Hallo zusammen,
ich versuche gerade, einen Schrittmotor mit dem A4988 zu betreiben.
Der Schrittmotor ist der zweite in folgender Liste:
http://www.gbeshop.com/InfoBase/SAVEBASE/PKG/001520/Image/nema17.jpg
Ich habe alles so aufgebaut wie in diesem Tutorial für Einsteiger.
http://howtomechatronics.com/tutorials/arduino/how-to-control-stepper-motor-with-a4988-driver-and-arduino/
Funktioniert auch alles :-)
Zum Problem: Der Motor ist einen Tick zu schwach, für das was er machen
soll. Er benötigt laut Datenblatt einen Strom von 0,95A.
Die Strommessung in einer Phase zeigt mir ca. 0,9A an, also passt.
Der A4988 ist komplett aufgedreht, um die 0,9A Phasenstrom zu erreichen.
Gespeist wird dieser von einem 24V/5A Netzteil.
Meine Fragen:
1. Sind meine Annahmen, was die Strom Einstellungen betreffen so in
Ordnung?
2. Warum erreiche ich "nur" einen Strom von 0,9A und nicht mehr wenn ich
den Treiber komplett öffne? Er kann ja bekanntlich bis 2A/Phase...
3. Was wären Möglichkeiten zur Abhilfe?
4. Wenn es gar nicht anders geht, muss ich wohl einen etwas stärkereren
Motor kaufen. Das Haltemoment ist fast egal und muss nicht groß sein.
Wie heißt überhaupt das Drehmoment, das angibt, wie stark der Motor sich
bewegen kann? Bin mir bei den ganzen Angaben leider nicht so sicher ;-)
5. Würdet ihr mir einen Motor aus obiger Liste empfehlen? Er muss wie
gesagt nur ca. 1,5 mal stärker sein als die Nummer 2 aus der Liste.
6. Es sind dort Motoren gelistet, die zum Teil fast die gleichen Momente
vorweisen. Jedoch hat der eine z.B.
12V 0,4A 30 Ohm
und der Andere
2,8V 1,68A 1,65 Ohm
Was macht das für einen Sinn?
Ich weiß es sind viele Fragen :-) Über Antworten, die mir bei einem Teil
der Fragen weiterhelfen würde ich mich sehr freuen. Danke schonmal im
Voraus für Eure Hilfe.
Grüße
Simon
Hi
Was hast Du mit den zwei freien Drähten gemacht?
Also die Mittelanzapfungen, also weiß und gelb?
Wenn Diese bereits gegeneinander und vom Rest isoliert sind - hmm,
wird's langsam eng.
Auch ist die Nominal-Spannung Deines Stepper mit 4V gering genug, daß Du
bei 12V Versorgung da ordentlich Kraft raus bekommen solltest.
Hast Du das Drehmoment Mal grob geprüft?
Einen Wägebalken auf die Motorachse, Welcher links/rechts gleich weit
heraus ragt, damit das Gewicht des Balken keinen Einfluss hat.
Dann am Ende einer Seite ein zum erwarteten Drehmoment ausreichend hohes
Gewicht angebracht und geschaut, ob der Motor das Gewicht heben/halten
kann.
Da Du Nichts zur Geschwindigkeit schreibst, bringt Dir auch ein Motor
mit geringerer Nominal-Spannung Nichts, da Dieser 'nur' schneller drehen
kann (die erforderliche Kraft in kürzerer Zeit zusammen bringt), aber
eben nicht MEHR Kraft - es sei, der Motor selber ist kräftiger.
Bei nur langsamer Drehzahl würde auch ein 12V-Stepper ganz ohne
Strombegrenzung reichen, da sich dort auch nur der aufgedruckte Strom
einstellt.
Wenn Du Schrittverluste/Abrisse erst bei Drehzahl hast, würde ich die
Stepper-Treiber versuchsweise mit einem Labor-Netzgerät (also
einstellbare Spannung und 'Strom ohne Ende') versorgen und die Spannung
langsam anheben, bis Du knapp unter einem Maximal-Wert kommst.
Wenn sich bis Da dann das Verhalten des Motor verbessert, entweder mehr
Spannung (also die 12V-Quelle gegen was Dickeres tauschen) und/oder
einen Motor mit weniger Nenn-Spannung - Da dann zwingend mit
Strombegrenzung - ist ja aber eh vorhanden.
MfG
Simon schrieb:> Zum Problem: Der Motor ist einen Tick zu schwach, für das was er machen> soll. Er benötigt laut Datenblatt einen Strom von 0,95A.
Richtig muss es heißen: "Er benötigt laut Datenblatt einen Strom von
0,95A, damit er das angegebene Haltemoment erreicht".
> 2. Warum erreiche ich "nur" einen Strom von 0,9A und nicht mehr wenn ich> den Treiber komplett öffne? Er kann ja bekanntlich bis 2A/Phase...
Dann konfiguriere den Treiber mal für Vollschrittbetrieb und miss im
Stand mal die Spannung über der Wicklung, über dem zugehörigen
Shunt-Widerstand und die Verorgung am Modul (VMOT-GND).
Hallo Patrick,
> Da Du Nichts zur Geschwindigkeit schreibst, bringt Dir auch ein Motor> mit geringerer Nominal-Spannung Nichts, da Dieser 'nur' schneller drehen> kann (die erforderliche Kraft in kürzerer Zeit zusammen bringt), aber> eben nicht MEHR Kraft - es sei, der Motor selber ist kräftiger.
