Es gibt verschiedene Möglichkeiten. Eine die mir einfällt (weiß nicht ob das schon geschrieben wurde) ist Überlast. Wenn der Motor zu stark belastet wird vibriert der Motor ebenfalls.
Hast du die Schaltung schon kontrolliert (habe den Thread nicht mitverfolgt)?
MfG Hannes
An dem Motor hängt noch keine Last, somit kann das nicht die Ursache sein.
Die Schaltung sollte soweit in Ordnung sein.
Wenn ich bei meiner Zählschleife die Werte verringere sollten ja die Zeitabstände zwischen den einzelnen Schritten sich verringern und der Motor sich schneller drehen.
Leider tut er das aber nicht, der Motor ruckelt dann nur noch und dreht sich nicht mehr. Ist solch ein Programmablauf eventuell für ein Schrittmotor eher ungeeignet?
Wenn du längere Pausen zwischen den Impulsen lässt funktioniert es? Wenn ja muss du den Schrittmotor langsam auf die gewünschte Drehzahl bringen (in einer Rampe), da der Motor sonst Schritte verliert und es zu solchen Vibrationen kommt. Die Schritte verliert er dann weil der Rotor (drehende Teil) durch die Massenträgheit nicht folgen kann.
MfG Hannes
Wenn ich eine Pause von 5ms lasse dreht sich der Motor langsam aber mit vibration. Bei einer Pause von 1,28ms ruckelt der Motor nur noch und dreht sich nicht mehr.
Bei einer großen Pause von 65ms dreht sich der Motor extrem langsam aber immernoch mit vibration. Langsamer geht es eigentlich nicht mehr.
Würde der L297 den Motor langsam auf die gewünschte Drehzahl bringen?
Ich kenne dein Programm nicht (kann kein ASM), ich würde aber einmal die EN Anschlüsse mit einem Widerstand fix auf die +5V geben oder eine PWM verwenden (damit der Strom des Motors nicht überschritten wird). Die In Anschlüsse würde ich dann einfach ansteuern. Zuerst reicht, zum Testen, der Vollschritt. Ansteuern kannst du entweder einfach per Hand (Pullup verwenden) oder über den µC, indem du z.B. über einen Taster die einzelnen Schritte weiterzählst.
http://www.rn-wissen.de/index.php/Sc...ng_Vollschritt
So kannst du Hardwarefehler ausschließen.
MfG Hannes
Noch eine Klarstellung zur Vibration: Wenn der Motor recht langsam läuft, dann springt der Läufer quasi von Schritt zu Schritt. Wenn man den Motor in der Hand hält oder ihn lose auf den Tisch legt, dann schüttelt es den ganzen Motor in diesem Takt. Das ist ein völlig normales Verhalten und wird bei höheren Drehzahlen schwächer, oder auch wenn man von Vollschrittansteuerung auf Halbschritt oder gar Mikroschritt übergeht. Möglicherweise ist das die von Dir beobachtete Vibration.
Der L297 wird den Motor entsprechend einer digitalen Eingangsfrequenz drehen lassen. Konkret: jedesmal wenn die Spannung am /CLOCK-Eingang auf 0 Volt (Low) springt, macht der Motor einen Schritt (oder einen Halbschritt). Der Output des MC muss also eine Frequenz sein die erst langsam ist, dann immer schneller wird.Würde der L297 den Motor langsam auf die gewünschte Drehzahl bringen?
Hallo Coni
Es ist typisch, wenn man sich erstmals mit einem Schrittmotor beschäftigt, dass man über die Eigenarten eines Schrittmotors stolpert. Mir gings auch nicht anders, bis ich mir von Trinamic die TMCM110 Steuerkarte besorgte, genannt StepRocker und bei Reichelt zu beziehen. Diese Kart, mit der zugehörigen Steueroberfläche auf dem PC, erlaubt es die diversen Parameter der sehr mächtigen ICs zu steuern und so das Verhalten eines Schrittmotors zu erkunden.
