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Thema: Schrittmotor rappelt bei bestimmten Frequenzen!!

  1. #1
    Benutzer Stammmitglied
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    Schrittmotor rappelt bei bestimmten Frequenzen!!

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    Hallo,

    habe einen Frequenzgenertaor mit RN Board (Mega32) programmiert. Mit dem Rechtecksignal des Outputs (10-1500 Hz) gehte ich in einen Schrittmotor Treiber und dann an den Motor selbst. Gesteuert wird das ganze per Joystick (Mitte=aus, oben unten=Richtung + Geschwindigkeit). Damit kann ich recht stufenlos die Geschwindigkeit des Motors regeln.

    Bei manchen Geschwindigkeiten aber fängt der Motor richtig an zu rappeln und wird sehr laut. Das Rappeln ist so stark das es auch über die Motorhalterung weiter übertragen wird.

    Woran kann das nun liegen ??

    Habe mit einem Audio-In-Software-Oszilloskop die Impulse angesehen (und Frequenzen) alles sieht recht ordentlich aus - bis auf die Flankesteilheit - das kann aber auch am Audio In des PCs und darin verlöteten Kondesatoren liegen.

    Weiß jemand hier weiter?


    Anm:

    Sinn des Ganzen ist einen Drehteller mit einer Kamera drauf zu steuern.

    Wenn der Motor nun so rappelt dann wackelt das ganze Bild. Bin auch zur Zeit noch unsicher, ob ein Schrittmotor die richtige Wahl ist - bei niedriger Frequenz, also langsam drehendem Motor merkt man die Schritte trotz weiterer Übersetzung doch schon etwas.....
    Habe es erst mal hiermit versucht, da ich die Drehung des Tellers jederzeit reproduzieren will - also selbes Tempo in selber Zeit (so eine Art Motion Control).

    Gruß - Klaus

  2. #2
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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    Sicher hat das mechanische System das der Schrittmotor antreibt zusammen mit dem Motor eine Resonanzfrequenz bei der es auch noch geringe Dämpfung hat.
    Man kann grundsätzlich die Dämpfung erhöhen oder die Resonanzfrequenz mechanisch verschieben bzw in der Ansteuerung vermeiden oder den Motor in Mikroschritten antreiben.
    Manfred

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von ManuelB
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    Hallo,
    bei Betrieb des Motors im Vollschritt entstehen leicht Resonanzen, da zwischen den relativ großen Schritten immer starke Beschleunigungen auftreten. Sogar Halbschritt ist schon um Welten besser.
    In Bezug auf das geschriebene von Manf kann man z.B. eine zusätzliche Masse an die Motorwelle anbringen (gibt sogar spezielle Systeme dafür). Mikroschritt finde ich dann aber, gerade auch wegen dem "merken" der Schitte, für die bessere Lösung.

    MfG
    Manu

  4. #4
    Benutzer Stammmitglied
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    Hallo,

    ich habe eine Schrittmotor Steuerung (cnc-pluse.de - AWM 102) die ich bis auf 1/8 Schritt runterschalten kann - dann ist der Motor aber wirklich sehr langsam. Minimal 1/4 Schritt und das ist schon knapp.

    Das Rappeln/Resonanz tritt aber bei allen Einstellungen auf (1/1, 1/2 und 1/4 Schritt). Habe auch mal einen anderen Motor drangeklemmt - dasselbe nur an anderer Frequenz-Stelle.

    Also bleibt mir wohl nichts anderes übrig als das Mechanisch abzufangen, was sehr schwierig wird.

    Habe denn alle Schrittmotoren solche Resonanzfrequenzen?

    MFG Klaus

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von ManuelB
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    Hallo,
    ist es nicht möglich die Frequenz des Clock Impulses zu erhöhen, also die vom RN Board ausgegebene Rechteckfrequenz.
    Darf man erfahren um was für einen Motor es sich handelt?
    Ev. wären auch Störungen möglich, so das kurze Aussetzer entsehen, weil normaerweise ist 1/4 Schritt schon sehr ruhig.
    Ob alle Motoren Resonanzen im Arbeitsbereich aufweisen kann ich nicht sagen, ist aber eigendlich eine typische Eigenschaft von Schrittmotoren, da es sich ja um ein federndes mechanisches System handelt, dass mit einer Frequenz angeregt wird.

    MfG
    Manu

  6. #6
    Benutzer Stammmitglied
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    Habe folgendes gemacht: die Frequenz erhöht, die Motorendstufe auf 1/8 Takt gestellt und das Getriebe etwas verändert um auf die gewünschte Geschwindigkeit zu kommen - und es klappt besser - und das Gehäuse noch verstärkt).
    Der Motor ist von Conrad (EMIS SN42051) ein schnuckeliges kleines Ding - funktioniert gut.
    Mit den Resonanzen hast du Recht.

    Noch eine Frage: ich lesen des öfteren hier die Bezeichnung PN - was bedeutet das?

    gruß - Klaus

  7. #7
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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  8. #8
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von ManuelB
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    Hallo,
    mit dem Getriebe ist das ja auch so eine Sache. Gerade Spiel kann ja ebenfalls zu Resonanzen führen. Also am besten möglichst spielfrei aufbauen. Das es besser geworden ist, ist doch schon mal schön zu hören.

    MfG
    Manu

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Klingon77
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    hi,

    wenn du die Übersetzung vom Schrittmotor zum Drehteller mit Zahnriemen machst hast Du immer noch einen "Formschluß"; also eine definierte, Position.

    Damit entkoppelst du den Schrittmotor mechanisch vom Drehteller!

    Dann kannst du den Schrittmotor "weich" z.B: mit einer Moosgummizwischenlage lagern und somit das Gesamtsystem nahezu komplett mech. entkoppeln.

    Große Kräfte müssen ja nicht übertragen werden. Du benötigst also kein steifes System.

    Getestet habe ich das noch nicht, hört sich für mich aber "schlüssig" an.

    Falls jemand andere oder ähnliche Erfahrungen gemacht hat, lasse ich mich gerne belehren.

    liebe Grüße,

    Klingon77
    Der kürzeste Weg zwischen zwei Menschen ist ein Lächeln - http://www.ad-kunst.de

  10. #10
    Benutzer Stammmitglied
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    Hallo,

    habe bis jetzt nur mit Zahnrädern probiert, wollte aber auch mal die Zahnriemen testen. Wo bekommt man solche Teile, also Riemen und Räder denn im allgemeinen. Bei conrad gibt es welche, aber die großen Räder gibt es da nur mit einer 8er Achse als Loch. Hat jemand eine Quelle für solche Teile?

    Die Entkopplung mit einem Zahnriemen stelle ich mir auch weicher (und trotzdem stramm) vor als mit Zahnrad. Gerade beim Anlaufen die ersten Schritte des Motors sind doch sehr hart (bei Vollschritt).

    Gruß - Klaus

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