Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schrittmotorsteuerung: Kabel zum Motor verlängern oder Ansteuerung?


von Schlosserlehrling (Gast)


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Hallo,

die Suche deckt meinen Informationsbedarf nicht ganz ab.
Seit letzter Woche bin ich an einer Shapeoko 2 CNC Portalfräse am bauen.

Meine Steuerung läuft mit LinuxCNC auf einem alten Laptop mit richtigem 
Parallelport und auf der "Fräsenseite" soll eine Chinakarte mit 
Parallelport Interface und Optokopplern zum Einsatz kommen.

Mein Problem ist nun die Verdrahtung der Sache:
Die Verfahrwege der Fräse sind Y - Achse 1000 mm, X - Achse 800 mm und Z 
- Achse 250 mm.

Es sind NEMA23 Schrittmotoren mit einem Strangstrom von 2 Ampere für den 
Anfang eingebaut. Evtl. kommen da aber noch stärkere rein oder ich baue 
auf Trapezspindel - Antrieb um. Aber erst mal 2 Stepper Y-Achse und 
einer für die X - Achse.

Die Treiber für die Schrittmotoren sind mit TB6560 bestückt.
Die Verbindung zwischen Parallelport-Interface und den Treiberplatinen 
läuft über 4pol. JST-XH Steckbrücken.

Nach langer Vorrede nun zum Thema:
Zwischen Treiberplatine und Motor liegen im Extremfall rund 2 Meter 
Kabelstrecke. (Z - Achse Motor).

Ist es besser die 4 Leitungen vom Motor zu der Treiberplatine zu 
verlängern und jeweils A und /A sowie B und /B miteinander zu verdrillen 
? (Natürlich mit min. 1,5qmm Querschnitt oder besser.)

Oder

Macht es Sinn, nur die Versorgungsleitungen zu den Treibermodulen, die 
in der Nähe der Motoren installiert werden, zu legen und dann die 
Ansteuerleitungen entsprechend zu verlängern ?

Bei der 2. Variation natürlich mit 4700 µF / 35V Elko jeweils zusätzlich 
an der Treiberplatine um die Verluste der Leitungslänge zu kompensieren.

Ich bin Schlosser, wie der Nickname schon sagt und die Suche hat mir 
bisher nicht so richtig helfen können.

Gruß

Mario

von Relais (Gast)


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Also ich kann dir nur sagen wie ich es verkabelt habe: geschirmtes 
4x0.75mm², schleppkettentauglich.
Ob du allerdings mit der China-TB6560-Steuerung glücklich wirst steht 
auf einem anderen Blatt.
Warum 1,5mm²?

von THOR (Gast)


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Die langen Leitungen zum Motor hin sind prima Antennen für alles 
mögliche an Störstrahlung. Schön ist das nicht.
Aber grundlegend spricht da nix gegen.

Wenn du die Treiberplatine an den Motor dranlegst musst du 
Stromversorgung und die Signalleitung (Bussystem?) entsprechend 
hinverlängern. Das heisst, dass Signalleitung und Versorgung(durch die 
ggf. ordentlich Strom fließt) nebeneinander liegen. Auf die 
Signalleitung koppelt induktiv alles ein, was vom Lastkreis her kommt.

Also letzten Endes würde ich mich dafür entscheiden die Treiberplatine 
da zu lassen wo Sie ist und die Zuleitungen zum Motor zu verlängern.
Man kann die Leitungen durch Metallrohr legen und am Motor mit 
Entstörkondensatoren arbeiten.

von m.n. (Gast)


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THOR schrieb:
> am Motor mit
> Entstörkondensatoren arbeiten.

Geht's noch?

Relais schrieb:
> geschirmtes 4x0.75mm², schleppkettentauglich.

Würde ich auch so machen.

von Relais (Gast)


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Ich hab gut 3,5 Meter Kabel zu den Motoren. Und keinerlei 
Schwierigkeiten.Keine Metallrohre, keine Kondensatoren. Einfach ein 
geschirmtes Kabel.

von Schlosserlehrling (Gast)


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Wow, das ging ja schnell mit den Antworten.

@THOR: Es ist kein Bussystem.
Nur Active, Step, Takt und Dir steht dran.
Die Idee war das fette Silikonkabel für den Modellbau auf einer Seite zu 
legen und dann aus der anderen Richtung die Signale über ein dünnes 
(4x0,14qmm) geschirmtes Kabel zu den Treibern zu legen.

@Relais: 1,5 qmm um den Spannungsabfall gering zu halten.
Hast Du das grüne Kabel von IGUS benutzt?
Das ist doch so schwer zu bewegen, wenn es in den Schleppketten ist.

Mario

von Schlosserlehrling (Gast)


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Es klappt nicht ...

Mein Meister hat mir von den Elektrikern dieses IGUS Schleppkettenkabel 
mit 4 x 0.75 qmm besorgt.

