Leadshine M542 - Geräusche bei Stillstand der Motoren

[Robert G. (rob99)]

Hallo,

ich hab mir vor kurzem 3x die Leadshine M542 gekauft. Gleich nach dem 
Anschließen an die Motoren und Einschalten der Steuerung hab ich ein 
seltsames Säuseln gehört. Das Geräusch ist nur bei stehendem Motoren zu 
hören. Nach einigem Nachforschen stellte ich fest, daß die 
Schrittstellung bei bestimmten Motorpositionen direkt mit dem Geräusch 
zu tun hat. Je nachdem, wie der Motor stehen bleibt, verursacht er gar 
kein bis ein ziemlich nerviges Säuseln/Zwitschern. Der Motorlauf als 
solches funktioniert SCHEINbar.

Eine weitere Diagnose mit dem Oszi brachte dann schließlich ein etwas 
seltsames Verhalten aller 3(!) Steuerungen. Zur besseren Beurteilung der 
Signale entschloss ich mich die M542 nicht in die Strombegrenzung zu 
lassen und hab dazu 2 Widerstände in Reihe zur Motorwicklung geschaltet 
(2 Microschritte/kleinster Strom). Mißt man nun den Spannungsabfall an 
einem der Widerstände sollte man Rückschlüsse auf den Stromfluß 
erhalten. Und siehe da, in ganz bestimmten "Stellungen" hat die 
Leadshine Probleme mit dem "Halten" des Stroms/Spannung. Zur Besseren 
Verdeutlichung hab ich von jeder einzelnen Steuerung die zugehörigen 
Oszibildschirme fotografiert. Jede der 3 Boxen hat irgendwo einen 
Fehler, die sich alle samt doch sehr ähnlich sind.

Ich hab das dann natürlich beim Lieferanten reklamiert (Sorotec). Völlig 
ohne Probleme schickten die mir im Austausch 3 Neue (Toller Service, das 
muß auch mal gesagt werden). Doch leider zeigen auch diese 3 das gleiche 
unschöne Verhalten.

Im Anhang findet Ihr die Bilder.

Kann es sich um eine fehlerhafte Serie handeln? Hat jemand anderes auch 
derartige Erfahrungen gemacht? Oder bin ich einfach nur zu doof?

Schöne Grüße

Robert

[Stefan M. (derwisch)]

>ich hab mir vor kurzem 3x die Leadshine M542 gekauft.

....was ist denn das?
Ich denke 99% der Leser müssten sich erstmal schlau googlen!

Bitte für diese nur mal kurz anreissen, was eine "Leadshine" ist!

[mr. mo (Gast)]

Das sind Endstufen für Schrittmotoren.

Sind ziemlich gute Teile, glaube kaum das dir der Händler sechs defekte 
schickt. Ist auch alles richtig eingestellt? Strom, µStepping etc.?

Sind deine Schrittmotoren für die Teile überhaupt geeignet? Mal in die 
Anleitung schauen ob der Hersteller irgendwelche angaben macht welche 
Eigenschaften die Motoren erfüllen sollten. Also maximale Induktivität, 
Wicklungswiderstand etc.?

Sind die Motoren belastet beim testen? Komische Geräusche sind meist mit 
irgendwelchen Resonanzen verbunden. Also Chopperfrequenz etc..

Womit werden die Endstufen angesteuert?

[Mail (Gast)]

Habe auch die M542, gekauft bei Sorotec 2009. Die versäuseln die Motoren 
auch ein wenig, habe mir aber deswegen keine großen Sorgen gemacht. 
Dachte mir schon, es liegt am Chopper, dass davon noch einige 
Frequenzteile zu hören sind. Aber sie laufen dennoch einwandfrei.

[Mail (Gast)]

So, da habe ich jetzt aber gelogen. Ich habe die "Motion MSD 542". Ist 
seeeehr baugleich mit Leadshine, die ist wohl umgelabelt.

