Schrittmotor ruckelt und Drehzahl kaum einstellbar

[BastelSepp]

Hey Leute,

hab ein kleines Problem mit meiner Schrittmotorsteuerung.

Folgendes zu den Eckdaten:
Habe mir die Steuerung mit den Bauteilen l297 und l298N aufgebaut wie es im Datenblatt (http://www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/L/2/9/8/L298N.shtml) auf der Seite 8 und wies auch hier im Portal beschrieben ist (http://www.rn-wissen.de/index.php/Schrittmotoren)

Für die Stromversorgung habe ich einen Ringkerntrafo mit Brückengleichrichter verwendet. die 5 V kommen aus einem Tiefsetzsteller.
Die Referenzspannung (Strombegrenzung) wird mit einem Spannungsteiler eingestellt.
Die Versorgungsspannung für die Schrittmotoren sollen später ebenfalls mit einem Tiefsetzsteller realisiert werden (wenn ich die richtige Spannung weiß), momentan hängt da mein Labornetzteil dran.
Den Takt erzeuge ich mit einem XR2206 Funktionsgenerator. (http://www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/X/R/2/2/XR2206.shtml)

Nun zu meinem Problem:
An einem Poti kann ich am XR2206 die Frequenz des Rechtecksignal einstellen. Wenn ich diese erhöhe (ca. 3kHz, gemessen mit Oszi), dann bleibt der Motor stehen und surrt ziemlich hell. Wenn ich diese verringere dann stockt der Motor.
Habe die Anschlüsse der Motoren in jeder Variante ausprobiert.

Was könnt ihr mir raten?
Meine Vermutung ist, es liegt an der Takterzeugung. Ist da der XR2206 geeignet. Wär ein NE555 besser?

Gruß Sepp

[astroscout]

Du bist dir wirklich sicher, dass der Motor richtig angeschlossen ist?

Guck dir mal mit dem Oszi die Ausgangsspannung an den Motorausgängen an. Sind das Rechtecksignale?
Wenn nein, dann überprüf auch auch mal die anderen Ausgänge des L297.

Wenn dein Motor hohe Drehzahlen erreichen soll, dann musst du auch die Spannung erhöhen, sonst kann es sein, dass der Motor sich nicht vernünftig dreht.

[BastelSepp]

Nun ja, meine erste Vermutung war auch die Anschlüsse des Motors. Habe alle Varianten durchprobiert. Keine Verbesserung.

Werde heute Abend mal die Motorspannungen messen.

Mit der Versorgungsspannung für den Motor bin ich grad ein wenig am experimentieren.
Momentan liegt die immer so zwischen 15 und 20 V, werds mal auf die 36 V erhöhen, so wies im Datenblatt steht.

[Ostermann]

Hallo Sepp!

Verwendest du Voll- oder Halbschritt? Im Vollschrittbetrieb könntest du Probleme mit mechanischen Resonanzen haben. Ansonsten sollte eine Verringerung der Taktfrequenz eigentlich keine Probleme machen.

Wie hoch ist die Versorgungsspannung? Verwendest du externe Dioden? Welche?

Wir reden vom Takt an Pin18, nicht vom Stromreglertakt (Pin1)?

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

[Besserwessi]

3 kHz ist schon ganz schon schnell. Dafür muß die Spannung die man dem L297/L298 Pärchen gibt schon relativ hoch sein.

[BastelSepp]

Ich habe die Strombegrenzung (V_ref) auf 1 A eingestellt, das entwspricht dem Maximalstrom des Motors. Habs mal versuchshalber auf 0,5 A runtergedreht und er läuft jetzt deutlich ruhiger, vor allem in den unteren Drehzahlen.

Die Motorspannung beschreiben einen recheckigen Verlauf, jedoch ist in den Pausen ein sinusförmiges Signal überlagert.

Wegen den Dioden weiß ich die Bezeichnung jetzt nicht auswenig (Bin in der Arbeit), aber die sind schon für diesen Einsatzzweck gedacht.

Wir reden vom Pin 18 (!CLOCK)

Was sind denn beim Clock für Bereiche üblich? Habe überhaupt kein Gefühl für sowas. Das ist mein erster Aufbau mit Schrittmotoren, habe bisher immer irgendwelche Mikrocontrollersteuerungen für alles mögliche gebaut.

Ist die getaktete Spannungswandlung (LM2576 oder 75, weiß jetzt nicht genau aber die unterscheiden sich eh nur am Ausgangsstrom) für Schrittmotorsteuerungen geeignet? Wie kann ich da Störungen abschirmen?

[Besserwessi]

Die Schrittmotorsteuerung ist im wesentlichen eine Digitalschaltung. So super sauber muß die Spannung also nicht sein. Der Chopperregelung des Stroms ist auch nicht viel anders als ein Schaltregler und verursacht ähnliche Störungen. Der LM2575 ist also OK für die 5 V. Für weniger Störungen ein einfacher LC Filter, so wie man ihn in den meisten Datenblätern findet, und ein saubere Masseführung.
Der Stromverbaucht bei den 5 V ist ja auch relativ gering. Da wäre auch ein Linearregler noch nicht so schlimm.


Normal sind sonst Schrittfrequenzen bis etwa 1 kHz, und auch dann braucht man meistens schon Rampen zum Anfahren und Abbremsen. Direkt von Stillstand auf 1 KHz Schrittfrequenz ist schon zu viel verlangt.

[Peter1060]

moin moin,

was ist NORMAL? Wieso 1KHz...bei mir steppe ich mit 10KHz.
Ein Schrittmotor (mit Aufbau der angetrieben werden soll) hat eine maximale Start/Stopfrequenz. Bis zu dieser Frequenz gibt es noch keinen Schrittverlust, den Wert kann man durch probieren rausfinden und dann ca 80% davon ansetzen. Will man schneller steppen, ist das nur mit Rampe für Start/Stop möglich.

MfG
Peter

[BastelSepp]

Wenn 1 kHz die Maximale Schrittfrequenz beschreibt, dann läuft die ganze Sache super. Es erschein tmir auch plausibel, denn das Stehebleiben des Motors ab diesen 3kHz deute ich so, dass die Frequenz dem Motor zu schnell ist.
@ Peter1060: Wie machst du das mit den 10kHz?

Bei Linearreglern sollte die Spannung nicht um mehr als 3 V höher sein, weil man sonst sehr stark Kühlen muss. Da ich den gleichen Gleichrichter für die Versorgungsspannung des Motors verwenden will/muss, ist ein Tiefsetzstellen eine gute Wahl.

@ Besserwessi: Was sollte bei einer "sauberen" Masseführung beachtet werden?