Medir la frecuencia de vibración del motor

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Estoy usando un motor de Adafruit. (Enlace de la página del producto: enlace )

Medí la frecuencia de vibración con diferentes voltajes, pero las frecuencias son bastante diferentes de la frecuencia que se muestra en la página del producto. De acuerdo con la página del producto, la frecuencia de vibración es de 11000 RPM (alrededor de 183 Hz) con 5V. Sin embargo, solo obtuve alrededor de 58Hz con 5V. Creo que cometí un error al medir la frecuencia, pero no sé cuál es el problema.

Esto es lo que hice.

  1. Hice un circuito simple con una resistencia pequeña (1.5 ohmios) y un motor. La resistencia y el motor están conectados en serie.

  • 5V se aplicó entre dos terminales (A - 5V, B - GND) con una fuente de alimentación. En este punto, la corriente de 105 ~ 110 mA fluye a través de la resistencia.

  • Usé un osciloscopio para leer la corriente a través de la resistencia. El osciloscopio mostró una forma de onda.

  • Calculé el número de picos para un segundo. Hubo alrededor de 700 picos en 1 segundo.

  • La rotación de un motor genera múltiples picos en la onda actual. El número de picos por rotación es el doble del número de conmutadores en el motor. Por lo que sé, el número de conmutadores en este motor es 6, por lo que el número de picos por rotación es 12.

  • Dividí el número de picos por un segundo entre 12 y obtuve alrededor de 58 Hz. Eso es todo.

  • Creo que cometí un error en este proceso porque el número que recibí es bastante diferente del número que aparece en la página del producto. Por favor, ayúdame a encontrar el error.

        
    pregunta user2270860

    1 respuesta

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    Eugene Sh. es correcto (ver comentarios), medir la vibración del motor con un acelerómetro en el cuerpo del motor es la única forma real de medir la vibración directamente.

    No estoy de acuerdo con que el método de medición sea inexacto. Los picos que están viendo son las conmutaciones individuales. Si conoce la configuración del polo / ranuras del motor, puede usarlo fácilmente para determinar la velocidad real del eje. He estado haciendo esto durante años y puedo dar fe de la precisión si conoce su motor. Tu artículo es correcto.

    Su resistencia de 1.5 ohmios es muy alta para un motor. Esto probablemente debería ser del orden de 0.1ohms o menos. Está restringiendo la velocidad / torsión del motor al colocar esta resistencia en serie con su motor.

    Hay varias fuentes de vibración del motor que están siempre presentes, pero solo puedes adivinar la amplitud relativa si no las mides.

    1. El primero es la vibración a una frecuencia fundamental, que es la frecuencia que intentabas calcular. Esto suele ser el resultado de un desequilibrio mecánico en el rotor, al igual que una rueda desequilibrada en su automóvil.

    2. Otra fuente de desequilibrio es 'cogging'. Esto se produce cuando los imanes del rotor se alinean con el estator y luego continúan y son un armónico de la frecuencia de rotación fundamental. Puede sentir la tensión al girar el eje con la mano y las pequeñas diferencias en el par aplicado a su mano.

    3. El método de conmutación también causa una vibración. Esos picos en su forma de onda actual realmente están cambiando las corrientes, lo que causa un cambio en el par de su motor en esas frecuencias. El par de torsión es directamente proporcional a la corriente, por lo que una corriente aplicada a la frecuencia provoca una ondulación del par, causando vibración.

    4. Los cojinetes son un pequeño contribuyente a la vibración del motor y, por lo general, solo se observan una vez que se han minimizado los otros tres. En ocasiones, los rodamientos de bolas se pueden identificar en una gráfica de Bode de la vibración del motor observando el número de bolas en el rodamiento y multiplicándolas por la frecuencia fundamental. Sin embargo, las cosas divertidas suceden con los rodamientos a altas velocidades, por lo que este es difícil. Probablemente no hay necesidad de mirar aquí.

    Hay un par de otras fuentes potenciales, pero estas son dominantes. Sin colocar realmente un acelerómetro de tres ejes en la caja del motor y medir, no puede estar seguro. Una vez que obtiene los datos de vibración, generalmente puede determinar la fuente de la frecuencia simplemente observando su relación con la fundamental.

    1. Si la vibración más alta es fundamental, el desequilibrio del rotor
    2. Si la vibración más alta está en el engranaje, deberías poder contar los engranajes a medida que giras a mano, multiplicarlos por el fundamental y obtener la frecuencia de vibración.
    3. Si la vibración es a la misma frecuencia que los picos de corriente, entonces está viendo un resultado de un par diferencial aplicado a través del método de conmutación.
    respondido por el slightlynybbled

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