[Robert G. (rob99)]

Hallo mr. mo,

dank für die kurze Erläuterung, daß es sich um Schrittmotorenkarten 
handelt.

Der Hersteller macht keine besonderen Vorgaben für die Wahl des Motors:
- Suitable for 2-phase and 4-phase motors
- Output current  1.0  -  4.2 (3.0A RMS)  A
- Suitable for a wide range of stepping motors from NEMA size 17 to 34

Einstellungen hab ich viele verschiedene versucht. Sowohl am Strom als 
auch am Mikrostepping.

Weiter hab ich 3 verschiedene und 2 gleiche Motoren angeschlossen.

Beim Betrieb mit der Testschaltung (s. Bilder) sind die Endstufen kaum 
belastet. Es handelt sich um 2 10 kOhm Widerstände. Die "Fehlerstelle" 
ändert sich aber nicht mit der Belastung am Port. Als 
Spannungsversorgung dient ein Labornetzgerät.

Die Endstufen werden im Test mit einem Mikrocontroller (ATMega88) 
angesteuert.

Für den Fall daß jemand die gleichen Endstufen hat, würde mich mal eine 
einfache Messung mit dem Oszi an den beiden Motorwicklungen 
interessieren. Man sieht den Fehler auch ohne der Testschaltung. Nur der 
Verlauf der "elektrischen Umdrehung" ist ohne Testschaltung kaum zu 
erkennen. Sehr wohl sieht man jedoch das wechselnde 
Pulsbreitenverhältnis.

Daß ich 6 defekte Geräte bekommen habe, halte ich auch für sehr 
unwahrscheindlich. Ich vermute eher einen generellen Defekt einer 
bestimmten Serie.

Servus

Robert

[Robby (Gast)]

Hallo Robert G.
ich kenn die Steuerung zwar nicht, aber es ist möglich dass 
Schrittmotoren im Stillstand mit einem Haltestrom in Position gehalten 
werden. Der muss dann aber in Form von kurzen Impulsen begrenzt werden, 
da ja der Blindwiederstand als Gegenspieler fehlt. In letzter Zeit 
spiele ich auch etwas mit Steppern, da ist mir das aufgefallen.

[Carsten S. (dg3ycs)]

Hi,

Robby schrieb:
> Hallo Robert G.
> ich kenn die Steuerung zwar nicht, aber es ist möglich dass
> Schrittmotoren im Stillstand mit einem Haltestrom in Position gehalten
> werden. Der muss dann aber in Form von kurzen Impulsen begrenzt werden,
> da ja der Blindwiederstand als Gegenspieler fehlt. In letzter Zeit
> spiele ich auch etwas mit Steppern, da ist mir das aufgefallen.

Das würde ich auch vermuten...
Habe das auch schon öfter bemerkt.

So spiele ich im Moment z.B. mit dem TCA3727 herum
(Nur Brücke incl. Schutzbeschaltung und Strombegrenzung -ohne eigene 
Steuerlogik) und auch wenn vom µC definitv FESTE Pegel kommen kommt es 
vor das der Motor summt. Das ist Stellungsabhängig und Reproduzierbar.
Daher glaube ich auch das du da ganz einfach die "Schaltfrequenz" der 
Stromregelung hörst.

Warum man das ganze jetzt Stellungsabhängig hört ist mir aber auch nicht 
ganz klar. (Das ganze läuft bei mir im 1/4 Schrittbetrieb.) Vielleicht 
geraten die Schrittmotoren bei gewissen Stellungen leichter in Resonanz?
ODer wenn der genau zwischen zwei Vollschrittpositionen steht wakkelt 
der doch um ein par µm im Takt...?
Keine Ahnung, evtl. hat jemand der ein deutlich tieferes Wissen über 
Stepper hat als ich "reiner Anwender" dessen gesamtes Wissen über 
Synchronmaschinen aus GDE I-III stammt da eine Idee...

