Guten Morgen, ich habe eine Anwendung, bei der ein Schrittmotor auch extern angetrieben werden können soll, d.h. die Schaltung darf keinen Schaden nehmen, wenn der Motor extern angetrieben wird. Darüber hinaus muß der Motor auch leichtgängig bleiben. Die Schaltung darf natürlich auch dann keinen Schaden nehmen, wenn keine Versorgungsspannung anliegt. Sie darf auch keine instabile Versorgungsspannung für den vorhandenen Mikrocontroller erzeugen, die den EEPROM-Inhalt gefährdet. Es ist nicht notwendig, daß der leichtgängige Zustand ohne Versorgungsspannung vorliegt. Es ist völlig in Ordnung, wenn sich der Motor ohne Versorgungsspannung nur schwer drehen läßt, wenn die Schaltung keinen Schaden nimmt. Vorläufig ist für die Schrittmotor-Endstufe ein L6474 bei 42V Versorgungsspannung vorgesehen. (Sollte ein anderer Treiber geeigneter sein, kann ich noch wechseln.) Die durch Fremdantrieb erreichbare Drehzahl liegt deutlich unterhalb derer, die durch Motorbetrieb erreicht wird. Im Datenblatt des L6474 scheint dieser Fall nicht vorgesehen zu sein (es wird noch nicht einmal davor gewarnt). Die Ausgangs-Brückentreiber werden nur als hochohmig im nicht-initialisierten Zustand beschrieben. Ansatz 1: - Eine Art Crossbar (Relais? Triac?) schließt die Ausgänge des Schrittmotor-Treibers kurz, so lange keine Versorgungsspannung anliegt, d.h. Fremdantrieb ohne Versorgungsspannung wird weitestgehend unterbunden. - Die Versorgungsspannung des Schrittmotortreibers wird mit einer Diode entkoppelt - Die Source-Drain-Dioden sind im Datenblatt sogar spezifiziert, d.h. sie lassen sich als Klemmdioden nutzen. Ansatz 2: Wie Ansatz 1, nur Verzicht auf die Crossbar. Die EMK eines Schrittmotors ist bekannt, und wird der Motor langsamer als im Regelbetrieb fremdangetrieben, kann die EMK für keine höhere Spannung als die Versorgungsspannung sorgen, die die Endstufe ja ohnehin gewohnt ist. Da an diesem Schaltungsteil nur der (abgeschaltete) Schrittmotortreiber hängt, ist die Last an diesem "Zwischenkreis" so gering, daß der Motor leichtgängig bleibt. Ansatz 3: Eine bessere Idee? Viele Grüße W.T.
Walter T. schrieb: > Es ist völlig in Ordnung, wenn sich der > Motor ohne Versorgungsspannung nur schwer drehen läßt, wenn die > Schaltung keinen Schaden nimmt. Wenn der Schrittmotor schon ohne jeden Strom schwergängig ist (wie die meisten, zumindest verstehe ich das nicht unter leichtgängig), wie soll dann eine Elektronik, egal welche, das ändern? Dazu müsste man die Permanentmagnete entmagnetisieren. Georg
georg schrieb: > Wenn der Schrittmotor schon ohne jeden Strom schwergängig ist Ist er nicht. Ohne Kabel ist er wunderbar leichtgängig. Und das soll auch so bleiben, wenn er am (abgeschalteten) Schrittmotortreiber angeschlossen wird.
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Den Motor bei Bedarf mit Relais' von der Schaltung trennen und gut ist`s.
Den Treiber hochohmig schalten, und eine Z diode oÄ. mit ausreichender Leistung in den Versorgungskreis um die Spannung zu begrenzen.
Abschalten ueber Relais koennte ich mir vorstellen. Kurzschliessen eher nicht. Dann lassen sich die Motoren fast nicht mehr drehen kannst du ja schnell ausproberen. Einfach so benutzen ist auch problematisch. Man ja fuer gewoehnlich Schutzdioden an den Treiber und die bauen dann die Versorgungs auf wenn der Motor gedreht wird. So ein Motor ist ein wunderbarer Dynamo. Das heisst das der Motor erstmal schwer drehen geht bis er die Elkos in der Versorgung geladen hat und je nach restlicher Schaltung springt die dann irgendwann an oder vielleicht geht auch der Spannungsregler kaputt. Z-Diode ist auch doof weil die halt Leistung verheizt und das bedeutet das sich der Motor schwer drehen laesst. Olaf
Dein Ansatz 2 klingt doch ganz gut. Zusätzlich noch eine Z-Diode wie Johann Klammer schrieb. Ob nicht doch der Bootstrap Schaltkreis oder etwas anderes Probleme macht, wirst du erst sehen, wenn du es ausprobiert hast. Walter T. schrieb: > - Die Versorgungsspannung des Schrittmotortreibers wird mit einer Diode > entkoppelt Evtl. gar nicht nötig, je nachdem was das für eine Netzteil für die Motorversorgung VSA und VSB ist. Olaf schrieb: > Das heisst das der Motor erstmal schwer drehen geht bis er die Elkos in > der Versorgung geladen hat und je nach restlicher Schaltung springt die > dann irgendwann an oder vielleicht geht auch der Spannungsregler kaputt. Fast immer ist die Motorstromversorgung von der restlichen Schaltung getrennt, d.h. es gibt ein Netzteil für den Motor und eines für die Logik. > Z-Diode ist auch doof weil die halt Leistung verheizt und das bedeutet > das sich der Motor schwer drehen laesst. Erst wenn man den Motor schneller generatorisch dreht, als er es motorisch tun würde.
