Schrittmotor ruckt/springt beim Richtungswechsel von anderem Schrittmotor

[MB12]

Hallo,

beim Bau einer CNC-Fräse bin ich auf folgendes Problem gestoßen: Wenn sich zwei oder drei der insgesamt drei Schrittmotoren in eine Richtung drehen bewirkt ein Wechsel der Drehrichtung bei einem der Motoren einen Ruck (im Gehäuse, nicht in der Drehbewegung) eines anderen Schrittmotors.

Um das zu verdeutlichen, hier ein kurzes Video:


In dem Video dreht der mittlere Schrittmotor zunächst dauerhaft in die gleiche Richtung. Als der rechte Schrittmotor seine Richtung umkehrt "zuckt" bzw. Springt der mittlere. Das selbe passiert mit dem linken.
Ausserdem zuckt der rechte Motor direkt nach dem Einschalten der Steuerung (0:05 Min) und der linke und rechte beim Abschalten (0:31 Min).
Hinzu kommt, dass alle 3 Motoren im Stand ein leises, recht hochfrequentes, Geräusch abgeben, dass wie ein "zischen" klingt. Ich vermute allerdings, dass das davon kommt, dass die Motoren permantent unter Spannung gehalten werden, damit sie sich im Stand nicht drehen lassen.

Hier die technischen Daten:

Es handelt sich um 4 Sanyo Denki 103-H7823-1740 Schrittmotoren mit 4A, die über drei der folgenden Endstufen mit Strom versorgt werden: Klick
Die Steuerung erfolgt mittels Mach3 auf einem Windows XP Laptop (keine anderen Anwendungen installiert, keine Internetverbindung).
Die Steuerung erfolgt über diese mittels Druckerport verbundene Schnittstelle: Klick

Bilder der Steuerung:

(Schnittstellenkarte)

(gesamte Steuerung)

Ich bin euch für jede Hilfe dankbar!

Lg, Marius

[BMS]

Hallo,
die Ursache würde ich bei der zugehörigen Schrittmotor-Ansteuerung und im Aufbau suchen (vom "mittleren" Schrittmotor).

Die Richtungsumkehr der anderen Schrittmotoren führt zu einer kurzzeitig hohen Stromaufnahme.
Dadurch kann einerseits die Spannungsversorgung etwas einbrechen, andererseits kann die Stromänderung in die Steuersignale der betroffenen Ansteuerung kapazitiv oder induktiv einkoppeln, wenn diese in der Nähe sind.

Schlecht ist z.B. wenn Versorgungsleitungen oder Ausgänge für die Schrittmotoren parallel zu den Steuerleitungen verlegt werden. Wenn es geht, sollten diese getrennt verlegt werden, ansonsten ist kapazitive Kopplung möglich.

Man könnte auch zwei Endstufen tauschen. Ist der Fehler weiterhin am gleichen Motor, dann liegt es am Aufbau. Wandert der Fehler mit zur getauschten Achse, dann ist die Endstufe schuld.

Mit einem Oszilloskop kann man die Versorgungsspannungen der Endstufen messen, v.a. bei der betroffenen Karte. Wenn diese stark einbricht, kann ein Elko direkt an den Anschlussklemmen (Versorgung) der Endstufe Abhilfe bringen. Man kann auch pauschal Elkos verbauen und beobachten ob es hilft - das kann man ja schnell ausprobieren. Ich denke da an die Größenordnung 1000µF.

Sicherlich kann man viel mehr Aufwand bei der Suche investieren, aber das wären erste, leicht machbare Schritte .

Viele Grüße,
Bernhard

[Geistesblitz]

Das Rucken kommt definitiv von Schrittverlusten, die man im Betrieb auf jeden Fall vermeiden sollte. Ich tippe auch mal, dass es an einer unzureichenden Versorgung liegt, miss mal am besten, ob die Versorgungsspannung beim Ruckeln einbricht. Das plötzliche Losfahren führt auch gerade zu der hohen Stromaufnahme, daher solltest du mal Beschleunigungsrampen einstellen. Sollte man sowieso, um Schrittverluste beim Anfahren/Anhalten zu vermeiden. Große Pufferkondensatoren an der Versorgung können auch nie schaden. Der Strom ist für die Motoren korrekt eingestellt? Hast auch schonmal probiert, wie schnell du einen einzelnen Motor drehen lassen kannst? Vielleicht war der eh schon kurz vor der Höchstgrenze und das Einbrechen der Spannung hat nur noch das Fass zum Überlaufen gebracht.

[MB12]

Vielen Dank für eure Antworten!
Das werde Ich testen und die Leitungsverlegung ändern und die Versorgungsspannung auf jeden Fall nochmal zusätzlich puffern.'
Ich berichte euch dann!

[hbquax]

Verwendest du Rampen beim Beschleunigen und Bremsen?

[MB12]

Ja, sind in Mach3 für alle 3 Achsen eingestellt.