Motorstrom/Motorwechsel und Umbau auf Mikroschritt

Benedikt Obermeier · 2015-12-27T14:46:10Z

Aloha, ich bin gerade dabei die SC600/2 komplett auf ST4118D1804 (1,8A und 80 Ncm) umzubauen. Dazu werde ich zunächst die Shuntwiderstände auf den Motornennstrom anpassen, da dieser für jede Achse nur mit dem 0,707 fachen des Motornennstroms ausgeführt ist: Ist-Zustand: Rs_X = 240 mOhm; Vref_X: 1,894VDC - Ergibt: I_X = 0,986A (Motornennstrom 1,4A) Rs_Y = 240 mOhm; Vref_Y: 2,337VDC - Ergibt: I_Y = 1,217A (Motornennstrom 1,8A) Rs_Z = 240 mOhm; Vref_Z: 1,890VDC - Ergibt: I_Z = 0,946A (Motornennstrom 1,4A) Angepasst auf vollen Nennstrom der Standardmotoren: Rs_XZ = 160 mOhm; Vref_X: 1,894VDC - Ergibt: I_XZ = 1,479A (Motornennstrom 1,4A) Rs_Y = 160 mOhm; Vref_Y: 2,337VDC - Ergibt: I_Y = 1,825A (Motornennstrom 1,8A) Angepasst auf ST4118D1804: Rs_XZ = 130 mOhm; Vref_X: 1,894VDC - Ergibt: I_XZ = 1,817A (Motornennstrom 1,8A) Rs_Y = 160 mOhm; Vref_Y: 2,337VDC - Ergibt: I_Y = 1,825A (Motornennstrom 1,8A) Hypothetisch könnte man den Strom noch ein bisschen weiter anheben, da die maximale Motortemperatur mit 130°C angegeben ist. Laut Nanotec FAQ ist bei Nennstrom ein Temperaturanstieg von 80°C zu erwarten. Dies würde also Betreibssicherheit bis zu einer Umgebungstemperatur von 50°C gewährleisten, was in unseren Betriebsumgebungen doch ehr selten ist. Hier wäre aber zu beachten das die Verlustleistung und damit die Temperatur wenigstens quadratisch ansteigt. (Eine genauere Beschreibung der Widerstandsanpassung von Turtleman findet sich dankenswerter Weise hier:) Was mich ein wenig stutzig gemacht hat, ist die Stromreduktion auf das 0,707-fache des Nennstroms für alle Achsen. Mögliche Erklärungen die mir dazu in den Sinn kamen: 1. Jemand hat die etwas seltsamen Angaben von Nanotec missinterpretiert und angenommen das die Stromangaben sich auf den unipolaren Betrieb beziehen. Als Folgefehler wurde der Strom dann für den bipolaren Betrieb korrekt auf das 0,707-fache reduziert um die maximale thermische Last nicht zu überschreiten. 2. Die Treiber-ICs können thermisch nicht mehr ab, was allerdings nur die Reduktion auf der Y-Achse erklären würde. 3. Die Motoren neigen im gegebenen Drehzahlband bei Nennstrom zu Resonanzen. Im Moment halte ich die Resonanzen für die wahrscheinlichste Ursache, weswegen ich für mehr Laufruhe (insbesondere im Hinblick auf die größeren Motoren) gerne in den Viertelschritt-Betrieb wechseln möchte. Leistunge sollte ja dann ausreichend vorhanden sein: Vollschritt 100% Drehmoment Halbschritt 70,7% Drehmoment (Standardeinstellung der Stepcraft) Viertelschritt 55% Drehmoment Ich habe wohl bereits gelesen, das ein paar Nutzer die Steuerung auf Viertelschritt umgelötet haben, aber wie genau das von statten geht, habe ich noch nicht gefunden. Um auch mal was zurück zu geben, hier mal eine Übersicht: Die markierten 100 Ohm Widerstände fungieren als Jumper und sind im Bezug auf das Treiber-IC für jede Achse an der selben Stelle. Um das Maximum raus zu holen, gibt es zusätzlich noch ein 35VDC Netzteil. Mehr kann der Treiber nicht ab. Ich habe für den Kram hier eine ganze Weile recherchiert, gemessen und gerechnet. Deswegen bin ich mir eigentlich auch ziemlich sicher, dass ich keinen Fehler gemacht habe. Ich bitte trotzdem jeden der sich dafür interessiert, die Angaben nicht ungeprüft zu übernehmen und eventuelle Fehler hier zu melden. Als Quellen braucht man eigentlich nur die Nanotec FAQ und das Datenblatt vom Treiber IC. Sobald ich das ganze in Realität verifiziert habe, lasse ich sicher auch noch mal von mir hören. Damit die Treiber das ganze überleben, habe ich ich übrigens Kühlkörper für beide Seiten des ICs und einen 180m³/h Filterlüfter vorgesehen. Ich hoffe das erweist sich als mehr als ausreichend. Im übrigen habe ich gehört, dass eine neue Steuerplatine bei ca. 130€ liegt. Ich denke das macht das ganze, trotz Garantieverlust, zu einem kalkulierbaren Risiko.