Motor entstören

[Peter(TOO)]

Hallo,

Wenn ich auf der linken Seite die vierpolige Steckleiste (geht zu der Platine mit dne Schaltern) ausstecke und nur eine Brücke einstecke, sowie die dreipolige dahinter auch ausstecke (geht zu den LEDs), gibts auch keine Besserung. Also kann es an alledem auch nicht liegen.
Dann kann ja eigentlich nur noch was mit meiner Schaltung nicht passen.
Oder kann es vielleicht noch sein dass der Motor einfach schon so alt und verschlissen ist, dass er sich nicht mehr in den Griff kriegen lässt?

Nein, das hat nicht direkt mit dem Motor etwas zu tun!

Es liegt am Aufbau, also der Leitungsführung und möglicherweise an zu wenig oder falsch platzierten Elkos und Blockkondensatoren!

ich muss da mal ein paar Links für dich zusammentragen.
Es macht halt einen Unterschied, in welcher Reihenfolge z.B. die Massenverbindung angeschlossen wird.

http://www.st.com/st-web-ui/static/a...CD00000062.pdf
Schau dir mal in Figure 4 die Masseführung an!

Hier allgemein über die Erdung:
http://www.analog.com/library/analog...c%20issues.pdf
http://www.analog.com/library/analog...niques%20f.pdf

Da die obigen Unterlagen von Analog Devices stammen, geht es vor allem um die Problematik von gemischten Systemen Analog/Digital. Deine Problematik ist aber die Selbe, auch wenn es um digital mit normal und Leistung geht.

MfG Peter(TOO)

[Zeitsklave]

OK, ich beginne zu verstehen, auch wenn mir die Hintergründe weiterhin schleierhaft sind
Ich wusste nicht dass man auf sowas achten muss (für mich ist halt Masse gleich Masse), und hab in meiner Schaltung die Masse-Anschlüsse so verlötet wies am besten gepasst hat (= kurze Wege).
Demzufolge hab ich die Masse aus dem Arduino geholt, die geht direkt zum L293D und dann weiter zu den Schaltern, die sie dann wiederum jeweils auf die INPUTS des Arduino legen. An der Verbindung zwischen Arduino und L293D hängt dann auch noch der Vorwiderstand für die LEDs.
Der Arduino wir über seinen USB mit Strom versorgt, und versorgt dann wiederum den Rest über seinen 5V-Pin mit Stom, von der Belastung dürfte das unkritisch sein, weil der Motor nur 40-60mA zieht.

Um das jetzt korrekt zu machen müsste ich praktisch die Massen von Arduino, Schaltern und LEDs zusammenfassen, und erst dann den L293D dazuklemmen, hab ich das richtig verstanden?
Ich hätte nie gedacht dass das solche Probleme machen kann...

Direkt am Ausgang des L293D hab ich einen 47nF Folienkondensator hängen, und am Motor noch einen mit 100nF.
Zusätzlich hab ich noch an der Stromversorgung des L293D einen Elko mit 0,47uF, was mir jetzt irgendwie irritierend wenig scheint.

Ich würd ja gern ein Foto von der Unterseite meines Aufbaus zeigen wegen der Beschaltung, aber der hat das Lösen aus dem Heißkleber nicht überstanden, und einige Verbindungen gelassen ^^

[Peter(TOO)]

OK, ich beginne zu verstehen, auch wenn mir die Hintergründe weiterhin schleierhaft sind
Ich wusste nicht dass man auf sowas achten muss (für mich ist halt Masse gleich Masse), und hab in meiner Schaltung die Masse-Anschlüsse so verlötet wies am besten gepasst hat (= kurze Wege).

Du musst einfach jede Verbindung als einen Widerstand in Serie mit eine Induktivität betrachten!
Immer wenn sich der Strom ändert, ändert sich eben auch der Spannungsabfall an der Leitung.
Bei der Masse ändert sich dann aber auch die Betriebsspannung der ICs. Besonders Flip-Flops neigen dann dazu umzufallen, und so ein µC hat jede Menge Flip-Flops!

Mit zunehmender Frequenz wird das immer schlimmer
Der Herr Fourier hat gezeigt, dass man jeden spannungsverlauf aus einer Anzahl von Sinusschwingungen zusammensetzen kann.
https://de.wikipedia.org/wiki/Fourier-Analysis
Dabei haben Rechteckspannungen am meisten Oberwellen.

