Welche Größe von Schrittmotoren

Hallo
Ich habe mir eine Fräse gebaut und dort den Power Frässet mit 48V von Lethmate mit 3Amp Motoren verbaut. Die Funktion ist einwandfrei nur die Geschwindigkeit der X-Achse ist nicht so berauschend. Hier kann ich nur mit 2800mm/min Max verfahren als Kugelumlaufspindel ist eine 20/5 Spindel verbaut.Und Digitale Endstufen. Ich möchte keine neue Spindel erwerben da diese bei 1850mm länge doch recht teuer ist.
Das Gewicht des Portals liegt bei ca 75-80KG.
Nun meine Frage
Wenn ich 4 oder 5 Ampere Nema23 Motoren verbauen würde würde ,wäre dann auch eine höhere Geschwindigkeit möglich?
Gruß Jan Henning

Das ist so ungefähr die Größen-Gewichts-Klasse wie bei mir. Sicherlich geht mit 4 oder 5 A mehr als mit 3A, aber du solltest auch auf die Kennlinie des Motors schauen. Bei besseren Motoren fällt das Drehmoment zu höheren Drehzahlen langsamer ab als bei schlechten Motoren. Und bei 2800 mm/min hast du ja schon 560 U/min.

D.h. mit einem guten Motor geht deutlich mehr als bei dir jetzt. Willst du es aber richtig wieselflink haben, um z.B. beim Schaumfräsen schnell viel Strecke zu machen, solltest du über Servos nachdenken (was aber den Nachteil der notwendigen Parametrierung mit sich bringt, sonst sind sie ungenauer als jeder Billig-Schrittmotor).

Ich hatte am Anfang ClosedLoop Schrittmotoren (Leadshine ES-D508), ebenfalls Nema23, mit denen auf der langen Achse dann sichere 4-5m/min möglich waren. Warm mehr, kalt und frisch befettet weniger. Habe dann auf Servos aufgerüstet (Delta ASD-B2-0421-B, 400W, 230V), mit denen ist bei 12m/min noch nicht Schluß, ich habe es lediglich auf diese Geschwindigkeit begrenzt, weil man es eh nie so schnell braucht.

Die Grenzdrehzahl deiner Spindel liegt theoretisch bei 870 U/min, wenn alles ganz genau ausgerichtet ist und die Fest-Loslager sauber gefertigt sind.

Damit kommst du max auf 4300mm/min.


Ich würde eher auf weniger tippen...

Gruß

Ich würde im Datenblatt der Motoren noch mal nachsehen. Normalerweise kann man auch noch mit der Spannung deutlich rauf und somit auch mehr Power für die Motoren und mehr Fahrgeschwindigkeit.
Kann aber auch noch was anderes sein- > http://www.ems-moederl.de/ws106.html

Moin
Danke für die Antworten
3500mm/min oder gar 4000mm wären schon ok ohne Schrittverluste das würde die Fräszeit bei Schaumkernen schon um ca. 25-30 % verkürzen
Ich werde dann erstmal einen neuen Motor besorgen.
Gruß Jan Henning

Ich habe gelernt mehr Amper bringt nur Drehmoment.
Mehr Spannung bringt mehr Geschwindigkeit.

Mal was anderes.
Hast du die Spindeln richtig geschmiert?

Normalerweise solltest du mehr herausholen können. Mindestens 700U/min solltest du eigentlich schaffen.

Moin
Ja alles ist gut geschmiert,aber alles auch ein bischen zu groß.zB.35Kugelumlaufwagen 2Stck sind schon 270mm lang usw.
Die Teile waren vorher auf einer Plattenbrennanlage verbaut dort war ein 5KW Motor drauf
Aber es läuft.
Gruß Jan Henning

Schrittauflösung

Schrittauflösung

Hallo Jan,

welche Schrittauflösung hast du denn eingestellt an der Endstufe.
Bei meiner Maschine ist alles mit Kugelumlauf gebaut, Spindeln 16x5, Motoren Nema23 mit 2A.
Mein Netzteil hat 48V und ich verwende Digitale Leadshine Endstufen. Meine gesamte Maschine wiegt
ca. 120Kg, davon allein der Queraufbau mit der Z-Achse 70Kg.
Ich habe eine Auflösung von 1/16 Schritt eingestellt und Verfahre mit 6000mm/min. Weiter habe ich
noch nicht getestet, aber die geht noch schneller, was jedoch nicht für meine Zwecke nötig ist.
Schrittverluste habe ich keine.
Die Einstellung wurde mir von meinem Maschinenbauer empfohlen, welcher auch die Maschine
entworfen hat.