Grundsätzlich gilt, dass ein Schrittmotor sehr empfindlich auf mangelnde Stabilität seiner Signale/Ströme reagiert. Fängt man also z. B. mit der höchsten hier angebotenen Mikroschritt-Auflösung an und stellt die Schrittgeschwindigkeit auf etwa 1/4 der möglichen Bandbreite ein, so findet man heraus ob und ab welcher Anzahl von Mikroschritten der Schrittmotor stehen bleibt. In dem Video, verzeiht meine miserablen Fähigkeiten als Regisseur und Kameramann, zeige ich wie es bei meinem Schrittmotor und einer Versorgungsspannung von 12VDC ist.
setzt man eine höhere Versorgungsspannung ein und mehr Strom, so kann man den Motor mit weniger Mikroschritten bis zu Vollschritten betreiben. Beim Video gezeigten Schrittmotor sind die Spulen jeweils parallel geschaltet, das erhöht die Stabilität und ermöglicht höhere Schrittzahlen. Der Preis ist ein etwas geringeres Drehmoment.Erhöht man die Geschwindigkeit langsam, so erlaubt der Motor in meiner Konfiguration die Anzahl der Mikroschritte noch weiter zu senken. Die Kombination aus Geschwindigkeit, sozusagen die „Tick-Geschwindigkeit” für die Schrittfolge und die Anzahl der Mikroschritte bewirkt das tempo mit dem der Schrittmotor dreht.
Der StepRocker hat noch die Möglichkeit bei 16 Mikroschritten pro Schritt, mein Motor hat 200 Schritte für eine Umdrehung, 16 weitere Mikroschritte durch Interpolation zu erzeugen. das Ergebnis ist eine noch höhere Drehzahl.
Nun aber konkret zur Laufruhe. Bei bestimmten Schrittgeschwindigkeiten und Strömen/Spannungen, entstehen im Schrittmotor Resonanzen, welche zu einem erhöhten Laufgeräusch führen. Da hilft nur diese Konstellation zu vermeiden und eine leisere zu finden. Da mit Mikroschritte die Laufruhe eh größer ist, muss man bei meinem Video schon sehr genau hinhören um diese Punkte zu erkennen.
Weiter hat auf das Laufverhalten eines Schrittmotors auch die Steilheit der Geschwindigkeitsveränderung Einfluss. Der Steprocker besitzt die Möglichkeit die Beschleunigung einzustellen. Das beste Ergebnis erzielt man allerdings wenn man die "S-Kurve" beim Beschleunigen einstellt und zusätzlich mit der Steilheit des Geschwindigkeitsanstiegs spielt, findet man für seinen Motor und die Randparameter, Spannung, Strom den Punkt wo man von Null auf höchste Geschwindigkeit und wieder auf Null in der kürzesten Zeit kommt. ich habe versucht auch das im Video zu zeigen.
Die Erfahrungen bei den Versuchen mit dem StepRocker zeigten, warum ich mit der Schrittmotorkarte von Robotikhardware nicht klar kam und nicht klar kommen konnte, wenn man 12VDC Spannungsversorgung hat. Wichtig ist es zu achten, dass man den höchsten zulässigen Strom für seinen Motor in der Software einstellt. Mein Motor kann 4,2A, der StepRocker nur maximal 2,8A. da konnte ich mit maximalen Strom arbeiten. Der Einsatz eines kleinen Schrittmotors von Trinamic, auch bei Reichelt gekauft, bedurfte den maximalen Strom auf etwa 670mA zu stellen. habe auch mit weniger Strom experimentiert und entsprechend ein früheres Stehenbleiben des Motors erlebt. Die ICs von Trinamic sind einfach eine ganz andere Klasse! Nimmt man dann noch die Möglichkeiten Schrittfehler zu vermeiden/zu erkennen in Anspruch, die Software erlaubt umfangreiche Einstellungen. Hier habe ich noch keine Experimente gemacht, dann kann man Schrittmotoren voll beherrschen und optimal nutzen. genauso mächtig und wertvoll, gerade wenn man von Akkus arbeitet, ist der effiziente Leistungsverbrauch. Auch hier sind umfangreiche Möglichkeiten gegeben. Kommt man dann noch zuletzt auf die Möglichkeit mit Hall-Sensoren die einen magnetischen Enkoder realisieren, dann kann man mit 8-12 bit Winkel-Auflösung und Referenz-Meldung bei jeder Umdrehung zuverlässig den Schrittmotor steuern, wenn auf ein exaktes Fahren wert gelegt wird. Ich habe das Video für ein spanisches Forum gemacht, hoffentlich trotzdem hilfreich.
MfG
Hellmut
Hallo,
also ein Schrittmotor vibriert immer leichte! er macht ja immer nur kleine schritte... wie der name ja schon sagt.
oder bleibt der motor auch ab und an stehen? dann könnte das darauf hinweisen das was mit der spannung und/oder dem strom net stimmt... dann wird das Drehmoment des motors überschritten und der motor vierliert ein paar schritte.
