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Stepstick schaltet bei 800ma ab.

geschrieben von dommi81 
Stepstick schaltet bei 800ma ab.
04. December 2013 17:49
Hallo,

ich hatte letztens schon einen Threat eröffnet wegen der StepStick A4982 Stromeinstellung, aber nun merkte ich beim testen das die NEMA23 artigen 2A 2Ω Schrittmotoren nicht mal anähernd Leistung bringen.

Der Motorstrom der StepSticks kommt aus einem 19V 4,5A Laptop Netzteil. Die Strombegrenzung habe ich auf 0,6V gestellt, was einen Strom von rund 1,5 A pro Phase ergeben sollte. Das Amperemeter zeigt mir in reihe geschaltet an einer spule aber nur 800mah. Ich weiß allerdings nicht ob diese Messmethode zuverlässig oder aussagekräftig genug ist. Fakt ist, das die Motoren nur einen Bruchteil des Haltemoments aufweisen. Bei einer höeren REF Spannung (0,8V) komme ich dann allmählich an die 1A Marke wobei aber gleich der Überlastschutz im sekundentakt anspringt. Die A4982 haben einen Kühlkörper montiert, was aber irrelevant ist da das plastikgehäuse die wärme eh nicht gut genug abgibt um ein weiteres Ampere heraus zu kitzeln.

Mit dem L298 habe ich die erfahrung gemacht das je höher die VMOT Spannung ist, desto höhere Taktraten sind möglich und desto kühler bleiben die Treiber. Aus dem Grund habe ich das 19v netzteil genommen anstatt wie die repraps die 12V eines ATX Netzteil.

Meine eigentlich Frage ist, warum ich nicht mehr Leistung aus einem Stepstick bekomme. Liegt es an der Spannung, oder eher am geringen Widerstand der Motoren (~2Ω/Wicklung). Oder bin ich gar komplett auf dem Holzweg?

Ich hoffe Ihr könnt mir helfen winking smiley

Übrigens, HIER die besagten StepSticks.

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 04.12.13 17:53.
Re: Stepstick schaltet bei 800ma ab.
05. December 2013 00:40
Also erstens kannst du ein Amperemeter nicht in Reihe zu Spule hängen was soll es da messen ?
Da ist ja die Chopperfrequenz drauf und kein DC Wert, wenn überhaupt dann häng das in die Stromversorgung des Treibers, oder man misst wie es richtig ist die Ref Spannung
Und zweitens wenn der Steppermotor in einem Halbschritt steht oder viertel oder achtel Schritt ist der Strangstrom der Spule geringen als wenn er auf einem Vollschritt steht
Desweitere wird die Leiterplatte bei dem billige Teil was du da gekauf hast zu 99,9% keine Multilayerleiterplatte sein so wie das Allegro vorschreibt damit der Chip durch seinen an der UNTERSEITE des Chips
angebrachte metallenen Wärmeabgabefläche seine Wärme durch Thermalvias an die 4 Multilayer-Kupferflächen abgeben kann.
Ist halt billig und falsch hergestellt und auch noch falsch beworben, weil OHNE 4 Fach Multilayer wirst du NIE 2A aus den Treiber rausbekommen

Hier zb 4 fach Multilayer.
Pololu 4988

Wobei ich heute nur noch die
DRV 8825 als Ersatz für einen 4988 kaufen würde
weil die
a weitaus kühler bleiben
b robuster sind
c nicht so früh abschalten
d kann bis zu 1/32 Step

Aber wenn du noch ein paar Tage warten kannst würd ich dir den
neuen !! bis zu 1/128 high resolution Steppertreiber empfehlen !!
mit 36V und 2,2 A

Hardwarekiller

8-mal bearbeitet. Zuletzt am 05.12.13 01:15.
Re: Stepstick schaltet bei 800ma ab.
05. December 2013 06:46
Okay, wusste nicht das es zwischen den Stepsticks so krasse unterschiede gibt. Dachte das sind 1:1 Pololu nachbauten. Also Beziehen sich die Leistungsangaben ausschließlich auf das was auf dem datenblatt steht?! Das das mit dem strom Messen so nicht geht, dachte ich mir schon, aber irgend eine alternative gegenprüfung brauchte ich um meinet These zu bestätigen. Das mit der ref Spannung scheint auch nicht sonderlich zuverlässig, da ich auf 0,6v gestellt habe und demnach 1,5 A fließen sollten. Aber bei diesem Strom müste der Motor schon einen Haltemoment aufweisen.