Das sehe ich anders. Offensichtlich bewegt er sich schon bei einer
Geschwindigkeit, die hoch genug ist, dass die Stromregelung nicht mehr
greift. Da würde ein Motor mit einer "schnelleren Wicklung" (mehr Strom,
weniger Nennspannung) helfen, den gewünschten Strom noch zu erreichen.
Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann
Simon schrieb:> Das Haltemoment ist fast egal und muss nicht groß sein.
Machst du Witze - oder begreifst du es nicht? Das Haltemoment ist die
Kraft, die der Motor allerhöchstens aufbringen kann. Beim Drehen wird
sie mit Regelmäßigkeit kleiner, denn der Steuer-IC muß ja die
Wicklungsinduktivitäten umladen und das braucht Zeit - selbst bei der
höchsten zulässigen Versorgungsspannung. Such dir also einen Motor
heraus, der eine einigermaßen kleine Spannung bzw. Induktivität hat und
bei deinem Motorstrom genügend Haltemoment aufweist.
Ach ja: wie heiß der Motor wird (jaja, auch im Stillstand), kriegst du
heraus, wenn du dir die Wicklungswiderstände und den erforderlichen
Strom für's Haltemoment anschaust. Schrittmotoren werden nämlich mit
Strom betrieben und die Spannung ändert sich je nach Drehzahl.
W.S.
Thorsten O. schrieb:> Das sehe ich anders. Offensichtlich bewegt er sich schon bei einer> Geschwindigkeit, die hoch genug ist, dass die Stromregelung nicht mehr> greift.
Woran siehst du das?
Der A4988 ist für max. 2A spezifiziert, aber wer sagt, dass die
Sense-Widerstände auf dem Treiberboard auch so ausgelegt sind, dass es
2A durch den Motor durchdrücken will. Ohne Kühlkörper halte ich die 2A
sowieso für sportlich
Ein paar Messwerte würden deutlich helfen, die Situation zu beurteilen
...
Hallo Wolfgang,
sehen kann ich das natürlich nicht. Ich bin zunächst mal davon
ausgegangen, das er irgendein fertiges Motorshield verwendet hat. Das
damit dauerhaft keine 2A (übrigens Spitzenstrom, Motornennstrom ist
damit 1,4A) möglich sind, betone ich hier immer wieder. Da hilft
übrigens auch kein Kühlkörper auf dem IC-Gehäuse, da der Wärmeübergang
dort viel zu schlecht ist. Die Kühlung erfordert ausreichend
Platinenfläche, die auf den Mini-Shields einfach nicht zur Verfügung
steht.
Und da er sagt, er hätte den Phasenstrom gemessen und der Treiber sei
voll aufgedreht, ist es naheliegend, dass die Drehzahl zu hoch bzw. die
Betriebsspannung zu niedrig ist, um den gewünschten Strom noch zu
erreichen.
Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann
Hallo zusammen,
entschuldigt, dass ich mich jetzt erst melde.
Ich möchte mal etwas den IST Zustand beschreiben, damit ihr etwas mehr
Einblick habt:
- Der Motor zieht bei komplett offenem Treiber 0,9A Phasenstrom,
gemessen mit einem Multimeter (ich hoffe das kann man so messen)
- Der aufgeklebte Kühlkörper wird nach 5 Minuten Dauerbelastung heiß
(max 1s Finger draufhalten möglich), ich denke das geht noch in Ordnung
- Der Motor treibt eine Linearführung an. Schrittverluste hat er dabei
nicht. Ich kann den Motor zumindest hin und her fahren und das läuft
sauber (er fährt immer zur gleichen Stelle vor und zurück)
- sobald der Schlitten der Führung mit mäßiger Kraft (leichtes Drücken
mit der Hand) beaufschlagt wird, rattert es. Das muss besser werden.
Ich habe auch noch einen zweiten Motor bestellt, etwas dicker, ca. das
1,5-Fache an Nennstrom und Leistung. Das macht der A4988 dann auch
warscheinlich nicht mehr mit.
Was haltet ihr von so einer Kiste?
http://www.ebay.de/itm/4A-TB6600-Stepper-Motor-Fahrer-Controller-9-40V-TTL-16-Micro-Step-CNC-1-Axis-/322768440264?_trksid=p2141725.m3641.l6368
Kann 4A und ist damit großzügig überdimensioniert (ich erhoffe mir damit
neben der geforderten Leistung auch eine bessere Wärmeabführung)
Danke für die bisherigen Hilfen.
Gruß
Simon
Hallo Simon,
was hast du denn für einen Treiber? Eigenbau oder fertig gekauft? Macht
das Multimeter TrueRMS? Sonst kannst du die Messung vergessen. Und bei
welcher Drehzahl hast du das getestet?
Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann
Thorsten O. schrieb:> Ich bin zunächst mal davon> ausgegangen, das er irgendein fertiges Motorshield verwendet hat.
Das tut er wohl
Simon schrieb:> Ich habe alles so aufgebaut wie in diesem Tutorial für Einsteiger.> http://howtomechatronics.com/tutorials/arduino/how-to-control-stepper-motor-with-a4988-driver-and-arduino/
Wenn man den A4988 für Vollschrittbetrieb konfiguriert, steuert der
Treiber beide Phasen mit 70% an. Erst bei Halbschrittbetrieb wird auch
mal 100% Strom durch die Wicklungen geschickt. Darum hatte ich
vorgeschlagen, bei Vollschrittbetrieb und stehendem Motor ein paar Werte
zu messen.
Da sich Simon seit dem Eröffnungspost aber nicht wieder gemeldet hat,
scheint das Problem entweder gelöst oder nicht so drängend gewesen zu
sein. Vielleicht war einfach nur ein Kabel ab und nun geht's?
Schönen Abend
Wolfgang