Gruß
Carsten

[Robert G. (rob99)]

Hallo Leute,

klar werden die Motoren im Stillstand in Position gehalten. Das ist doch 
einer der wesentlichen Punkte einer Schrittmotorsteuerung. Und eine 
Version der Strombegrenzung ist die PWM.

Seht euch mal das Bild "ok_bild_normalbetrieb.jpg" an. Da sieht man 
wunderbar die Ansteuerung der Spulen mit einem kurzen H. Im Betrieb 
werden die H in Anhängigkeit der Schritte länger und kürzer.

Nur jeder 5. Schritt sieht dann so wie in dem Bild 
"fehler5_normalbetrieb.jpg" oder "detail2_0_2ms.jpg".

Ach und was den Motorlauf angeht: Natürlich laufen die Motore, aber der 
Schritt, bei dem der Fehler auftritt, wird nicht gemacht! Stattdessen 
wird er beim nächsten Schritt mitgezogen. Das merkt kein Mensch bei 
laufendem Motor. In Summe wird auch kein Schritt vergessen, es sei denn, 
man hört halt grad mit einem Fehlerfall auf.

Für mich steht fest: das kann nicht richtig sein.

Hier hat entweder die Qualtitäskontrolle oder der Entwickler von 
Leadshine versagt!

Heute hab ich neue, andere Endstufen (TinyStep II von Mechapro) in meine 
Fräse eingebaut. Das Ergebnis: seidenweicher Lauf, ohne Säuseln und 20% 
mehr Vorschub gibts auch noch dazu!

Danke Mechapro!

Gruß

Robert

[Andreas (Gast)]

Ich habe auch zwei Leadshine Endstufen - vom original Hersteller und 
muss hier Leadshine verteidigen. Bei mir laufen diese problemlos. Es ist 
nicht die Schuld von Leadshine wenn ein anderer Hersteller der ihre 
Endstufen kopiert qualitätsprobleme hat...

[Robert G. (rob99)]

Hallo Andreas,

meine sind bei Sorotec (s. Beitrag oben) gekauft. Und lt. Herrn Kloss 
handelt es sich um original Leadshine-Produkte.

Ich vermute eher mal, daß es sich um eine defekte Serie handelt - und 
ich natürlich wieder mal voll zugeschlagen habe.

Nix für ungut.

Robert

[thomas (Gast)]

Ich habe mir auch drei Schrittmotorendstufen vom Typ M542 bestellt. Eine 
habe ich von eBay, und die anderen beiden von Sorotec. Die von eBay ist 
wohl eine nachgemachte Leadshine (wobei man aber auch schon durch die 
Lüftungsschlitze sehen kann, dass die nachgemachte deutlich mehr 
Kondensatoren zu besitzen scheint.

Von den original Leadshine-Endstufen habe ich zwar erst eine getestet, 
aber ich vermute, dass das gleiche Verhalten dann auch bei der anderen 
auftritt, und zwar surrt sie auch sehr deutlich im Stillstand. Die 
nachgemachte hingegen ist absolut ruhig. Da werde ich wohl auch mal über 
einen Shunt messen müssen, aber ich vermute, dass mein Oszi quasi das 
gleiche anzeigen wird wie deines.

Interessant finde ich aber, dass die Geräusche sich exakt genauso 
anhören wie bei meiner vorherigen Billig-China-4-fach-Endstufe. Diese 
hatte allerdings auch auf zwei von vier Achsen deutlich hörbar Schritte 
verloren.

Jetzt ist es so, dass bei den Leadshines schon diese QC-Siegel 
abgebröselt sind (naja, kein wunder bei einem wackelig verschraubten 
Deckel und sprödem Sigelmaterial. Falls ich die beiden, sofern sie dann 
auch wirklich Probleme machen, deshalb nicht mehr zurückgeben kann, 
werde ich mir wohl mal eine von den Endstufen auseinanderschrauben. 
Vielleicht wurde ja vergessen mit irgendwelchen Kondensatoren zu 
bestücken, oder sowas in der Art?!