Egal, ich habe eh schon 2 dieser StepSticks fritiert und muss mir sowieso Ersatz gönnen. Ich bin mir aber noch nicht schlüssig ob ich nochmal auf die StepStick bauweise setzten soll, oder ob es eine fertige TB6560 Schaltung werden soll.


Quote

Aber wenn du noch ein paar Tage warten kannst würd ich dir den
neuen !! bis zu 1/128 high resolution Steppertreiber empfehlen !!
mit 36V und 2,2 A
Welchen Stick/Treiber meinst du und wann sollen die kommen?
Re: Stepstick schaltet bei 800ma ab.
05. December 2013 23:54
Quote
dommi81
Okay, wusste nicht das es zwischen den Stepsticks so krasse unterschiede gibt. Dachte das sind 1:1 Pololu nachbauten. Also Beziehen sich die Leistungsangaben ausschließlich auf das was auf dem datenblatt steht?! Das das mit dem strom Messen so nicht geht, dachte ich mir schon, aber irgend eine alternative gegenprüfung brauchte ich um meinet These zu bestätigen. Das mit der ref Spannung scheint auch nicht sonderlich zuverlässig, da ich auf 0,6v gestellt habe und demnach 1,5 A fließen sollten. Aber bei diesem Strom müste der Motor schon einen Haltemoment aufweisen.

Egal, ich habe eh schon 2 dieser StepSticks fritiert und muss mir sowieso Ersatz gönnen. Ich bin mir aber noch nicht schlüssig ob ich nochmal auf die StepStick bauweise setzten soll, oder ob es eine fertige TB6560 Schaltung werden soll.


Quote

Aber wenn du noch ein paar Tage warten kannst würd ich dir den
neuen !! bis zu 1/128 high resolution Steppertreiber empfehlen !!
mit 36V und 2,2 A
Welchen Stick/Treiber meinst du und wann sollen die kommen?

Also er wird "Silencioso" heissen

MIt den TB6560 (min 30µsec Impulslänge je nach Streuung des TB6560 und ob Original Toshiba oder billiger Nachbau der teilweise sogar noch mehr Clockmin hat !!!) währe ich vorsichtig, mit einigen Firmwaren zb Marlin macht der gerne Probs weil die gegenüber den Pololus viel längere Stepimpulse brauchen, und Marlin extrem kurze schickt und man das im Moment auch nicht ändern kann aber daher auch die höchste Schrittrate hat, und das ist wichtig wenn man hohe Schrittfrequenzen braucht wenn man zb sehr feines Microstepping machen möchte,UND noch den Vorteil hat das die Stepper wegen den kurzen Steps sehr leise laufen !
Die 4988 Pololus brauchen dagegen nur min 1µsec !! die DRV8825 min 1,9µsec
Marlin sendet daher auch nur mit 2,4µsec und könnte sogar noch schneller
In Repetier Firm kann man das da zwar in der Firm einstellen und den Implus verlängern, jedoch geht damit natürlich auch die maximale Verfahrgeschwindigkeit runter, was bei hohem MIcrostepping ein gewaltiger Nachteil ist, wenn man aber nur in 1/16 MicStep fährt und nicht Topspeed beim Verfahren braucht um wenig ooze zu haben ist das dann natürlich weniger tragisch
Der TB6560 ist daher eher für CNC geeignet.

Aber Google mal nach " TB6560 Fake "
Auch wird der notwendige Schmitt Trigger aus kostengründen gerne mal vergessen
Also GENAU draufschauen was drauf ist wenn du ein TB6560 Schrittmotormodul kaufst
Ich entwickle elektronik im Profibereich ich weis von was ich rede

Was willst du den antreiben mit nem Nema23 ?

Hardwarekiller

10-mal bearbeitet. Zuletzt am 06.12.13 01:41.
Re: Stepstick schaltet bei 800ma ab.
07. December 2013 12:45
Danke für die Infos Hardwarekiller!

"Versehentlich" habe ich mir jetzt ein China-Brett mit tb6560 gekauft. Glücklicherweise die version die von heise.de und in der CNCZone schon zerpflückt wurde und ich dessen schwächen ausmerzen kann. Aber das erste was ich prüfe wird sein ob es FAKE tb6560 sind, dank deiner Hilfe. Warscheinlich werde ich mir auch noch probehalber 2 DRV8825 zukommen lassen weil mir die bauform, die effizienz, der Preis und das microstepping ensprechen.

