Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik A4988 stirbt den Hitzetod


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von Ab C. (nutzer9876)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,
ich weiß, zu Schrittmotoren und dem A4988 gibt es schon viele Beiträge, 
auch in anderen Foren, aber trotzdem habe ich noch nciht ganz 
verstanden, warum der A4988 bei mir immer recht schnell heiß wird und 
kaputt geht.

Ich nutze einen Arduino Uno und betreibe mit dem A4988 diesen Motor: 
https://www.pollin.de/p/schrittmotor-act-23hm6620-0-90-2-4-phasen-5-04-v-3-6-v-310787. 
Da die beiden Mittelkontakte der Spulen nicht verbunden sind, kann ich 
ihn meines Wissens nach ja auch als bipolaren Motor nutzen.

Als Versorgung nutze ich ein Schaltnetzteil mit 24V und 1A. Den Strom 
auf dem A4988 habe ich grob eingestellt (sodass der Motor läuft aber 
nicht komisch klingt), allerdings nicht genau berechnet, da das Netzteil 
ja eh nur 1A liefert und der A4988 das ja aushält. Der Treiber wird 
allerdings immer schnell warm und wenn ich den Motor mal länger als ca 
eine halbe Minute laufen lasse, überlegt er das nicht. (Der erste hat 
dann nurnoch sehr unzuverlässig funktioniert, der zweite, den ich 
zerstört habe, funktioniert garnicht mehr). Meine Vermutung ist jetzt 
der Hitzetod, da ich keine aktive Kühlung habe und er ja recht schnell 
warm wird.
Allerdings frage ich mich, wieso das passiert. Ich habe den Strom an 
einer Spule gemessen und der kommt nie an 1A ran.

Liegt es daran, dass ein Schaltnetzteil trotz 100uF Kondensator direkt 
am A4988 zu unzuverlässig ist und wenn ja, was wäre eine gute 
Alternative? Wäre ein Trafonetzteil ausreichend besser?

Oder liegt es daran, dass ich einen unipolaren Motor als bipolaren Motor 
betreibe und die Kennwerte dann logischerweise andere sind? Allerdings 
habe ich den Strom ja gemessen und der war nie zu groß.

Und noch eine Frage: weiß jemand, wie groß die UNterschiede beim A4988 
in der Hitzeverträglcihkeit sind, wenn ich sie z.B. bei pollin bestelle 
oder bei einem günstigeren, unbekannten Lieferanten? Ich wundere mich 
nämlich, dass der erste länger ausgehalten hat und sich auch anders 
verhält als der zweite.  Beim ersten hatte ich alles noch auf einem 
Steckbrett und nicht fest verbunden und kann nicht ganz ausschließen, 
dass die Stromversorgung nicht auch mal kurz ohne angehängten Motor dran 
war, was dem A4988 ja bekanntlich nicht so gut bekommt. Dann könnte das 
Hitzeproblem auch Qualitätsbedingt sein.

von Roland E. (roland0815)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Reife Leistung, der hat doch einen Übertemperaturschutz ?!?

von OldMan (Gast)


Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Ist der A4988 korrekt auf dem PCB montiert?
Es wird ein Thermalpad unter dem Chip benötigt, auch die GND Anschlüsse 
müssen eine Verbindung zu einer großen Massefläche haben. Siehe 
Datenblatt.
Steckbrettbetrieb ist nicht so der Bringer bei den relativ hohen 
Strömen.

von m.n. (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ab C. schrieb:
> Den Strom
> auf dem A4988 habe ich grob eingestellt (sodass der Motor läuft aber
> nicht komisch klingt), allerdings nicht genau berechnet, da das Netzteil
> ja eh nur 1A liefert und der A4988 das ja aushält.

Da ist wohl noch etwas Unverständnis vorhanden.
Wie groß sind die Sense-Widerstände und wie groß ist die Spannung an 
Vref? Hat der Motor denn einigermaßen das erwartete Drehmoment? Welche 
Drehzahlen werden verwendet?
Wenn der A4988 schon nicht ausreichend gekühlt ist und zu warm wird, ist 
der Phasenstrom zu groß eingestellt. In den Pausen sollte er auch noch 
eine Stromabsenkung auf 20 - 30 % bekommen.