Übrigens, das alles gilt natürlich auch für die Betriebsspannung!
Auch da muss man auf die Leitungsführung achten.

Demzufolge hab ich die Masse aus dem Arduino geholt, die geht direkt zum L293D und dann weiter zu den Schaltern, die sie dann wiederum jeweils auf die INPUTS des Arduino legen. An der Verbindung zwischen Arduino und L293D hängt dann auch noch der Vorwiderstand für die LEDs.
Der Arduino wir über seinen USB mit Strom versorgt, und versorgt dann wiederum den Rest über seinen 5V-Pin mit Stom, von der Belastung dürfte das unkritisch sein, weil der Motor nur 40-60mA zieht.

Da hast du noch einen weiteren Denkfehler!
Im Einschaltmoment ist praktisch nur der ohmsche Wiederstand der Wicklung als Strombegrenzung vorhanden!
Erst wenn der Motor dreht, wird eine Gegenspannung in der Wicklung induziert, wodurch dann der Strom begrenzt wird!
Da wird dann der Elko am L293 wirksam. der sollte eben diesen Spitzenstrom liefern, ohne, dass die ganze Versorgungsspannung gleich einbricht.
Deshalb sind die 0.47µF schon etwas mickerig!

Um das jetzt korrekt zu machen müsste ich praktisch die Massen von Arduino, Schaltern und LEDs zusammenfassen, und erst dann den L293D dazuklemmen, hab ich das richtig verstanden?

Fast
Die Masse des L293 muss alleine möglichst nahe da angeschlossen werden, wo die Masse vom Netzteil her kommt. An diesem Draht wird ausser dem L293 nichts angeschlossen.

Ich hätte nie gedacht dass das solche Probleme machen kann...

Wer mal Audioverstärker gebaut hat, kennt das Problem vom hören
Da macht man eine Sternmasse. Also einen zentralen Punkt, von welchem die Massen zu jedem Modul abgehen. Dann brummt es am wenigsten.
Dieser Punkt sollte dann möglichst direkt am Ladeelko des Netzteils angeschlossen sein.
Wenn man anstatt am Ladelko am Gleichrichter erdet, hat man jede Menge Brumm!

Direkt am Ausgang des L293D hab ich einen 47nF Folienkondensator hängen, und am Motor noch einen mit 100nF.
Zusätzlich hab ich noch an der Stromversorgung des L293D einen Elko mit 0,47uF, was mir jetzt irgendwie irritierend wenig scheint.

Jo, der Elko dürfte schon mindestens 100µF haben.
Wenn da Platz ist würde ich so 500-1'000µF spendieren.

Ich würd ja gern ein Foto von der Unterseite meines Aufbaus zeigen wegen der Beschaltung, aber der hat das Lösen aus dem Heißkleber nicht überstanden, und einige Verbindungen gelassen ^^

Quick And Dirty

MfG Peter(TOO)

[Zeitsklave]

Vielen lieben Dank schonmal!

1000uF hab ich da, und sollten auch platztechnisch kein Problem darstellen Die beiden Folienkondensatoren sind dann OK?

Und bevor ich jetzt ans Werk gehe, einen neuen (hoffentlich störungsfreien) Aufbau zu basteln, noch eine Frage:

Die Masse des L293 muss alleine möglichst nahe da angeschlossen werden, wo die Masse vom Netzteil her kommt. An diesem Draht wird ausser dem L293 nichts angeschlossen.

Heißt das, ich sollte nach Möglichkeit die Masse NICHT am GND-Pin des Arduinos abnehmen, sondern lieber z.B. am Gehäuse des USB-Steckers?

[Zeitsklave]

Also es funktioniert jetzt...
Allerdings hab ich die leiste Vermutung, dass der Fehler woanders lag. Ich hatte vom L293D den Pin 8 mit 5V verbunden, den Pin 16 allerdings nicht. Dadurch dass die im Schaltplan mit VCC1 und VCC2 gekennzeichnet waren, war für mich wohl klar, dass der eine für einen Motor ist, und der andere für den anderen, was ich mir genau gedacht hab weiß ich nicht mehr.
Jedenfalls schnurrt es so jetzt, und sieht noch dazu ordentlich aus.