Quote

Aber Google mal nach " TB6560 Fake "
Auch wird der notwendige Schmitt Trigger aus kostengründen gerne mal vergessen
Also GENAU draufschauen was drauf ist wenn du ein TB6560 Schrittmotormodul kaufst
Ich entwickle elektronik im Profibereich ich weis von was ich rede

Kein Zweifel das du dich auskennst, und allemal besser als ich winking smiley. Ich wollte dir keinen Anlass geben dich behaupten zu müssen winking smiley
Bei dem TB6560 Board werde zwar ich nicht alles nachvollziehen können, aber einige Änderungen hab ich schon geplant (heise.de). Die Steuerung soll ja neben einen AtMega 328P auch am Parallelport funktionieren können. Aber genug an der Stelle.

Quote

Was willst du den antreiben mit nem Nema23 ?

Ich baue an 2 CNCs seit vielen Jahren. Die kleine Variante um die es hier geht funktioniert mit einem Low-Cost "Kreuzsupport" den ich mir über die Jahre ausgedacht habe. Da ich nicht sonderlich viel Geld investieren kann und auch alles selbst machen will, soll die Maschine günstig, robust und für "jeden" nach zubauen sein. Angesteuert wird das ganze von einem Atmega 328P mit dem GRBL G-Code Interpreter. Die Maschine soll später mal Gravieren, Fräsen, Lötpaßte dosieren und auch 3d drucken können.
Ich hänge mal Fotos an damit Ihr euch ein Bild von meinem Konzept machen könnt, und weil ich auch ein klein wenig stolz auf meine halbfertige MiniPCB V2 bin winking smiley



Grüße
Dominik

PS:
Da meine StepSticks nahezu unbrauchbar sind, habe ich vorhin deren Kühlung modifiziert, aber leider noch nicht getestet. Ich werde morgen mal Bilder hoch laden wie das aussieht. Schuld ist Hardwarekiller weil er sagte das ich nie 2A aus der Schaltung kriege. Das war mein Ansporn winking smiley

5-mal bearbeitet. Zuletzt am 07.12.13 13:12.
Re: Stepstick schaltet bei 800ma ab.
08. December 2013 07:31
Quote

Marlin extrem kurze schickt und man das im Moment auch nicht ändern kann aber daher auch die höchste Schrittrate hat

Uhm, so einfach ist das ja nicht. Bei der Teacup könnte man die Impulse ohne Problem auf 0,2 Mikrosekunden verkürzen, doch schneller wird davon gar nichts. Die Schrittrate ist nicht von den Impulsen begrenzt, sondern von der für jeden Schritt notwendigen Mathematik.

Welche Schrittraten erreichst Du denn mit der Marlin? Die GRBL gibt irgendwo im Quellcode 30 kHz an, die Teacup habe ich schon mit 48 kHz gemessen. Die Pulsweite der Teacup liegt je nach Achse und Verfahrbefehl zwischen 7 und 15 us und liesse sich leicht erweitern.


Generation 7 Electronics Teacup Firmware RepRap DIY
     
Re: Stepstick schaltet bei 800ma ab.
08. December 2013 12:14
Marlin benutze ich (noch) nicht. Und ein Oszilloskop habe ich leider nicht. Abgesehen davon brauche ich keine sonderlich hohen Schrittraten wg. des direkten Antriebs. 200 Vollschritte sind im knapp 47mm Verfahrweg. Also habe ich eine auflösung von 0.25mm pro Vollschritt, wird aber noch verringert. Die Pulslänge in GRBL in Verbindung mit besagten StepSticks habe ich auf 10 uS gestellt. Mit den default wert von 30us ging allerdings gar nichts. "More than 30Khz ... jitterfree" habe ich gelesen und werde ich sicherlich nie ausreizen.
Lange Rede kurzer Sinn, ich mache mir im Moment keine Gedanken um die Pulslängen da ich Softwareseitig, ob grbl, Mach3, oder EMC2 immer einen funktionierenden Wert einstellen konnte das alles funktionierte.

Übrigens habe ich an einer "Kühl Lösung" für die A4982 gebastelt, aber ohne Erfolg. Das neu auflöten und die direkte Verbindung von der A4982 Massefläche zu den Kupferfinnen zögerten die Abschaltung nur um wenige Sekunden hinaus bei Vref > 0.6V.
Aber diese Konstruktion war Lehrreich und eine gute Lötübung winking smiley

Fazit: Es gibt keine brauchbare Lösung um aus diesen A4982 StepSticks 2A raus zu bekommen.



