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Diese Seite ist noch in der Entwicklung und daher sind die Informationen und Daten noch fehlerhaft. Verwendung auf eigene Gefahr.
Vor der Berechnung steht erstmal das ermitteln des Motorstrom. Dieser steht bei den meisten Motoren im Datenblatt.
Hier auf der Seite wird als Beispiel der Standardstepper „28BYJ-48“ verwendet, welchen die Meisten vermutlich daheim haben.
Dieser hat die folgenden Werte:
| Rated voltage | 5VDC |
| Number of Phase | 4 |
| Speed Variation Ratio | 1/64 |
| Stride Angle | 5.625° /64 |
| Frequency | 100Hz |
| DC resistance | 50Ω±7%(25℃) |
| Idle In-traction Frequency | > 600Hz |
| Idle Out-traction Frequency | > 1000Hz |
| In-traction Torque | >34.3mN.m(120Hz) |
| Self-positioning Torque | >34.3mN.m |
| Friction torque | 600-1200 gf.cm |
| Pull in torque | 300 gf.cm |
| Insulated resistance | >10MΩ(500V) |
| Insulated electricity power | 600VAC/1mA/1s |
| Insulation grade | A |
| Noise | <35dB(120Hz,No load,10cm) |
Da in dser Tabelle leider nicht die „Current“ / Ampere aufgeführt sind, müssen wir diese selber berechnen.
Wichtig aus dieser Tabelle sind für uns daher nur zwei Zeilen.
| Rated voltage | 5VDC |
| DC resistance | 50Ω±7%(25℃) |
Daraus lässt sich der maximale Strom berechnen.
Die Formal dafür lautet I = U/R
Mit den Werten aus der Tabelle oben sieht es dann so aus:
I = U/R = 5/50 = 0.1A
Nun haben wir den benötigten Wert für die Berechnung der Referenzspannung der veschiednen Motortreiber.
Um den Steppermotor vor Überlastung zu schützen, verwenden wir nur 80% der zulässigen Leistung. Dies ist in den Formel unten mit dem 0.8 gemeint.
Für die Berechnung ist der Messwiderstand des Steppertreibers entscheident. Das Modul A4988 gibt es in verschiedenen Versionen mit Widerständen von 0.05Ω und 0.3Ω. Den Widerstand kann man meistens direkt auf den beiden SMD-Widerständen ablesen. Diese befinden sich meistens direkt bei den Anschlüssen für die Motor-Spulen.
| Kennung | Wert |
|---|---|
| R05 oder R050 | 0.05Ω |
| R10 oder R100 | 0.10Ω |
| R20 oder R200 | 0.20Ω |
| R30 oder R300 | 0.30Ω |
Das Modul hier im Beispiel hat einen Wert von 0.10Ω
Die Formel für die Berechnung bei den A4988-Modulen lautet:
Ampere des Motor x Leistungsfaktor x 8 x Rs = Vref
Mit den Werten bestückt ergibt sich dann
0.1 x 0.8 x 8 x 0.1 = 0.064V = 64mV
Für die Berechnung ist der Messwiderstand des Steppertreibers entscheident. Das Modul DRV8825 gibt es normalerweise nur mit einem Messwiderstand von 0.10Ω. Sollte man ein Modul mit einem abweichenden Widerstand haben, muss die Formel entsprechend angepasst werden.
| Kennung | Wert | Faktor |
|---|---|---|
| R10 oder R100 | 0.10Ω | 1 |
| R20 oder R200 | 0.20Ω | 0.5 |
Das Modul hier im Beispiel hat den Standwert von 0.10Ω
Die Formel für die Berechnung bei den DRV8825-Modulen lautet:
Ampere des Motor x Leistungsfaktor x Faktor / 2 = Vref
Mit den Werten bestückt ergibt sich dann
0.1 x 0.8 x 1 / 2 = 0.035V = 35mV
Bei dem Steppertreiber TMC2208 ist das Berechnen etwas komplizierter, da das Modul den Effektivstrom für Berechnung verwendet.
Die Formel für die Berechnung bei den TMC2208-Modulen lautet:
Maximaler Effektivstrom = Maximaler Strom (0.1A * 0.80) / 1.41 --> 1.41 = Wurzel aus 2 Referenz-Spannung TMC2208 = (Maximaler Effektivstrom * 2.5V) / 1.77A
Mit den Werten bestückt ergibt sich dann
Maximaler Effektivstrom = 0.080 / 1.41 = 0.0567 V Referenz-Spannung TMC2208 = 0.0567 * 2.5V / 1.77A = 0.080V = 80mV
Die Spannung der Schrittmotorentreiber muss auf den verwendeten Schrittmotor eingestellt werden. Dazu die Drehscheibenplatine oder das 4-fach-Steppermodul per USB mit Strom versorgen. Die normale Stromversorgung vom Netzteil „POWER“ muss getrennt werden.
Nun verbindet ihr den Minuspol eures Multimeters mit einem Massepol auf der Platine.
| Massepunkte Drehscheibenplatine | 4-Fach-Stepperplatine |
|---|---|
 | Das Bild wird später nachgereicht, da die Platine noch in der Entwicklungsabteilung liegt. |
