's so was.

Gruß

 

[MountyPython]

Hi, wieviel Mikroschritte macht Deine Steuerung?
Und was für ein Haltemoment sollten die Motoren haben?
Danke und Grüße,
Gerrit

 

[stw]

Hallo,

vielen Dank für Eure Rückmeldungen!

Die Steuerung kann derzeit 32 Mikroschritte auflösen. Bzgl. dem Haltemoment dachte ich, in der Größenordnung der Sanyo Denki Motoren der EQ6 zu bleiben, wenn das Sinn macht. Dann ist man in der Größenordnung von 0,3 Nm.

Viele Grüße
Stephan

 

[xbass]

Hallo Stefan,

32 mikroschritte sind für dein Vorhaben zu wenig, 64 ebenso (für mich).

Warum nicht rechnen statt raten ?

Hier ist dein Vorhaben:
(360×60×60) / (360×400×32) = 0.28125"

Grüße
Igor

 

[stw]

Hallo Igor,

danke für Deinen Beitrag. Wie kommst Du darauf, dass ich raten würde?

Die Rechnung habe ich auch durchgeführt. Damit landet man in üblichen Größenordnungen, wie z.B. hier zu finden ist: http://eq-mod.sourceforge.net/reqindex.html

Auf jeden Fall sind 0,28"/Schritt doch deutlich unter durch die Atmosphäre begrenzten optischen Auflösungsgrenze. Oder übersehe ich einen Aspekt? Mit den oben aufgeführten Montierungen/Steuerungen wird auch erfolgreich Astrofotografie betrieben.

Welche Schrittweiten würdest Du denn empfehlen und warum?

Viele Grüße
Stephan

 

[xbass]

Hallo Stephan,

mit dem raten war auch nicht böse gemeint!
Es hat für mich danach gerochen, weil du eben keine Angaben dazu gemacht hast.

Nun, ich bin selber lange an Untersetzungsverhältnis und Auflösung gesessen, bis ich mich für eine entschieden habe.

Ich gebe dir mein Beispiel als erstes weiter.

Untersetzung Harmonic Drive: 160
Untersetzung HTD Riemen: 6
Motoren: 200 (Schritte)
Mikroschritte: 128

Somit komme ich auf 0,052 Bogensekunden
Ich kann in RA bis 1100 x siderisch fahren und in DEC bis 1500 x siderisch fahren.

Im weiterem, rechne ich auch aus, wie schnell ein Motor drehen muss um an Nachführungsgeschwindigkeit ran zu kommen.

Sterngeschwindigkeit: 86164 Sekunden
Gesammtuntersetzung (mechanisch): 960
Motorgeschwindigkeit 86164/960 = 89,75416
So muss der Stepper in 89,75416666666667 Sekunden eine Umdrehung machen, um den Teleskop in 86164 Sekunden einmal zu drehen.
BASIC FULLSTEP SPEED PER SECOND = 200 Steps / 89,75416666666667 sec = 2,228308806462095 steps/ sekunde

So, wie du sehen kannst, muss mein Motor sehr langsam drehen können.

Wir rechnen die ganze Zeit die Mikroschritte als eine mechanische Untersetzung mit. Dies ist aber nicht so genau richtig.

Weil, je langsamer dein Motor drehen muss, desto größer ist der Sinusfehler zwischen 2 Schritte, oder genauer zu sagen , zwischen 2 Halbschritte.

Wenn der Motor ganz langsam drehet, macht er zwischen obere und untere Sinusphase einen kleinen Aussetzer.
Dies kannst du beobachten, in dem du ein Laserpunkt an den Motor befestigst und in eine Zimmer drehen lässt.
Oder eben mit Oszi messen.

Die Mikroschritte machen die Bewegung weicher aber können nicht zu 100% die Mechanik ersetzen.

Wie schnell muss dein Motor drehen um nachzuführen?

Gesammtuntersetzung: 360
Motorgeschwindigkeit 86164/360 = 239,34444
So muss der Stepper in 239,34444 Sekunden eine Umdrehung machen
BASIC FULLSTEP SPEED PER SECOND = 400 Steps / 239,34444 sec = 1,671231635880 Steps pro Sekunde.

Also fast 4 Minuten für eine Umdrehung.

Meine Empfehlung wäre eine gesamte mechanische Untersetzung, in Bereich zwischen 700:1 und 1000:1 herzustellen.

So kommt man mit goto noch schnell voran und sehr genau bei Nachführung.