1-mal bearbeitet. Zuletzt am 08.12.13 12:16.
Re: Stepstick schaltet bei 800ma ab.
08. December 2013 15:39
""Fazit: Es gibt keine brauchbare Lösung um aus diesen A4982 StepSticks 2A raus zu bekommen"".

Sag ich doch, wie gesagt ich entwickle Elektronik im Profibreich seit jahrzehnten !
Ich kann dir aber sagen wie es geht
Du kennst mich ja nicht persönlich, aber die die mich kennen wissen das wenn ich was sage das auch Hand und Fuss hat und nicht nur Theorie ist, und ich es auch beweisen kann das es so ist !
Und daher wette ich auch gerne, bisher übrigens nie verloren, daher wettet auch keiner mehr mit mir in meinem Umfeldsmileys with beer


Quote
Traumflug
Quote

Marlin extrem kurze schickt und man das im Moment auch nicht ändern kann aber daher auch die höchste Schrittrate hat

Uhm, so einfach ist das ja nicht. Bei der Teacup könnte man die Impulse ohne Problem auf 0,2 Mikrosekunden verkürzen, doch schneller wird davon gar nichts. Die Schrittrate ist nicht von den Impulsen begrenzt, sondern von der für jeden Schritt notwendigen Mathematik.

Welche Schrittraten erreichst Du denn mit der Marlin? Die GRBL gibt irgendwo im Quellcode 30 kHz an, die Teacup habe ich schon mit 48 kHz gemessen. Die Pulsweite der Teacup liegt je nach Achse und Verfahrbefehl zwischen 7 und 15 us und liesse sich leicht erweitern.


Was du immer mit der Teacup hast, ich kenne keinen der die benutzt und ich kenne viele 3D Druck Leute
Kein CORE XY, kein Delta, kein Display, langsamer Stepperoutput usw..

Hier mal MArlin, gerade nochmal eben gemessen, ist ja nicht so das ich da keine Messmittel habe um das mal schnell zu messen
Wobei man auch noch bedenken muss das das mit nur 16Mhz Standdart Quarz ist wie auf dem Arduino , und nicht wie bei Gen6 usw mit 20Mhz, dann ist Marlin mit 20Mhz Quarz noch schneller !

Fakten:
Stepimpuls 3.5 µsec (je kleiner je besser )

MAX Stepperrate 63,7kHzgrinning smiley ( je höher desdo besser ) nix 30khz, oder 48 khz da kommt werder Repetier Sprinter noch Teacup mit !
Marlin blässt von allen Firmware die ich bisher kenne UND getestet habe was die Stepprate UND die Laufruhe betrifft alle in GRUND und BODENsmiling bouncing smiley

Und weil man mir ja gerne mal nicht glaubt hier vom TEK Scope geschossene Pics
Stepimpuls nur 3.5 µsec !


Schritfrequenz 63,7kHz !!grinning smileygrinning smiley


Damit steht fest Marlin ist WEITAUS schneller !thumbs up

Aber ich bin ja am ARM drann der russt die Steps nebenbei mal so eben raus das ist die wahre Prachteye popping smiley

Hardwarekiller

8-mal bearbeitet. Zuletzt am 08.12.13 16:07.
Re: Stepstick schaltet bei 800ma ab.
27. December 2013 00:48
@dommi81

Und schon weiter gekommen ?


Hardwarekiller
Re: Stepstick schaltet bei 800ma ab.
27. December 2013 05:32
Quote
Hardwarekiller

Du kennst mich ja nicht persönlich, aber die die mich kennen wissen das wenn ich was sage das auch Hand und Fuss hat und nicht nur Theorie ist, und ich es auch beweisen kann das es so ist !
Und daher wette ich auch gerne, bisher übrigens nie verloren, daher wettet auch keiner mehr mit mir in meinem Umfeldsmileys with beer
Hardwarekiller

Moin moin Hardwarekiller.
Spaß an:
Sag mal, wackeln bei Dir die Deckenplatten auch so??? ;0)
Ich wette, Dir fällt bald eine auf den Kopf. ;o)
Spaß aus:

lG

Frithjof


Liebe Grüße aus Henstedt-Ulzburg.
Frithjof
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