Modelle aus Baukasten und Buch Fischertechnik-Roboter mit Arduino

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Bastelklausi
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Re: Modelle aus Baukasten und Buch Fischertechnik-Roboter mit Arduino

Beitrag von Bastelklausi » 22 Feb 2021, 16:49

Hallo zusammen,

herzlichen Dank für die rege Diskussion und eure Beiträge. Mir hat die Sache keine Ruhe gelassen und daher habe ich einen Testaufbau gemacht und informiere über meine Ergebnisse.

Modell Plotter; Stromversorgung Arduino Uno über USB vom PC; Stromversorgung Motor Shield über Labornetzteil; Brücke am Motor Shield NICHT gesteckt (Versorgung entkoppelt).

Testprogramm auf Basis Plotbereich von Dirk; MotorY auf Release; Nur MotorX verwendet; Nach drücken des Starttasters fährt der Schlitten bis zum StopX Taster, wartet 2,5 s und fährt dann in die andere Richtung bis Starttaster gedrückt.
Wenn Schlitten gegen StopX fährt, dann MotorX auf Release (zum Test das Release auch mal auskommentiert).

2 Varianten: MotorX->step(1, BACKWARD, DOUBLE); und MotorX->step(1, BACKWARD, SINGLE);

Hier die Ergebnisse:
DOUBLE:
9,0V - ~0,85A
7,5V - ~ 0,60A
6,0V - ~ 0,40A
5,0V - ~ 0,25A

Die Werte gelten dann, wenn der sich der Schlitten frei bewegen kann. Mit MotorX->release(); nach betätigen des StopX Tasters geht der Strombedarf auf 0A. Macht man kein MotorX->release(); steigt der Strombedarf auf 2,2A bei einer Nennspannung von 5V. Bei höheren Spannungen greift die Strombegrenzung meines Labornetzteils von 3,3A.

SINGLE:
9,0V - ~0,55A
7,5V - ~ 0,42A
6,0V - ~ 0,29A
5,0V - ~ 0,16A

Die Werte gelten dann, wenn der sich der Schlitten frei bewegen kann. Mit MotorX->release(); nach betätigen des StopX Tasters geht der Strombedarf auf 0A. Macht man kein MotorX->release(); steigt der Strombedarf auf 1,2A bei einer Nennspannung von 5V

FAZIT:
Dirk hat mit seinem Vorschlag, die Spannung herabzusetzen, auf jeden Fall recht. Mein 5A Netzteil kann ich auf minimal 6V einstellen. Alternativ könnte ich eines meiner Raspberry Pi Netzteile nehmen.
Die Geräuschentwicklung bei 5V ist wesentlich leiser als bei 9V.
Änderung im Plotprogramm von DOUBLE auf SINGLE. Bei SINGLE wird nur eine Wicklung genommen und die Haltekraft halbiert. Das spart ordentlich Strom. Das setze ich als Nächstes um.
Um zusätzliche Abkühlphasen umzusetzen, könnte man an geeigneten Stellen die Motoren "releasen" und mit delay etwas warten.

Beste Grüße
Klaus

Bastelklausi
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Re: Modelle aus Baukasten und Buch Fischertechnik-Roboter mit Arduino

Beitrag von Bastelklausi » 22 Feb 2021, 17:45

Ergänzung:

Ich habe noch den Einfluss des Wertes für Speed getestet.

Bei 5V am Motor Shield und mit Parameter SINGLE gibt es folgende Ergebnisse:

Speed 800: 0,16A
Speed 600: 0,22A
Speed 400: 0,28A
Speed 200: 0,50A

Je schneller, desto weniger Stromverbrauch...

Beste Grüße
Klaus

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MasterOfGizmo
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Re: Modelle aus Baukasten und Buch Fischertechnik-Roboter mit Arduino

Beitrag von MasterOfGizmo » 22 Feb 2021, 18:22

Bastelklausi hat geschrieben:
22 Feb 2021, 17:45
Je schneller, desto weniger Stromverbrauch...
Da der Widerstand der Spulen mit steigender Frequenz steigt ist das wie erwähnt zu erwarten. Wenn Du nun noch Microstepping machst, also die Spulen mit einem PWM-Signal ansteuerst, dann sinkt der Stromverbrauch weiter und schließlich unter den Wert, den Du haben willst. Und um dann noch volle Leistung zu erhalten musst Du die Spannung erhöhen. Daher liegt z.B. die Spannung des 3D-Drucker-Netzteils weit über der Nennspannung des Motors.
Für fischertechnik: Arduino ftDuino http://ftduino.de, Raspberry-Pi ft-HAT http://tx-pi.de/hat

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Dirk Fox
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Re: Modelle aus Baukasten und Buch Fischertechnik-Roboter mit Arduino

Beitrag von Dirk Fox » 22 Feb 2021, 18:27

Ach, Klaus, Du bist einfach klasse...
Geniale Analyse. Freut mich, dass die Spannungsreduktion hilft - dazu kommen Deine wertvollen Tipps.
Werde ich gleich auf der Webseite ergänzen, damit hoffentlich niemand seine Schrittmotoren oder das Motor Shield grillt...

Herzliche Grüße,
Dirk

kräml
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Re: Modelle aus Baukasten und Buch Fischertechnik-Roboter mit Arduino

Beitrag von kräml » 25 Feb 2021, 21:28

Hallo,

wollte mich mal für das Buch bedanken. Habe es endlich mal geschafft den Buggy aufzubauen. Toll. Gefällt mir sehr gut. Hab auch die pixy2 schon drann. Funktioniert gut.

Für das "Dritte Rad" hab ich folgendes genommen:

https://www.thingiverse.com/thing:3849443

Da läuft der Buggy wie geschmiert auch mit dem dicken Akku-Pack.

Thx Kräml

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