Grüße
Igor

 

[MountyPython]

Hallo Igor,

das was Du mit den "Hopsern" beobachtest hast, muß nicht unbedingt übertragbar sein.
Es müssen auch keine 128 Mikroschritte sein. Schaltet die Steuerunng nicht automatisch ab einer gewissen Drehfrequenz der Motoren um, muss man im Mikroschrittbetrieb langsam anrampen. Der Grund ist der geringere Drehmoment eines Schrittmotors, was wiederum auch diese Aussetzer oder auch "Schrittverluste" zur Folge hat.
Die ehemalige Sideres Steuerung hat sogar die Motoren im Halbschritt getrieben und damit sind früher einige Aufnahmen gemacht worden. Schön, wenn es bei Dir funktioniert. Pauschal übertragbar ist es jedoch nicht.

Die 32 Mikroschritte können ausreichen. Ist die Steuerung intelligent genug, dann schaltet sie mit dieser Treiberstufe ab einer gewissen Drehfrequenz in den Vollschrittmodus (frage der Steuerungssoftware). Ich gehe mal davon aus das günstige Allegro (4988) oder TI-Treiber verwendet werden.
Richtig ist, daß man bein einer geringen Schrittzahl die mechanische Übersetzung entsprechend wählen sollte, damit die STeuerung entsprechend fein genug arbeitet.
Für Servo als auch Stepper kann man annehmen: Hat eine Steuerng mehr als 12 ..13 Mio Ticks(Steps), dann wird sie im Goto langsamer sein. Ist sie weit unterhalb von ca. 12 Mio Ticks, dann wird sie wohl zu grob für die Nachführung oder fürs Guiding sein. So ungefähr mein Richtmaß. wenn ich die Zahlen noch richtig im Kopf habe
Wie man diese Ticks herstellt, ob elektronisch oder mechanisch ist völlig egal. Man darf aber nicht außer acht lassen, daß hohe Mikroschrittauflösungen zu Lasten des Drehmoments gehen. Entsprechend langsames Anrampen. Und da sehe ich Deine Herangehensweise, wenngleich lobenswert und erfolgreich, nochmal überdenkbar. Die Pulsar STeuerung arbeitet deshalb mit verschiedenen Rampenmodi (die man als User einstellen kann). Die Sitech Servo II ist umfangreich konfigurierbar.

Die eigentliche Herausforderung, die mir in Deiner Rechnung fehlt ist, wie man die Frequenzen 1,xx bzw 2,yy in siderischen Betrieb mit diskreten Frequenzen interpoliert. Hier gibts verschiedene Ansätze (Lookup-Table oder Fehlerschranke).
Aber da sind wir ja schon im Bereich der Bits N Bytes.
Darum gehts dem Kollegen hier nicht.

Abschließend noch ein dickes Kompliment an Deine Arbeit mit der Harmonic-Drive-Montierung. Sehr schön gelöst!
Viele Grüße,
Gerrit

 

[xbass]

Hallo Gerrit,

alles was du schreibst ist richtig!

Was ich aber mit Aussetzer meinte, sind keine Schrittverluste.

Die Treiber die ich benutze haben freidefinierbare Rampen und schalten selbstständig auf vollschritt wenn es zu schnell wird.

Mir ging es um Betrieb wo der Motor sehr langsam drehen muss bei niedriger Spannung (parallel angeschlossen).

Zitat:
When the motor is driven at a very low speed using a small driving voltage, the resulting
phase current can be distorted. As a consequence, the motor position is different from the
ideal one.
The optimization can be enabled setting high the LSPD_OPT bit in the MIN_SPEED register
(see Section 9.1.8) and is active in a speed range from zero to MIN_SPEED. When low
speed optimization is enabled, speed profile minimum speed is forced to zero.

Link zur Grafik: http://www.bilder-hochladen.net/files/fjy9-5o-84d9.jpg

Ich habe dieses mit secm Motor beobachtet.
In Reihe geschalten tritt dieses nicht auf, weil die Spannung ausreichend groß war.
In Parallel betrieb liegt die Spannung bei 1,4V und Strom bei 2 Amper.
Und genau da musste ich die von Hersteller beschriebenen Parameter einsetzen um es wieder glatt zu kriegen.

Ich glaube nicht dass alle Treiber, so eine digitale Möglichkeit haben um dieses wieder zu glatten.
Es trifft aber nur auf bei sehr langsamen Drehezahl und niedrige Spannung!

Vielleicht ist es auch Treiber abhängig.

Wass die Frequenzen 1,xx bzw 2,yy in siderischen Betrieb angehet, ist es mit meinen Treiber sehr einfach. Er macht es selber!
Ich muss nur mitteilen wie schnell ich es haben will. In Steps/Second.

Mit eine andere Steuerung und einfachen Treiber, habe ich mir immer ein Timer gesetzt, der nach bestimmten Millisekunden Zahl dann immer Step ausgelöst hat.

Aber um zurück an Thema zu kommen.
Für mich wäre ein direktes Antrieb (360:1) ehe nicht.
Egal wie die Sinusform dann im Mikroschritt aussehet.

Ein HTD Riemen mit 2:1 oder 3:1 wäre Spielfrei und würde genügend Reserven mitbringen.

Grüße
Igor