Futtersirup-Pumpe - Proof of Concept
Diese Bauanleitung einer Futtersirup-Pumpe zeigt den ersten Versuchsaufbau, um die Funktionsweise einer Impellerpumpe mit Schrittmotorantrieb zu testen.
Materialliste
Beschreibung
Eine Impellerpumpe mit einem Schrittmotor zu betreiben entstand aus der Überlegung, dass die Futtersirup-Pumpe mobil einsetzbar sein soll und nicht mehr als € 1500.- kosten sollte. Eine Drehzahlregelung zur Regulierung der Durchflussmenge ist wünschenswert. Diese Kriterien schlossen den Einsatz eines Drehstrommotors aus und führten zu folgendem Versuchsaufbau.
Bauanleitung
Die Impellerpumpe wird über eine Kupplung mit dem Schrittmotor mechanisch verbunden.
Beim ersten Versuchsaufbau habe ich einen Nema34 12nm Closed Loop Hybrid Servo Motor mit Treiber verwendet. Im Nachhinein hat sich dies aus zwei Gründen als nicht ideal herausgestellt. Ein Closed Loop Servo Motor schaltet ab sobald er einen Schritt 'verliert', was bei grosser Belastung schnell passieren kann. Der zweite Nachteil dieses Motors ist dass er mindestens 110 V Versorgungsspannung benötigt, um ein entsprechendes Drehmoment zu erreichen. Deshalb sind zwei Netzteile mit je 60 V, die in Serie geschaltet werden notwendig.
Ein Closed Loop Schrittmotor hat in der Regel zwei Kabel, ein 4-poliges Motorkabel (A+,A-,B+,B-) und ein 6-polige Encoderkabel. Das Encoderkabel wird an den Encoder Eingang des Closed-Loop-Motor-Treibers angeschlossen. Das 4-polige Motorkabel wird mit den gleichnamigen High-Voltage Eingängen des Treibers verbunden.
Die beiden 60 V Netzteile werden in Serie geschaltet und mit dem High-Voltage AC Eingang des Motor-Treibersverbunden.
Der PWM-Generator benötigt die 24 V Versorgungsspannung des 24V-Schaltnetzteiles. Die Kotrollsignale (PUL+,PUL-,DIR+,DIR-,ENA+,ENA-) werden mit Eins zu Eins mit den Control-Signal-Eingängen des Motortreibers verbunden.