¿Cómo minimiza la vibración del motor paso a paso?

Lo que necesitas es una unidad de corriente sinusoidal.

En otras palabras, debe tratar el motor como un motor sin escobillas tradicional, en lugar de un paso a paso. Esto requiere controladores paso a paso bastante especializados, y no es simple.

Una alternativa más simple podría ser probar el microstepping del motor paso a paso, pero eso no te dará una rotación perfectamente suave.

Realmente, para situaciones en las que necesita un movimiento giratorio extremadamente suave, un paso a paso es realmente el sistema de control incorrecto. Debe utilizar un motor de CA sin escobillas, o al menos un servomotor de CC con escobillas.

Aquí es un documento técnico decente sobre las modalidades de la unidad de pasos, con algunos contrastes con el AC motores síncronos.

Usando el paso completo de conducción, el rotor actúa como un Spring-Mass-System , siendo el rotor la masa y la fuerza magnética el resorte. Cuando te mueves de un paso al siguiente, el movimiento siempre será áspero. El rotor casi salta de un paso al siguiente y toma algo de tiempo hasta que el resorte amortigua la energía del rotor, causando una pequeña oscilación (lea: movimiento brusco ).

Puede suavizar esto cuando usa el modo de medio paso y, además, puede compensar el par no lineal, cf. this link

Siguiendo esta lógica, eventualmente terminas usando pasos finos, pasos pequeños y conducción sinusoidal. ()

Evalúa tu estructura y combinaciones de excitadores para oportunidades de atenuación "acústico-mecánica"

Las corrientes de onda Cuadrada de pulso dan como resultado un par alto pero un par modulado fuerte con muchos armónicos. Éstos son inevitables y reducen el torque al microstepping o evitando las frecuencias de resonancia ...

Por lo tanto, los fundamentos para eliminar la resonancia y el zumbido en los subsistemas mecánicos son elevar la frecuencia de resonancia con un chasis rígido y desacoplar con montajes de amortiguación de elastómero para atenuar la resonancia de la estructura o, si no es posible, agregar amortiguación viscosa. Estas son cualidades que se encuentran en el diseño de cimientos sísmicos, cajas de altavoces Bass Reflex y montajes de motor de rotor.

Solía probar motores paso a paso en unidades de disco duro japonesas en la década de los 80 con motores magnéticos de tierras raras rotatorios escalonados y luego lineales. Puede aprender más de la ingeniería inversa con los mejores diseños japoneses que intentando reinventar la rueda.

Como parte de mi carrera después de R & D, realicé y luego administré las Pruebas de Validación de Diseño o DVT's para calificar un producto por parte de un OEM que compró contratos de $ millones. El diseño de NPL (filial de Hitachi) era extremadamente silencioso y muy rápido, con velocidades de paso aceleradas y amortiguadores de vibración rellenos de aceite , al igual que las transmisiones de automóviles, que tienen esto, pero están hechas de anillos de latón finos en anillos de plástico transparente para amortigua la vibración y reduce significativamente el exceso de sobrecarga , así como crea un perfil de velocidad para acelerar sin problemas a una velocidad máxima y luego desacelera hasta una posición objetivo. Sólo utilizaron el modo de puente de medio paso, pero a menudo usaron bandas rígidas de aluminio SS en lugar de una correa o cadena para transcribir los métodos de reducción de engranajes rotativos a lineales en un actuador rotativo o lineal, pero fue muy efectivo para un funcionamiento rápido y silencioso y silencioso en un placa base sólida .

  

Todos los sistemas mecánicos tienen resonancia y requieren análisis para garantizar que la frecuencia del estímulo no sea un sub-armónico de la frecuencia fundamental del paso a paso e incluso los montajes de choque tienen una amplificación Q como un filtro de paso bajo.

Nota: todas las unidades de disco ahora usan bobinas de voz rotativas (como los motores de solenoide de tierras raras y curvadas con bobinas móviles). Sin embargo, las unidades de disquete y los reproductores de DVD utilizan motores paso a paso con tornillo sin fin para posicionadores servo. Compruebe por qué su funcionamiento es tan suave desde la perspectiva del filtro de paso bajo mecánico.

El torque paso a paso también disminuye con el aumento de RPM y el uso de PWM. Entonces, el mayor es el par de arranque / arranque y el par de RPM final es el mínimo. Los márgenes deben ser conocidos para sus necesidades y garantizar que no haya resonancias graciosas de un estímulo magnético mecánico.

¡Sé que hay vibraciones resonantes y sub resonantes en los sistemas con controlador PWM modo H, así que ten cuidado de medir qué vibración escuchas y de dónde viene! Paso de resonancia magnética o sub resonancia. y obtener un volante rotatorio viscoso viscoso.

Solo puedo sugerir reductores, si la velocidad no es un factor limitante.

De lo contrario, optaría por motores sin escobillas con algunos comentarios.

Estoy teniendo este mismo problema con mi dispositivo motorizado con motor paso a paso en todo, pero las velocidades más rápidas.

Decidí participar con los excelentes comentarios que he leído anteriormente y en otros sitios.

Estoy usando una correa dentada y estaba buscando una manera de amortiguar los pulsos. En este momento es ruidoso y, a velocidades más lentas, simplemente está "martillando" con cada pulso.

En mi investigación, encontré un tensor de correa (correa de resorte) para ayudar a amortiguar el pulso de pasos. Si está usando un cinturón, esto podría ayudar.

Para reducir la vibración:

1. agregar masa, como un volante, etc.
2. aislar - usa un tercero para entregar el poder
3. reduzca la fuerza: reduzca la corriente, el microstep o (en mi caso, agregue un tensor de correa de resorte) muchas otras formas de reducir la fuerza.
4. ajuste: haga funcionar el motor a velocidades más altas con reducción si corresponde
5. amortiguar - como un "amortiguador", podría ser como un tensor de correa de resorte con impacto

Creo que la mejor manera es elegir un tipo de motor diferente, como se indicó en las respuestas anteriores.

Consulte la página de soporte de Geckodrive , especialmente la aplicación Notas - > Controladores de pasos - > Cómo funciona Morphing (lo siento, parece imposible enlazar directamente). Los conceptos básicos del motor paso a paso también son útiles.

Básicamente, si quieres ir lo suficientemente rápido, suceden dos cosas:

1. No necesitas microaspas.
2. Se pierde la mayor parte del par del motor.