Vielen vielen Dank für die ganzen guten Tipps und Infos!!
Egal wo der Fehler jetzt tatsächlich war, jetzt bin ich bei meinem nächsten Projekt auf jeden Fall sensibilisiert und werd sowas gleich von Anfang an ordentlicher aufbauen!

[Peter(TOO)]

Hallo,

Also es funktioniert jetzt...

Das war der ganze Sinn der Übung

Allerdings hab ich die leiste Vermutung, dass der Fehler woanders lag. Ich hatte vom L293D den Pin 8 mit 5V verbunden, den Pin 16 allerdings nicht. Dadurch dass die im Schaltplan mit VCC1 und VCC2 gekennzeichnet waren, war für mich wohl klar, dass der eine für einen Motor ist, und der andere für den anderen, was ich mir genau gedacht hab weiß ich nicht mehr.
Jedenfalls schnurrt es so jetzt, und sieht noch dazu ordentlich aus.

Da müsste man jetzt im Datenblatt nachlesen, was zu diesem Punkt da steht. Ob man den Pin unbeschaltet lassen darf, wenn er nicht verwendet wird?

Grundsätzlich ist es eigentlich nie nur eine einzelne Ursache.
Das Ganze funktioniert wie das Fass und der letzte Tropfen.
So lange die Störsignale unterhalb einer bestimmten Schwelle bleiben funktioniert alles.
Jede Unsauberkeit bewirkt nun aber, dass die Störsignale etwas grösser werden. Übersteigen dann die Störsignale die Schwelle, wird's halt lustig ....
Störsignale lassen sich leider nicht grundsätzlich verhindern, die hat man immer.
Der Trick ist es nun, den Abstand zur Grenzschwelle im Normalfall möglichst gross zu machen, dann hat man Reserve, wenn mal eine etwas grössere Störung auftritt.

Da die Summe der Einzelstörungen das Problem erzeugt, findet man auch jede Menge Einzeltipps, welche mal geholfen haben unter die Schwelle zu kommen.

Vielen vielen Dank für die ganzen guten Tipps und Infos!!
Egal wo der Fehler jetzt tatsächlich war, jetzt bin ich bei meinem nächsten Projekt auf jeden Fall sensibilisiert und werd sowas gleich von Anfang an ordentlicher aufbauen!

Das war eigentlich meine Idee dahinter.
Es macht einfach mehr Spass, wenn nicht auch noch Fehler in diesem Bereich suchen muss
Zudem hilft einem das Wissen, solche Fehler schneller zu finden.

Ich selbst hatte in den letzten Jahrzehnten nie Probleme mit Störungen durch die Verkabelung. Es ist aber vorgekommen, dass Kunden bei der Produktion meine Vorgaben abgeändert hatten und dann entsprechende Probleme aufgetreten sind.

MfG Peter(TOO)

[Zeitsklave]

Also beim Überfliegen des Datenblattes hab ich jetzt nichts gefunden bzgl Weglassen einer Spannung, aber

Supply voltage, VCC1
Output supply voltage, VCC2

In den Beispielen wird immer VCC1 mit 5V versorgt, und VCC2 mit 24V, also offensichtlich ist VCC1 die Versorgung der Logik und VCC2 für den Motor selbst. Wird auch deutlich beim Blick auf die Schaltpläne aus den Beispielen
Also ist eigentlich unvorhersehbares Verhalten absolut vorhersehbar wenn man eine Spannung weglässt Was mich da wohl geritten hat?

Hallo,
Das war eigentlich meine Idee dahinter.
Es macht einfach mehr Spass, wenn nicht auch noch Fehler in diesem Bereich suchen muss
Zudem hilft einem das Wissen, solche Fehler schneller zu finden.

Auf jeden Fall!
So eine Fehlersuche kann recht frustrierend sein.

Jetzt da das endlich abgeschlossen ist, wirds langsam Zeit mein nächstes Projekt zu starten, desmal gehts um Schrittmotore...
Und evtl. krame ich dann demnächst mal wieder meinen alten Oszillographen raus, eigentlich schon fast ein Museumsstück, aber vielleicht ist er noch zu was zu gebrauchen ^^