Schrittmotor + RNStepp297 erzeugen Kurzschluss

Hallo Robotikexperten,
ich habe mit zwei RNStepp297 Schaltungen und zwei Schrittmotoren herumexperimentiert.
Zu den Daten:
Die Schrittmotoren benötigen für das Erreichen der maximalen Drehgeschwindigkeit 24V. Strom/Phase beträgt 600mA.
http://www.eminebea.com/content/html...f/pm35s048.pdf

Die Motoren steuere ich mit dem RNStepp297 Board an. Das hat auch bisher gut funktioniert: Am Abgriff für Vref habe ich 0,51*0,6A = 0,306V eingestellt.
http://www.robotikhardware.de/download/rnstepp297.pdf

Betrieben wird das ganze mit einem ATMega32.
Mein Netzteil ist ein einfaches Schaltnetzteil von Reichelt. Es liefert 24V (+/- einige Volt zum trimmen) und 2,5A. Solte also eigentlich für die beiden Motoren reichen.

Irgendwann habe ich die Schaltung vom Netz genommen. Als ich sie wieder ans Netz nahm, hat sich mein Netzteil permanent ein und ausgeschaltet. Es verhält sich immer dann so, wenn ein Kurzschluss entsteht. In diesem Moment hat es mir auch scheinbar meinen ATMega32 zerschossen, denn er ist über den ISP nicht mehr ansprechbar. Ich habe ihn aus dem Sockel genommen und immernoch diese Kurzschlüsse gehabt. Erst als ich *beide* RNStepp297 vom Board getrennt hatte, lief meine Stromversorgung wieder normal. Eine Messung am Netzteil zeigte mir, dass es anstatt den vorher eingestellten 24V jetzt wohl 26V lieferte. Wie das zustande kam weiß ich nicht.
Dann habe ich folgende Tests gemacht:
Wenn ich RNStepp297 ohne Schrittmotor angehängt habe, konnte das netzteil starten. Wenn ich *nur* das IC2 (L297) herausnahm, konnte das Netzteil starten. Wenn ich den Motor angeschlossen habe, aber die 24V Versorgungsspannung nicht angeschlossen hatte, konnte das Netzteil starten. Nur, wenn ich alles zusammen angeschlossen hatte, schaltete das Netzteil ab.
Jetzt würde ich gerne wissen, was bei dem Board RNStep297 kaputt gegangen sein kann. Oder ist es sogar der Motor?
Wie kann ich z.B. herausfinden, ob der Motor kaputt ist? Wie kann ich noch den Fehler weiter einkreisen? Wieso ist mein ATMEL nicht mehr ansprechbar?
Vielen Dank für eure Unterstützung,
Simon

Hallo, ein keliner Nachtrag:
ich habe versucht zwischen den beiden Ausgangspolen des Netzteils den Strom zu messen. Wenn ich das Messgerät dran halte beginnt das netzteil sich bei ca 0,5A so abzuschalten wie oben beschrieben. Kann es sein, dass das Netzteil defekt ist?
vG Simon

Hi!
Du versuchst doch nich den Strom parallel zu messen, oder?

Hi, was bedeutet genau paralleles Messen?
Ich habe einfach an den Ausgängen des Netzteils die Abgriffe drangehalten. Sonst war nichts am Netzteil angeschlossen (bis auf die Versorgungsspannung natürlich). Ich habe aber bei der Messung oben nicht genug an die Ausgänge angedrückt. Mit festem Andruck komme ich nämlich auf ungefähr 1,2A bevor das Netzteil abschaltet.

In Reihe zusammen mit der Schaltung habe ich auch mal gemessen, aber ohne angeklemmtes RNStepp297. Da hatte ich quasi garkein Ergebnis. Ist kein Wunder, da auch momentan kaum Verbraucher angeschlossen sind.

Ich habe übrigens zwischen dem + und dem - Pol des RNStepp297 Bausatzes den Widerstand gemessen. Ich lande da bei circa 20Ohm. Das ist doch nicht korrekt oder? Die Dioden in der RNStepp297 Schaltung scheinen aber in Ordnung zu sein.
Wie kann ich sonst noch die anderen Komponenten überprüfen?
vG Simon

Hi!
Du weißt aber schon dass man Strom NUR in Reihe zum Verbraucher messen darf. Wenn Du ein Amperemeter einfach an die Klemmen vom Netzgerät hältst, erzeugst du einen Kurzschluss, da die Amperemeter niederohmig sind.

Hi Lebi, jo wenn ich mein Gehirn eingeschaltet hätte wäre mir das nicht erst nach deinem Hinweis klar geworden.
Ich kann also die maximalen Amperes nur messen, wenn ich tatsächlich einen 2,5A Verbraucher am Netzteil hätte und gleichzeitig den Amperemeter in Reihe - richtig?
vG Simon

Das ist richtig. Freut mich dass es "Klick" gemacht hat. ;)

Okay, aber zurück zum Problem: ich schließe daraus, dass es das Netzteil wohl doch nicht ist. Wie kann ich nun herausfinden, ob und wo es im RNStepp297 Modul ist?
vG Simon

HI!
hast du Kühlkörper an L298 angeschraubt?
Ist der Phasenstrom Sichtig eingestellt? Denn ohne Strombegrenzung wird der Motor Bei 24V um 3.7A ziehen, und das ist der Tod für L298 und eventuell für den Motor. Beim Netrteil würde dann Kurzschlussschutz ansprechen.