Gruß Ralf

Moin
Ich habe die gleichen Endstufen (von Lethmate) auch 48 Volt 3A Motoren aber bei 3200mm/min ist Schluss ind im zusammenspiel mit der Y Achse verliert er Schriitte bei 2800 ist alles gut 6000 wäre Klasse da ich überwiegend Schaumkerne fräsen möchte.
Aber jetzt kommt der Winter und man träumt von mehr Zeit für die Werkstatt.
Gruß Jan henning

Hi Jan-Henning,
zum einen schreibst Du, dass Du vorrangig Schaum fräsen willst. Das bedeutet, dass das Material selbst bei hohen Vorschubgeschwindigkeiten keinen großartigen Widerstand leistet.
Zum anderen Schreibst Du von beachtlichen Massen, die da hin und her geschoben werden (70kg für den Queraufbau). Das fordert die Motoren mächtig vor allem beim Gasgeben und Abbremsen.
Naheliegende Überlegung: Du hast kein Geschwindigkeitsproblem, sondern ein Beschleunigungsproblem. Könnte das zutreffen?
Ich würde mal probehalber die zulässigen Beschleunigungen runterdrehen. Bei Estlcam wäre das im Menü "CNC-Steuerung" die "Trägheit". Ich könnte mir vorstellen, dass Du damit ohne Schrittverluste auf deutlich höhere Geschwindigkeiten kommst.

Nur mal so als Anregung. Gutes Gelingen wünscht

Stefan

Auflösung

Auflösung

Hallo Jan-Henning,

ich hatte dich nach der Schrittauflösung gefragt, weil wenn diese zu groß ist verlieren deine Schrittmotoren Drehmoment und somit auch Geschwindigkeit. Diese können dann das Gewicht nicht mehr bewegen und es kommt zu Verfahrfehlern.

Gruß Ralf

Hallo,

die erreichbare Endgeschwindigkeit wird im wesentlichen durch 3 Dinge bestimmt:

• Beschleunigungsweg -> begrenzt die Leistung die während der Beschleunigung aufgebracht werden muss.
  Gerade bei Maschinen mit hohen Masse- und Rotationsträgheiten ein sehr dominanter Faktor.
  Allerdings nur bis zu einem gewissen Punkt, denn die absolute Obergrenze wird durch 2 andere Faktoren bestimmt:
• Spannung der Endstufen
• Induktivität der Motoren
• (Reibungsverluste etc. spielen bei Kugelumläufen nur eine sehr untergeordnete Rolle)

1. Ansatz wäre also den Beschleunigungsweg hoch bzw. die Beschleunigung runter zu setzen.
Das ist allerdings ein 2-schneidiges Schwert, da die Maschine damit zwar ggf. höhere Endgeschwindigkeiten erreicht, dafür allerdings auch mehr Zeit zum beschleunigen und abbremsen aufwenden muss.
Bei Programmen mit wenigen Richtungswechseln und generell sehr hohen Vorschüben vorteilhaft, bei fein detaillierten 3D Programmen mit extrem vielen Richtungsänderungen ganz schnell eine drastische "Verschlimmbesserung".

Punkte 2 und 3 sind wiederum nur gegen ordentlich Geld zu bekommen.
Da sollte man dann auch unbedingt die Datenblätter der Motoren studieren (die man bei Billigmotoren in der Regel erst gar nicht bekommt) bis zu welcher Drehzahl sie bei der jeweiligen Spannung überhaupt noch nennenswert Drehmoment liefern können.


Schrittauflösung spielt keine Rolle - höhere Schrittauflösung ergibt keinen Drehmomentverlust.
Was sich verringert ist das elastische Haltemoment zwischen 2 Mikroschritten, spielt allerdings für das Gesamtmoment und Drehzahl des Motors keine Rolle.
(Es gibt einen Drehmomentverlust zwischen 2-phasigem Vollschritt und Mikroschritt - es wird allerdings kaum jemand noch ernsthaft Vollschritt in Erwägung ziehen)


Christian

Moin Ralf
Ich habe auch 1600 er eingestellt
Habe aber scheinbar einen Spannungsverlust wenn y oder Z noch ins Spiel kommen. dann werden beide Achsen langsamer Da muss ich nochma messen.
Aber hab schon viele Parameter änderungen versucht.
Werde es weiter Versuchen.
Gruß Jan Henning

Hi Jan,

Das ist in etwa eigentlich die gleiche Größe, wie bei mir. Wen du vorrangig Schaum fräsen willst hast du ohnehin nicht so viel Widerstand beim Fräsen, aber die Maschine selber ist eben etwas groß, aer das müsste passen, auch bei 70KG Last.
Das Problem wäre dann eher die Beschleunigung, nicht die Geschwindigkeit.