Como você minimiza a vibração do motor de passo?

Eu gostaria de rodar um motor de passo a uma velocidade constante e muito suave, com vibrações mínimas para a montagem que o segura e sua saída. Como conduzo o motor de passo para que a velocidade permaneça constante, mesmo entre as etapas?

O que você precisa é de unidade de corrente sinusoidal.

Em outras palavras, você deve tratar o motor como um motor sem escova tradicional, e não como um passo a passo. Isso requer drivers passo a passo bem especializados e não é simples.

Uma alternativa mais simples pode ser tentar micro-pisar no motor de passo, mas isso não fará com que você gire perfeitamente.

Realmente, para situações em que você precisa de movimento rotativo extremamente suave, um stepper é realmente apenas o sistema de controle errado. Você deve usar um motor CA sem escova ou pelo menos um servomotor CC escovado.

Aqui está um white paper decente sobre as modalidades de unidade de passo, com alguns contrastes com os motores síncronos CA.

Usando um passo completo, o rotor age como um sistema de massa de mola , sendo o rotor a massa e a força magnética a mola. Quando você passa de um passo para o próximo, o movimento sempre será difícil. O rotor praticamente salta de um passo para o próximo e leva algum tempo até que a mola diminua a energia do rotor, causando uma pequena oscilação (leia-se: movimento aproximado ).

Você pode suavizar isso ao usar o modo de meio passo e compensar adicionalmente a não linearidade do torque, cf. esse link

Seguindo essa lógica, você acaba usando a direção passo a passo, a etapa micro e a direção sinusoidal. ( Veja este link para micro-etapas )

Mais alguns detalhes:

A frequência ressonante do rotor de um motor de passo é geralmente algo em torno de 50 Hz ... 400 Hz. Quando você dirige o motor no modo de passo completo com sua própria frequência ressonante mecânica, as coisas ficam muito ruins e é provável que você perca (pule) etapas. Para velocidades baixas, é uma boa ideia permanecer abaixo da frequência ressonante do motor. Para altas velocidades, tente ultrapassar a ressonância o mais rápido possível enquanto acelera e não use a direção completa.

Só posso sugerir redutores, se a velocidade não for um fator limitante.

Caso contrário, eu usaria motores sem escova com algum feedback.

Avalie suas combinações de estrutura e excitador para oportunidades de atenuar "acústico-mecanicamente"

As correntes de onda quadrada de pulso resultam em alto torque, mas forte torque modulado com muitos harmônicos. Estes são inevitáveis ​​e reduzem o torque através de microstepping ou evitando frequências ressonantes ....

Assim, os fundamentos da eliminação da ressonância e do zumbido nos subsistemas mecânicos são aumentar a frequência de ressonância com um chassi rígido e desacoplar com montagens de choque de elastômero para atenuar a ressonância da estrutura ou, se não for possível, adicionar um amortecimento viscoso. Essas são qualidades encontradas no projeto da fundação do terremoto, nos gabinetes dos alto-falantes Bass Reflex e nas montagens dos motores dos rotores.

Eu costumava testar motores de passo em unidades de disco rígido japonesas nos anos 80 com motores de ímã rotativo de terras raras rotativos e lineares. Você pode aprender mais com a engenharia reversa dos melhores projetos japoneses do que tentar reinventar a roda.

Como parte de minha carreira após pesquisa e desenvolvimento, eu realizei o gerenciamento de testes de validação de projeto ou DVTs para qualificar um produto Corp adquirindo contratos de US $ milhões. (Subsidiária Hitachi) projeto do NPL foi extremamente tranqüila e muito rápido com taxas de passo acelerado e cheio de óleo de vibração dampeners apenas como transmissões automotivas, que têm isso, mas feito de anéis de latão fino em anéis de plástico transparente para amortecer a vibração e reduzir significativamente superação bem como criar um perfil de velocidade para acelerar suavemente até uma velocidade máximaentão desacelere para uma posição de destino. Eles usavam apenas o modo de ponte de meio passo, mas freqüentemente usavam bandas rígidas de folha de aço inoxidável, em vez de um cinto ou corrente, para transcrever métodos de redução de engrenagem rotativos para lineares em um atuador rotativo ou linear, mas eram muito eficazes para uma operação silenciosa rápida e suave em um placa de base sólida .

Todos os sistemas mecânicos têm ressonância e requerem análise para garantir que a frequência do estímulo não seja um sub-harmônico da frequência fundamental de passo e até as montagens de choque têm uma amplificação Q como filtro passa-baixo.

Nota: todas as unidades de disco agora usam bobinas de voz rotativas (como motores solenóides de terras raras curvas com bobinas móveis). No entanto, as unidades de disquete e os DVD players usam steppers acionados por engrenagem helicoidal para posicionadores servo. Veja por que a operação deles é tão suave do ponto de vista mecânico do filtro passa-baixo.

O torque de passo também diminui com o aumento das RPM e o uso de PWM. O maior é o torque de estol / partida e o torque final de rotação é mínimo. As margens devem ser conhecidas por suas necessidades e garantir que não haja ressonâncias engraçadas de um dente reto magnético mecânico.

Sei que há vibrações ressonantes e sub-ressonantes nos sistemas de driver H do modo PWM, portanto, tenha cuidado para medir a vibração que você ouve e de onde ela vem! Ressonância magnética ou sub-ressonância. e obter um volante de amortecedor viscoso rotativo.

Estou tendo esse mesmo problema com meu dispositivo de motor de passo, exceto as velocidades mais rápidas.

Decidi entrar em contato com o ótimo feedback que li acima e em outros sites.

Eu estou usando um cinto dentado e estava procurando uma maneira de amortecer os pulsos. No momento, está barulhento e, em velocidades mais lentas, está apenas "martelando" a cada pulso.

Na minha pesquisa, me deparei com um tensor de correia (correia de carga de mola) para ajudar a diminuir o pulso do passo. Se você estiver usando um cinto, isso pode ajudar.

Para reduzir a vibração:

1. adicione massa - como um volante, etc.
2. isolar - use terceiros para fornecer energia
3. reduzir força - corrente mais baixa, micro passo ou (no meu caso, adicionar um tensionador de correia de mola) muitas outras maneiras de reduzir a força.
4. ajuste - opere o motor em velocidades mais altas com redução, se aplicável
5. amortecedor - como um "amortecedor", pode ser como um tensor de correia com amortecedor

Eu acho que a melhor maneira é escolher um tipo diferente de motor, como as respostas acima observaram.

Veja a página de suporte do Geckodrive , especialmente as Notas sobre o aplicativo-> Drivers de passo-> Como funciona a transformação (desculpe, parece impossível vincular diretamente). Os princípios básicos do motor de passo também são úteis.

Basicamente, se você quiser ir rápido o suficiente, duas coisas acontecem:

1. Você não precisa de microstepping.
2. Você perde a maior parte do torque do motor.