Hi Lebi. Als ich das ganze aufgebaut habe, war ich mir nur bei der Einstellung der Phasenströme unsicher. Laut Anleitung:
Spindeltrimmer auf den Wert 0,306V (= (0,51V/A) * 0,6A ) stellen.
Wann stelle ich den Trimmer aber ein? Wenn alle ICs im Sockel sind und die Versorgungs- *sowie* die Logikspannung anliegt? Oder wann sonst?

Und wie gesagt, es hat mal über längeren Zeitraum alles geklappt (ca 2-4h am Stück). Als ich dann das Netzteil wiederangesteckt habe gabs dann schlagartig das Ansprechen des Kurzschlussschutz des Netzteils.
Und wie gesagt, wenn ich die 24V Versorgung für den RNStepp297 bzw. den Schrittmotor selbst abhänge, läuft alles. Da aber an den 24V bloß der L298 und der Schrittmotor dran hängen, muss eines von beiden Teilen kaputt sein oder? Aber was mir absolut unklar ist, weswegen mein ATMEL auch was abbekommen hat...
vG Simon

Ach genau: Kühlkörper sind übrigens dran. Ich habe sogar mit einem Ventilator für Zuluft gesorgt.

Okay, mein Problem scheint etwas exotischerer Natur zu sein.
Da ich glaube, dass nicht das Netzteil der Grund zu sein scheint habe ich heute mal die ICs aus RNStepp297 ausgebaut und Ersatz bestellt.
Eine Frage habe ich:
ich würde gerne beide ICs sockeln. Der L298 (das stehende IC mit dem Kühlkörper) war bisher direkt eingelötet. Meint ihr, dass ich mit einer IC-Fassungs-Leiste das Ding auch sockeln kann, oder ist da der Widerstand an den Kontakten zu hoch?
vG Simon

Hi,
ich habe inzwischen die ICs ausgetauscht. Es besteht aber nach wie vor das gleiche Problem. Ich habe inzwischen auch auf Lötfehler hin überprüft aber keine gefunden. Alle Signale sind so wie sie an den Pins sein sollen.

Bitte sagt mir, ob ich den Motorstrom richtig eingestellt habe:
Im datenblatt steht 600mA/Phase
600mA*0,51 = 306mV == 0,306V
Das habe ich bei URef eingestellt. Oder stimmen diese 600mA nicht, weil sie sich auf eine Phase beziehen?
Ich weiß jetzt langsam keinen Rat mehr, bitte helft mir.
Vielen Dank,
Simon

Hi!
es ist schwer die "Ferndiagnose" zu erstellen.
Versuch ein anderes Netzteil. Es kann sein dass deins zwar die richtige Spannung ausgibt, doch nicht mehr den geforderten Strom liefert.

HalliHallo,
ich habe heute alles nochmal durchgemessen. Dabei habe ich aber nach wie vor nichts auffälliges entdeckt. Ich habe jetzt die Spannung von 24V auf 23,3V runter und den Spindeltrimmer auf 300mV eingestellt. Wieso auch immer, aber jetzt geht alles einwandfrei.
Ich habe das Gefühl manche Schaltungen wollen mich verarschen! Hoffentlich bin ich nicht der einzige Depp auf Erden dem so ein Mist passiert.

Danke für eure Mithilfe, besonders Lebi.

Simon

Das Problem bei Schaltnetzteilen ist, dass sie meistens bei Überstrom sofort die Spannung runterregeln. Bei Schrittmotoren und deren Leistungsansteuerung kann es zu Stromspitzen kommen, die das Netzteil dann runterregeln lassen. Deswegen ist bei Schrittmotorsteuerungen mit der Versorgung über Schaltnetzteile normalerweise eine recht starke Überdimensionierung erforderlich. Bei konventionellen Netzteilen ist das Problem oft nicht vorhanden bzw. ist hier eine Überdimensionierung nicht erforderlich (entsprechende Siebkapazität vorrausgesetzt).

MfG
Manu

Hallo ManuelB,
mit Überkapazitäten meinst du die Ampere, die das Schaltnetzteil zur Verfügung stellen kann, oder?
Was für Netzteile wären in diesm Fall denn besser geeignet?
vG Simon

Hallo,

ich weiß nicht genau wo die Stromaufnahme der Schaltung max. liegt. Wenn ich mich recht entsinne sollte man Schaltnetzteile mit 100% Aufschlag zum notwendigen Strom nehmen. Die Stromregler der Schrittmotorensteuerungen verursachen Spitzen die das Netzteil noch liefern können muss.

Konventionelle Netzteile (Trafo mit Brückengleichrichter und ordentlicher Siebung) habe das Problem nicht, da hier die Spannung höchstens etwas zusammenbricht aber nicht komplett weggeregelt wird. Diese können nach dem aufgenommenen Strom ausgelegt werden.

MfG
Manu