MfG
Der miniatur Quadrocopter: www.nanoquad.de
@Coni1: Das vibrieren liegt definitiv nicht am Strom!
@Bammel: was du sagst stimmt zwar rein technisch, aber nicht soweit es den Nutzer von Schrittmotoren betrifft.
@Coni1: Das starke Vibrieren resultiert aus Resonanzen im Motor. Die Resonanzen, welche sich aus der Geometrie der Spulen und der elektrischen Ansteuerung des Motors ergeben, sind auch das Ergebnis davon, dass die elektromagnetischen Kräfte im Motor ich nenne es mal "turbulent" werden! Bei meinen Videos, leider auf spanisch, zeige ich, dass der Moment lautend Laufens auch abhängig von dem maß der Beschleunigung ist. beschleunige ich langsam, läuft der Motor bis auf wesentlich höhere Drehgeschwindigkeiten. Die Resonanzen, als Ursache für das "laute Laufen" des Schrittmotors sind eine Ursache, Veränderungsgeschwindigkeiten der Ansteuerungsparameter eine weitere. Dieses turbulente Verhalten der elektrischen Kräfte im Schrittmotor führt bei bestimmten Bedingungen auch zum Stillstand des Motors und zum starken Vibrieren. In meinem Video mit dem StepRocker zeige ich, dass 2 Stufen des Laufgeschwindigkeiten des Schrittmotors der Still stand des Motors früher erfolgt, wenn ich mit der Mikroschrittanzahl herunter gehe!
Ich habe bei diesen Versuchen gesehen, warum mein großer Schrittmotor mit der Steuerkarte für Schrittmotoren von Robotikhardware nicht lief! Je nach Versorgungsspannung, Anzahl der Mikroschritte pro Vollschritt und Steilheit der Beschleunigungsflanke hörte der Schrittmotor auf zu drehen. Bei besten Einstellungen aller Parameter, einer bestimmten Drehzahl und 12 VDC Versorgungsspannung blieb der Motor bei 8 Mikroschritten pro Vollschritt stehen und vibrierte nur stark! Die Karte von Robotikhardware konnte diese Mikroschrittzahl nicht liefern und so war der Einsatz mit diesem Schrittmotor bei 12 VDC nicht möglich! Es ist jedoch möglich, ohne auf bestimmte Drehzahlen zu verzichten ein Geschwindigkeitsprofil zu fahren, bei welchem ein Schrittmotor mit minimaler Vibration und leisestem Laufverhalten einzusetzen!
@Bammel: Es gibt diverse Verfahren die Mikroschritte im Schrittmotor zu implementieren. Die meisten arbeiten, in dem sie einen Sinusverlauf der angelegten Spannungen in gleiche Spannungsänderungsschritte aufteilen. Der Nachteil dieser weit verbreiteten Technik ist, das die Mikroschrittweite relativ ungleich ist, je nachdem wo man sich auf der Sinuskurve bewegt. Trinamic bietet eine Funktion, wird in ihrem neuesten Modul diese auch anbieten, konnte es auf der Embedded World 2013 in Nürnberg sehen, die dieses Problem stark reduziert. das ist z. B. in der Medizintechnik von Bedeutung, wo immer möglichst gleiche Schrittweiten der Mikroschritte z. B. bei Dosiergeräten von hoher Bedeutung ist. Du hast also recht dabei, dass durch die schrittweise Drehwinkeländerung eines Schrittmotors eine gewisse Vibration gegeben ist. Durch Erhöhung der Anzahl der Mikroschritte wird die Schrittweite reduziert und durch die mechanische Trägkeit der Elemente im Schrittmotors und der in Drehung versetzten Mechanik werden die Mikroschritte "weicher"! Das wesentliche Element das die Laufruhe eines Schrittmotors beeinflusst sind jedoch Resonanzen und "Turbulenzen" der elektromagnetischen Kräfte im Schrittmotor!
Wer sich also die StepRocker Karte, z. B. bei Reichelt kauft, kann mit dieser seine Versuche fahren und so ein korrekteres Verständnis über den Einfluss der diversen Parameter auf das Laufverhalten eines Schrittmotors gewinnen. Wenn ich so die Beiträge hier lese, so herrscht verbreitet ein völliges Missverständnis über den Einsatz von Schrittmotoren beeinflussenden Parameter besteht. Das neue Modul von Trinamic heisst "motionCookie" und die spezielle Mikroschritttechnik heisst dort "spreadCycle", alles registrierte Handelsnamen von Trinamic!
MfG
Hellmut
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