Falls jemand noch eine Idee zum Ursprung des Fehlers haben könnte, immer 
raus damit.

Ich werde morgen jedenfalls mal noch probieren die Spannung direkt an 
der Endstufe mit ordentlich Kapazität zu stabilisieren, aber das kann ja 
auch nicht die ursache sein.

Grüße
Thomas

[skytale (Gast)]

Hallo

Ich habe die gleichen "Probleme" mit ACT Steuerungen und Motoren.
Meine Vermutung ist, dass die Geräusche entstehen, wenn die Motoren 
"zufällig" in einer Microstep-Position stehen bleiben, der sie nicht 
mehr folgen können. (Das Drehmoment wird bei Microstepping pro Puls ja 
immer kleiner, was dazu führen kann, dass die Haftreibung nicht mehr 
überwunden wird, und der Motor einfach in der vorigen Microstep Position 
stehen bleibt)
Demzufolge sollte eine Reduktion der Microsteps (angepasst auf den 
jeweiligen Motortyp) zur Vermeidung der Geräusche führen.
Besser wäre, von der Steuerung immer jenes Vielfache an Impulsen zu 
schicken, dem der Motor gerade noch folgen kann. Dann hätte man im 
Betrieb die Vorteile der "Smoothness" des Microstep-Betriebs, und im 
Stillstand stumme Motoren.
Werde das demnächst überprüfen.

Grüße Markus

[Thorsten O. (Firma: mechapro GmbH) (ostermann)]

Hallo Markus!

Ich würde sagen, da liegst Du falsch. Es gibt ja im Motor zwischen den 
Vollschritpositionen keine weiteren diskreten Positionen. Wo der Motor 
stehen bleibt, ist im wesentlichen von der Last und der Reibung 
abhängig. Genau die Mikroschrittposition kann er somit eigentlich nie 
erreichen.

Mikroschritt erhöht die Auflösung, aber nicht die Genauigkeit. Die 
Genauigkeit liegt Abhängig von der Last immer bei +/- 2 Vollschritten.

Eine ausführlichere Erklärung zum Lastwinkel und dem Zusammenhang mit 
der Positioniergenauigkeit findest du in meinem Blog:
http://www.schrittmotor-blog.de/?p=19

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

[Geräusche (Gast)]

Hallo,

bei mir produzieren die Motoren immer dann geräusche, wenn der Strom 
nicht dauerhaft eingeprägt werden kann, weil z.B. die Induktivität des 
Motors zu kleine oder die Frequenz des Choppers zu gering ist.

(Was bei Schaltreglern lückend genannt wird)

[Serg (Gast)]

Hallo Leute,

bin Anfänger was die Programmierung und die Handhabund mit den uC 
angeht.
Verzweifle derzeit und kann meinen Schrittmotor nicht zum Laufen 
bekommen.
Benutze die Karte DQ542MA von Wantai ist die gleiche wie die von der 
Leadshine. Der Steppmotor ist von Motion King 23HS4412.
Was mache ich falsch?????????????????????
Bitte um Hilfe.

Hier der code:

#include  <avr/io.h>
#include  <stdio.h>
#include   <stdlib.h>
#include   <util/delay.h>
#define   xtal 16000000
#define   fmove
#define   F_CPU 16000000UL
#define    true 1
#define  E1  PORTL |= (1<<PC0);
#define  D1  PORTL |= (1<<PC1);
#define  P1  PORTL |= (1<<PC2);
#define  E0  PORTL &= ~(1<<PC0);
#define  D0  PORTL &= ~(1<<PC1);
#define  P0  PORTL &= ~(1<<PC2);

int main(void)
{
  int i;
  DDRL = 0x00;  /* alle Pins von Port D als Eingang */
  _delay_ms(500);
    E1;
    _delay_ms(500);
    D0;
    _delay_ms(500);

    for (i=0; i<20; i++)
        {
        _delay_ms(500);
        P0;
        _delay_ms(500);
        P1;
        }
}