Quietschender Motor --> Mixed Decay Problem?

[rbonderer]

Wir arbeiten mit einem TMC 428 und einem TMC 246. Es funktioniert alles wunderbar aber der Motor macht im Betrieb einen quitschenden Lärm.
Die Chopper Frequenz ist auf 36 kHz wie vorgeschlagen eingestellt.

Was ich nun noch als Ursache vermute ist diese Mixed Decay Geschichte. Dabei habe ich feststellen müssen, dass ich nicht genau verstehe, wie man Mixed Decay nun ein oder ausschalten kann. Ich sah anhand der Beispile auf der Homepage, dass die Sinustabellen je nachdem anders aussehen und ich meine, dass auch die Driver Chain eine Rolle spielt aber wirklich kapiert habe ich das aus der Dokumentation heraus nicht.

Fragen:
1) Was könnte die Geräusche verursachen? Was kann man dagegen tun
2) Wie ändere ich die Mixed Decay/Fast Decay Einstellung und womit müsste das Geräusch weg sein?

[TRINAMIC_BD]

Das Einschalten des Mixed Decay im SPI-Betrieb geht über die entsprechenden Mixed Decay bits, beim TMC428 in der Konfigurationstabelle an Stelle 0 und 6 bzw. 12 und 18, bzw. 24 und 30 (11=dauerhaft an, 10=dauerhaft aus, 07 und 0F für adaptive Steuerung nur bei fallender Flanke). Sie finden im TMC428Eval-Board-Verzeichnisentsprechende Beispielkonfigurationen für die Driverchain. Bitte einmal gegenprüfen. Siehe auch in der TMC428-Application note.

Die Geräuschentwicklung hängt stark vom Motor ab, ist jedoch meist ein Zeichen für verhältnismäßig geringe / zu geringe Betriebsspannung. Die Versorgungsspannung sollte mindestens das Doppelte bis Vierfache der Motornennspannung (Motorstrom * Spulenwiderstand) betragen, da sonst der Strom nicht hinreichend schnell in die Spulen eingeprägt werden kann. Hörbare Schwebungen (z.B. 1/4 Chopperfrequenz) resultieren. In den meisten Anwendungen kann man Mixed Decay im Stand abschalten.

[rbonderer]

Mixed Decay war bei uns jetzt immer fix ausgeschaltet, auch während dem Fahren. Das Geräusch ergibt sich vorallem wenn der Motor an einer Position nur ganz Wenig hin und her regeln muss, dies aber andauernd.
Die Spannung sollte eigentlich ausreichend sein. Der Nennstrom pro Wicklung ist 0.95A und der Widerstand 3 Ohm pro Wicklung. Wir Speisen mit 24V. (Motor Nanotec ST2818S1006-B). Eingestellt sind 64tel Schritte.

1) Mixed Decay aus: Ist das hier eine gute Wahl. Wir haben es auch mal mit Mixed Decay ein probiert, dann verlor der Motor aber immer Schritte und leiser war es auch nicht

2) Was kann ich noch probieren um das Geräusch zu dämpfen? Chopper Frequenz habe ich mal Versuchsweise auf 45 kHz gesetzt, das brachte auch nichts. Kann es was mit der Mikroschritt Einstellung zu tun haben?

[TRINAMIC_BD]

Diese Motoren laufen unserer Erfahrung nach sehr gut und nahezu geräuschlos - wir haben selbst 28mm Motoren im Programm. Mixed Decay sollte eingeschaltet sein.

Das Problem könnte in einer Fehlkonfiguration liegen oder ein Layoutproblem der Endstufe, z.B. ungünstige Masseführung, beispielsweise gemeinsamer Massepfad der Sensewiderstände. Hier empfiehlt sich die Untersuchung der Motorströme mit dem Oszilloskop - verlaufen diese perfekt sinusförmig? Beeinflussen sich die Spulen gegenseitig (Test mit nur einer angeschlossenen Spule)?

[rbonderer]

Ich kann ihnen gerne mal unser Schema und auch das Konfigurationsfile zustellen, wäre das eine Möglichkeit? Die offensichtlichen Punkte und vorallem jene die im Forum häufig als kritisch bezichnet werden habe ich überprüft.

Der Motor läuft wahrscheinlich ruhig wenn er einfach in eine Richtung dreht (Geschwindigkeitsmode). Das Geräusch ist erst zu hören, wenn wir an einer Endposition im Bereich von Microsteps eine Positionsregelung machen. Bei grossen Sprüngen ists besser.

Ich habe die Microstep Auflösung mal auf 1/8 gestellt, dann ist das hohe "Quitschen" weg, ein tieferes "Knacken" aber hörbar.
Auch mit dem Ruhestrom habe ich noch gespielt. Wenn dieser 75% ist, dann höre ich auch einen hohen Ton wenn der Motor steht, ist der Strom 25%, dann ist der Ton im Stillstand weg.

Auch haben wir noch versucht Mixed Decay mal einzuschalten, allerdings verliert der Motor dann immer Schritte. Die Initialisierung haben wir wie im Beispiel gemacht --> einfach MDA und MDB auf 11 gesetzt. Muss man da noch auf etwas achten?

[rbonderer]

Mit dem TMC 303 Module ist das Geräusch bei gleichem Betrieb nicht vorhanden. Es muss also an einem Unterschied in der Beschaltung oder Konfiguration geben.
Natürlich haben wir versucht die Parameter vom 303 möglichst 1:1 auf den 428er zu übernehmen. Zum Teil werden beim Module aber Initialisierungen vom Prozessor auf dem Module übernommen und darum kann es natürlich schon sein, dass es in gewissen Punkten Abweichungen gibt...
Auch das Schema vom 303 Module ist nicht verfügbar und darum nicht mit unserem aktuellen Schaltplan vergleichbar.

[TRINAMIC_BD]

Für die Mixed Decay Umschaltung ist sonst nichts zu beachten. Treten Fehler auf (Treiber-Fehlerflags)?
Sie können mir gerne Schaltplan und Layoutbild (PDF) zum gegenprüfen zustellen.

--> Die Probleme lagen am Layout der Schaltung

[mbente]

Guten Tag,

könnten Sie mir eventuell beschreiben was genau der Layoutfehler war?
Ich habe das selbe Problem bei meinem Design.
Der Motor quietscht nur, keine Drehung möglich. Mit einer Wicklung allein sind die Schwingungen ab und zu weg. Sobald ich die zweite Wicklung dazu stecke geht es wieder los.

Vielen Dank im Vorraus für Ihre Mühe.

Mit freundlichen Grüßen

M. Bente

[TRINAMIC_BD]

Ein quietschen des Choppers entsteht aus einer Kopplung der beiden normalerweise unabhängig arbeitenden Spulen. Diese resultiert in den meisten Fällen bei einem Zweilagen-Layout aus einem gemeinsamen Massepfad der Sense-Widerstände, welche sich wie ein gemeinsamer dritter-Sense-Widerstand verhält. Die Verkoppelung der Chopper führt zu unkontrollierten Oszillationen der Ströme im Bereich mehrerer Chopperzyklen, insbesondere bei Mixed-decay Betrieb.