Roland E. schrieb:
> Reife Leistung, der hat doch einen Übertemperaturschutz ?!?

Zu warm werden und kaputt gehen können unterschiedliche Ursachen haben.
Abgebrannt ist er ja nicht ;-)

von Irgend W. (Firma: egal) (irgendwer)


Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Ab C. schrieb:
> Als Versorgung nutze ich ein Schaltnetzteil mit 24V und 1A. Den Strom
> auf dem A4988 habe ich grob eingestellt (sodass der Motor läuft aber
> nicht komisch klingt), allerdings nicht genau berechnet, da das Netzteil
> ja eh nur 1A liefert und der A4988 das ja aushält.
> ...
> Allerdings frage ich mich, wieso das passiert. Ich habe den Strom an
> einer Spule gemessen und der kommt nie an 1A ran.

Und was passiert, wenn du dein Netzteil so überlastest?
Um wieviel bricht die Spannung ein? oder schaltet es sogar kurz ab?

Du hast schließlich zwei Spulen und wenn du eine auf 1A einstellt hast 
zu je nach Schrittfolge bis zu 1,4A (2 x 0.7A). Noch dazu tut sich der 
A4988 mit dem 1A je spule schon recht schwer, wenn du da keinen 
vernünftigen Kühlkörper drauf hast dem du ggf. etwas Luft zufächelst.

von Ab C. (nutzer9876)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Vielen Dank schonmal für die Antworten!
Ich hatte bisher nur einen kleinen Kühlkörper auf der 
Leiterbahnen-Seite, da werde ich mal ein Kühlpad ausprobieren und 
eventuell prüfen, ob ich nicht auch mit einem kleiner dimensionierten 
Motor auskomme...

Wenn ich den Phasenstrom geringer einstelle, bewegt sich der Motor nicht 
mehr.

Dass da noch etwas Unverständnis vorhanden ist, ist sicherlich nicht 
falsch ;)

Steckbrettbetrieb war auch nur am Anfang, inzwischen habe ich das schon 
ordentlich verbunden.

: Bearbeitet durch User
von m.n. (Gast)


Bewertung
-2 lesenswert
nicht lesenswert
Ab C. schrieb:
> Vielen Dank schonmal für die Antworten!

Das würde ich auch gerne sagen können.

von MaWin (Gast)


Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Ab C. schrieb:
> Ich nutze einen Arduino Uno und betreibe mit dem A4988 diesen Motor:

Der Motor bringt seine ganze Leistung bei 2 x 2A eingestelltem Strom am 
Mikroschritttreiber. Du betreibst ihn offenbar mit halber Leistung.  Das 
darf man machen, ist aber dumm weil man den teuren Motor nicht ausnutzt, 
es hätte auch ein billigerer getan.

Ab C. schrieb:
> Als Versorgung nutze ich ein Schaltnetzteil mit 24V und 1A

Das würde mit 24W sogar für 1 Motor, 2 Spulen, 2 x 1.4A a 5.04V = 14W + 
Antriebsleistung reichen.

Ab C. schrieb:
> Ich habe den Strom an einer Spule gemessen

Ab C. schrieb:
> trotz 100uF Kondensator direkt am A4988

Der A4988 regelt bei Übertemperatur zurück, er geht nicht kaputt. Aber 
er geht bei Überspannung kaputt, und die entsteht, wenn er bremst oder 
man gar an der Motorwelle dreht. Es wird dann eine Spannung erzeugt und 
in den 100uF Elko geladen. Weil der so klein ist, ist er schnell voll 
und die Spannung steigt weiter. Bis eben dein A4988 platzt.

Du musst 2 von 3 machen:
- einen ausreichend grossen Elko parallel schalten der die ganze 
Bremsenergie aufnehmen kann.
- nie an der  Motorachse drehen oder den Motor per Relais abklemmen wenn 
er bewegbar sein soll
- einen Überspannungsschutz, aka Bremschopper, an den Elko anbringen, 
ein Transistor der bei 28V einen 47 Ohm Widerstand dranschaltet.

von Ab C. (nutzer9876)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ah ok, die Verbesserungen werde ich mal testen, vielen Dank.

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.