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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Schrittmotor Resonanzproblem


Autor: Rowland (Gast)
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Hallo alle zusammen,

ich hab die Schrittmotorsteuerung L297/L298 in dreifacher Ausführung auf 
einer Platine, für die Steuerung der drei Motoren meiner CNC Fräße, 
aufgebaut.
Versorgt wird das ganze mit ca. 20V (gestützt mit 3 * 4700µF, sowie 
diversen 100nF SMD Keramikkondensatoren)
Die Motoren schaffen einen Phasenstrom von 1A.
Chopper Frequenz (22k ,2.2nF) gemessen 17KHz (und auch schon andere 
Frequenzen getestet).
Schrittmotoren: Vextac (56mm; 3.18V; 1.06A) von mir-elektronik (ähnlich 
diesem: http://www.mir-elektronik.de/index1.html)


Nun mein Problem:

Bei einer Schrittfrequenz von 50-60Hz (Vollschritt) drehen sich die 
Motoren zwar, jedoch sind sie extrem laut und zittern ab und zu, kurz, 
in die Gegenrichtung. In Halbschrittmodus ist dies bei ca. 100Hz der 
Fall, jedoch nicht so stark ausgeprägt (egal welcher Chopper Mode).

Ab einer Schrittfrequenz von 100Hz - 1Khz (im Vollschrittmode) drehen 
sie sich wider ganz ruhig.

Wenn ich jedoch die Treiber (L298) mit einer Stromquelle versorge (6A: 
drei Motoren mit je 1A pro Strang), wodurch der Chopper nicht mehr den 
Strom konstant halten muss (kein abschalten mehr) da der Spannungswert 
am Rsens nie über den Referenzwert Steigen kann (1A Begrenzung pro 
Wicklung), drehen sich die Motoren bei jeder Frequenz (bis 2Khz) ohne 
jegliche Resonanz Erscheinungen.

Diese Problemfrequenz zu meiden ist leider nicht möglich, da sich ja, um 
eine Linie zu Fräßen, beide Motoren in unterschiedlichen 
Geschwindigkeiten (je nach Steigung) drehen müssen.

Ist es möglich, dass der Motor bei dieser Frequenz in einer Art 
„Resonanz bereich“ befindet? Falls das wirklich der Fall sein sollte, 
möchte ich euch Fragen, was ich dagegen unternehmen kann, und ob evt. 
ein "besserer" Motor nicht so extreme Resonanzerschienungen hat?

Danke in Voraus,

mfg
Roland

Autor: Pieter (Gast)
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moin moin,

die Motore "so auf dem Tisch liegend" oder an der Fräse angebaut 
betrieben?

Kann es durch das Layout eine Beeinflussung zwischen den Systemen geben 
oder ist das weg wenn nur 1 Motor betrieben wird?

Vollschritt ist immer lauter als Halbschritt.

mfg
Pieter

Autor: Rowland (Gast)
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Hallo Pieter,

danke für deine Antwort,

also das Problem tritt sowohl bei ausgebauten sowie bei eingebauten 
Motoren auf, wobei der "Zittereffekt" bei eingebauten Motoren nicht so 
aufgeprägt ist (evt. wegen dem Trägheitsmoment der Gewindestange?)

Layouttechnisch sind die drei Leistungsteile mehr oder weniger 
"Symmetrisch" neben einander platziert (jedoch nur eine Massefläche für 
alle drei Leistungsteile und (leider) auch die gleiche für deren 
Logikteile), wobei die zwei letzteren den Coppertakt vom ersten Teil 
beziehen. Das "Resonanzproblem" tritt auch bei nur einem 
(angeschlossenen) Kanal auf.

Danke.

mfg
Roland

Autor: Winfried (Gast)
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Resonanzen gibt es immer, mehr oder weniger. Schrittmotoren nie 
unbelastet benutzen, dann sind solche Effekte viel heftiger. Zumindest 
ein mitdrehendes Gewicht auf die Achse anbringen. Schlechte Motoren 
können mehr Resonanzen haben, das kenne ich auch gut. Halbschritt sollte 
es schon sein, Vollschritt ist ungünstig. Mit Vexta Motoren habe ich 
gute Erfahrungen gemacht. Motoren siehe hier: 
http://www.nc-step.de/motor.html


Ein gutes Forum für solche Sachen ist auch: http://www.cncecke.de

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