Zuhause habe ich dann ich dann die Platine für die X-Achse an das 
Parallelportinterface angeschlossen und den Motor direkt an die 
Treiberplatine. --> Wenn ich dann auf dem Schirm mit Linux CNC die 
X-Achse bewege, dann läuft der Motor schön sauber und ohne komische 
Geräusche zu machen rund.
Wenn ich dann aber die 1,5 Meter von dem IGUS Kabel, in dem die 
Adernpaare 1/2 und 3/4 miteinander verdrillt sind, zwischen Motor und 
Treiberplatine mache, dann kräschst der Motor nur noch.
Ich habe laut Datenblatt von dem ACT Motor (Es ist ein NEMA17 mit 1,7 A 
Strangstrom. Die NEMA 23 sind schon eingebaut.) die A und /A an die 
Adern 1+2 und B und /B an die Adern 3+4 angeschlossen.

Oder muß ich bei verdrillten Leitungen die Anschlüsse anders aufteilen ?

Gruß

Mario

von m.n. (Gast)


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Schlosserlehrling schrieb:
> dann kräschst

Was auch immer das sein mag?
Die Adern des Motors müssen 1:1 verlängert werden. Ein Verdrillen ist 
zunächst egal.
Selbst wenn der Motortreiber von minderer Qualität sein sollte, dürfte 
das bißchen Verlängerungskabel nicht stören.

Kontrolliere noch einmal die Verdrahtung, nicht daß Du irgendwo einen 
Kurzschluß eingebaut hast.

von Otto Normal (Gast)


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Beachte Je höher die Taktung (Mikroschrittbetrieb) und die Drehzahl um 
so höher die Leitungsinduktivität und um so höher muss die 
Versorgungsspannung werden.
Gruss Bernd

von Otto Normal (Gast)


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Ich betreibe daher die Nema 34 mit 80 V an M880 Endstufen.

Gruss Bernd

von Andy (Gast)


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Zu deiner Eingangsfrage: Überschlage es mal selbst:
Welcher Unterschied besteht darin, daß die Versorgungsenergie der 
Stepper erst
ein kurzes Stück vom Netzteil zum Treiber, dann ein langes Stück zum 
motor läuft oder
ein langes Stück vom Netzteil zum Treiber, dann ein kurzes Stück zum 
Motor?

Richtig, aus der sicht keinen.
einzig die Steuersignale vom Parallelport zum Treiber müsstest du 
mechanisch parallel zur Stromversorgung des Treibers legen. Und dieses 
parallel legen sollte vermieden werden. Ergo: Treiber mit breakout-board 
in eine Box, dort das Printerkabel und Stromversorgung ran und von dort 
zu den Motoren ziehen.
Der Spannungsabfall der Motorleitungen ist irrelevandt, da die Motoren 
quasi stromgeregelt sind: sie bekommen den voreingestellten Nennstrom 
durch "Ausregeln" der Spannung. (U.A.) deshalb sollst du auch weit mehr 
Spannung zur Verfügung stellen, als der Motor als Nennspannung hat.*

Das Kreischen ist typisch bei vielen steppersteuerungen. du wirst auch 
feststellen, daß ein Stepper mal in ruhezustand kreischt, und erst Ruhe 
gibt, wenn du ein oder mehrere steps weiter /zurück fährst. Ich vermute 
du hast solcheChina-TB6560-Karten genommen.
Passe folgende Parameter an: Stromabgabe, microstepping, so wie im PC 
die werte für Grundtakt und Signallängen. Damit kannst du das 
kreischenreduzieren.

*mögen mir die Experten diese starke Vereinfachung verzeihen.

von Schlosserlehrling (Gast)


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@n.m.
krächzen hatte ich falsch geschrieben. Sorry dafür.

@Andy, THOR, Relais, Otto Normal:
Danke für eure Hilfe, auch für die Erklärungen.

Es hat sich aus euren Erklärungen und Hilfestellungen nun folgender, 
funktionierender Aufbau ergeben:

Ich habe die Treiber alle mit den kurzen Steckbrücken, die bei dem Set 
vom Chinesen dabei waren, angeschlossen.

Das Netzteil, dass mir ein Kollege von seinem Laptop geliehen hatte, war 
mit 19V und 3A einfach zu schwach um den NEMA17, den ich versuchsweise 
frei angeschlossen hatte und die 3 anderen NEMA23 Motoren zu versorgen.

Der Nachbar hat mir ein 24V 100A Netzteil von seinem Modellbau Ladegerät 
geliehen. Das Krächzen bzw. Rauschen der Motoren ist nun weg. Die 
Motoren laufen sauber im Halbschrittbetrieb. Genauer ist nicht nötig, 
weil ich nur Holz und evtl. mal GFK Platten fräsen will.
Das Spiel in den Achsen ist größer, als der Zugewinn an Genauigkeit 
durch 1/16 Schritt oder so.

Ich habe aber gemerkt, dass das melodische Geräusch beim Fahren von 
Kurven weniger intensiv ist, wenn ich parallel zu der Einspeisung von 
jedem Treiber einen 1000µF 63V ELKO hänge.

Ich bedanke mich nochmals für die Hilfen und Anregungen.

Gruß

Mario

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