Das Einstellen der Stromstärke der Motortreiber eures 3D Druckers ist ein wesentlicher Bestandteil der Kalibrierung. Ein falsch eingestellter Motortreiber kann im schlimmsten Fall den Tod der Schrittmotoren bedeuten.
Ist die Stromstärke zu hoch eingestellt, überhitzen Motoren und Treiber und können Schrittverluste nach sich ziehen. Im schlimmsten Fall droht der Tod von Schrittmotoren oder den Treibern. Ist die Stromstärke zu niedrig eingestellt, werden des Öfteren nur Schrittverluste auftreten. In diesem Guide werde ich euch zeigen, wie ihr am besten einen Motortreiber A4988 einstellen könnt.
Alles, was ihr dazu benötigt, ist ein kleiner Kreuzschraubendreher und ein Multimeter, um die Spannung zu messen.
So stellt ihr die Stromstärke ein
Zunächst solltet ihr euch schlau machen, wie viel Ampere eure Schrittmotoren vertragen.
- Danach schaltet ihr euren 3D Drucker ein und stellt sicher, dass die Motoren nicht unter Strom stehen (Motor off signal senden).
- Nun verbindet ihr den Minuspol eures Multimeters mit irgendeinem Massepol eures Netzteils (meistens sind dies die schwarzen Kabel).
- Nun messt ihr die Spannung direkt am Poti (die kleine Einstellschraube auf eurem A4988 Motortreiber). Die gemessene Spannung ist eine Referenzspannung.
Dabei gilt folgende Formel:
A = VREF / (8 * RS)
Standardmäßig ist ein 0,05Ohm Widerstand(=Resistor; RS) verbaut. Nun stellen wir die Formel so um, dass wir die gewünschte Stromstärke einsetzen und die dazugehörige Referenzspannung erhalten.
VREF = A * 8 * RS A durch gewünschte Stromstärke ersetzen RS durch Widerstandswert (Meist 0,05)
Beispiel:
Meine Schrittmotoren vertragen eine maximale Stromstärke von 0,38A, diese setzen wir nun in die Formel ein und erhalten eine Referenzspannung von ca. 0,152V.
0,152V= 0,38A * 8 * 0,05Ohm
A4988 einstellen für 28BYJ-48 Schrittmotoren
Für mein aktuelles Projekt, der Backpack – Mini Delta 3D Drucker, nutze ich die 28BYJ-48 Schrittmotoren. Nachdem ich diese unipolaren Schrittmotoren zu bipolare umgebaut habe, musste ich auch hier die Stromstärke der A4988 Schrittmotorentreiber einstellen.
Die Motoren vertragen eine Leistung von 0,5 Watt.
5V / 50Ohm = 0,1A 0,1A * 5V = 0,5W
Dies bedeutet, dass die Motoren bei 12V gerade einmal 0,0416A vertragen würden. Demnach müsste man die Referenzspannung der A4988 Treiber auf 0,016V einstellen. Im Test hat sich gezeigt, dass man die Referenzspannung der 28BYJ-48 Motoren auf 0,105V einstellen kann, ohne dass die Schrittmotoren überhitzen.
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Einstellen der Stromstärke: Verbinde den Pluspool vom Multimeterkabel und den Schraubenzieher mit einen Zwischenkabel mit Krokodilklemmen, dann kann man die Reverenzspannung bequem einstellen. Minuskabel natürlich mit dem Minuseingang am CNC-Board.
Korrekt! Mittlerweile mache ich es auch nur noch so.
Die Formeln sind leider nicht zu erkennen bzw. nur, wenn man sie markiert: Weiße Schrift auf weißem Untergrund garantiert super Lesbarkeit 😉
Vielen Dank für den Hinweis. Wir haben vor Kurzem das Design umgestellt, dabei ist das wohl übersehen worden.
ich habe da mal eine Anmerkung zum 28BYJ-48 ( weil ich den auch auf bipolar umrüsten möchte).
Bevor der zu bipolar umgebaut wird, ist der ein 5-Pol unipolar Motor. Also 4 Spulen mit einem Mittelabgriff. Ich habe jede der 4 Halbwicklungen mal ausgemessen. Bei meinem Motor sind das 22,5 Ohm pro Halbwicklung. In den Datenblättern wird immer von 50 Ohm +/- 4% gesprochen für die ganze Vollwicklung. Bei 5 Volt würden dann so ca 200mA in jeder Halbwicklung fließen. Siehe dazu auch hier –> https://www.kollino.de/arduino/schrittmotor-28byj-48/
Im Vollschrittbetrieb würden immer beide Spulen mit jeweils 150- 200mA bestromt werden.
Wenn der Motor auf bipolar umgebaut wird, werden beide Halbwicklungen in Reihe geschaltet. Siehe dazu auch hier –> http://www.jangeox.be/2013/10/change-unipolar-28byj-48-to-bipolar.html
Der Stromfluss sollte dabei aber gleich bleiben (ca 0,2A), die zu nutzende Spannung sollte sich dafür erhöhen. Nach der Berechnung sollte Vref dann 0,08V ergeben. Das deckt sich wiederum mit Deinen praktisch ermittelten 0,105V. Oder denke ich da falsch?
Hi Frank, deine Annahmen sind vollkommen korrekt !
Für die A4988 Treiber gilt übrigens auch folgende Faustformel :
Motorstrom / 2 in V = Referenzspannung in mV.
z.B. 1,5A = 0,75 Vref. am Treiber ! ( A4988 )
Da der Motor 200mA Strom benötigt,
ergibt sich mit der Faustformel somit auch die
Vref. von 0,1V 🙂