Schrittmotor mit träger Last verliert Tritt an 'harmloser' Stelle
Ich verwende einen Schrittmotor (NEMA 17 Baugröße), um eine sich drehendes Objekt anzutreiben. Dieses ist an einer zusätzlich gelagerten Achse befestigt. Die Drehzahl steigt / sinkt sehr langsam, im Stillstand soll das Objekt an einer definierten Position anhalten (wie ein Glücksrad...).
Der Motor wird z.B. von einem A4988 oder DRV8825 Treiber gesteuert (Mikroschrittbetrieb). Strom und Beschleunigung sind so eingestellt, dass der Motor das Objekt auf eine recht hohe Drehzahl (500-1000 U/min) bringen kann. Die Geschwindigkeitsrampen müssen natürlich fehlerfrei durchlaufen werden, damit die Motoren mit dem trägen Gebilde synchron bleiben.
Nun tritt ein interessantes Problem auf: Beim Herunterdrehen kommt es öfters mal zu einem Schrittverlust. Motor und Objekt verlieren dann den Takt und das Objekt dreht schneller als gewollt herunter. Erst wenn die Solldrehzahl fast bei Null angekommen ist, fasst der Motor plötzlich wieder und ruckt das Objekt mit. Hier merkt man auch schon, dass beim Herunterdrehen nicht gebremst wird, viel mehr wird nur weniger angetrieben und die Reibung tut ihre Pflicht.
Doch wie ist dieser Schrittverlust zu erklären? Die größte Kraft wirkt beim Beschleunigen, da dann Reibung und Beschleunigung zusammen überwunden werden. Im Moment des Fehlers dagegen muss der Motor nur eine sehr kleine Kraft halten (die Reibung hilft ohnehin beim Bremsen, und die Drehzahl ist in diesem Moment schon deutlich reduziert).
Was passiert hier?
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Das sieht mir nach einer Resonanz aus. Ich zeige mal hier ein Bild
Anhang 27864
das ich einem Dokument der Fa. geckodrive entnommen habe. Das ganze sollte hier zu bekommen sein:
Step Motor Basics Guide
MfG Klebwax