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Walter T. schrieb: > Die durch Fremdantrieb erreichbare > Drehzahl liegt deutlich unterhalb derer, die durch Motorbetrieb erreicht > wird. Dann miss doch mal die erzeugte Spannung. Diese ververmutlich deutlich unter der nominalen Betriebsspannung des Treibers liegen. Der L6474 hat einen /standby-Eingang, mit dem die Ausgangstreiber abgeschaltet werden können. Mit Schutzdioden gegen V++ und GND an den Treiberausgängen wird da nichts kaputt gehen.
Walter T. schrieb: > ich habe eine Anwendung, bei der ein Schrittmotor auch extern > angetrieben werden können soll, d.h. die Schaltung darf keinen Schaden > nehmen, wenn der Motor extern angetrieben wird. Darüber hinaus muß der > Motor auch leichtgängig bleiben. Nach dem mir in einer solchen Anwendung mehrfach die Schrittmotortreiber (TB6560) kaputt gegangen sind, trenne ich nun die Motoren per Relais: Super. Ganz Freilauf ist das natürlich wegen des Rastmoments der Schrittmotore nicht, aber zumindest stört niemanden mehr die generierte Spannung.
So, ich bin jetzt mal zu Messungen gekommen: Durch furioses Kurbeln schaffe ich eine Frequenz von ca. 600 Hz und eine Leerlaufspannung USS von ca. 80 V. Bei einer Versorgungsspannung von 19 V schaffe ich eine maximale Schrittfrequenz von 15 kHz (bei 1/16-Schritt), entsprechend ca. 625 Hz, bei höherer Schrittfrequenz stallt er. Sprich: Die Annahme, daß die Leerlaufspannung im Generatorbetrieb nicht höher werden kann als die Versorgungsspannung im Motorbetrieb bei der gleichen Drehzahl ist schon einmal falsch. Die Kurve für die Gegen-EMK gilt wohl nur bei Nennstrom. Ich muß also auf jeden Fall sicherstellen, daß die Spannung im "Zwischenkreis" nicht unkontrolliert ansteigen kann. Michael B. schrieb: > Nach dem mir in einer solchen Anwendung mehrfach die Schrittmotortreiber > (TB6560) kaputt gegangen sind, trenne ich nun die Motoren per Relais: > Super. Da ja Schrittmotortreiber keine Unterbrechung des Stromflusses vertragen und die TB6560 so richtige Mimosen sind: Nutzt Du ein spezielles Relais mit voreilendem Schließkontakt? Oder stellst Du irgendwie sicher, daß das Relais nur dann abfallen kann, wenn der Schrittmotortreiber im Standby-Modus ist?
Walter T. schrieb: > Du irgendwie sicher, daß > das Relais nur dann abfallen kann, wenn der Schrittmotortreiber im > Standby-Modus ist? Es heht um eine Fräsmaschine. Die Relais werden von der Versorgungsspannung der Steuerung geschaltet. Ist die (Mach3 CNC) Steuerung ein, verbinden die Relais und man bedient elektronisch. Ist der Versorgungsschalter aus, sind die Relais aus, und man hat ungefährdet Handbetrieb. Insofern schalten die Relais nur abgeschaltete (Enable) Treiber.
Stimmt, für den TB6560 benötigst Du ja ohnehin eine Steuerung, die die Folge beim Anlegen der Versorgungsspannungen sicherstellt. Das sollte es locker reichen, wenn der Kontakt mit der Versorgungsspannung hergestellt und getrennt wird. Solange ich sicherstelle, daß beim Abschalten der Versorgungsspannung das Relais angezogen bleibt, solange der Schrittmotortreiber im Aktivzustand ist, sollte das auch bei mir kein Problem sein. Vielleicht spendiere ich noch zur Sicherheit eine kleine Speicherdrossel. Platzsparender wäre vermutlich ein Relais mit voreilend schließendem Wechselkontakt - aber ich bezweifele, daß ich soetwas überhaupt zu vernünftigen Preisen bekommen kann. Danke für die Diskussion!
Walter T. schrieb: > Sprich: Die Annahme, daß die Leerlaufspannung im Generatorbetrieb nicht > höher werden kann als die Versorgungsspannung im Motorbetrieb bei der > gleichen Drehzahl ist schon einmal falsch. Du wolltest sicherlich sagen, daß meine Vermutung nicht zutrifft. Du schriebst von einer 'deutlich' niedrigeren Drehzahl durch externes Drehen. Bei künftigen Fragen bitte präzisere Vorgaben machen! Was hindert Dich daran, die Spannungsspitzen durch 'furioses Drehen' auf ein sinnvolles Maß zu begrenzen.
Abgesehen von der Relaislösung kann man natürlich auch den Zwischenkreis durch eine Z-Diode oder eine Transil vor Überspannung schützen, dann bremst der Motor erst wenn die geklemmte Zwischenkreisspannung überschritten wird (furioses drehen). Ich habe Schrittmotortreiber mit dem TB6560 für industriellen Einsatz konstruiert und programmiert (ich produziere sie nicht) und kann eigentlich nicht sagen das der TB6560 eine Mimose ist. Das Einzige was ich an dem Ding blöde finde ist die Einschaltreihenfolge der Spannungen da ich die 5V aus den 36V Motorspannung erzeuge. Habe einen FET eingesetzt der die 36V für den Treiber verzögert zuschaltet und ich habe eine 38V Transil am Zwischenkreis. Gruß, Holm
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