¿Es mi stepper demasiado pequeño?

No lo dices, pero tu problema puede ser que estás intentando iniciar el paso a paso a toda velocidad. Si es así, hay una velocidad máxima (que varía algo con la carga) más allá de la cual un acelerador no acelerará, y esta velocidad normalmente está muy por debajo de lo que puede alcanzar con un aumento gradual de la velocidad. Google en "curva de par motor paso a paso".

El problema es que, con un paso a paso de 4 fases como el que está usando, si el ángulo del eje se retrasa más de 2 pasos por detrás del ángulo ordenado, el par se invierte y el motor se sienta y vibra y hace ruidos horribles. Esto no es, técnicamente hablando, una condición de bloqueo, donde el eje no se mueve en absoluto.

La curva de velocidad de torque para su motor se puede encontrar en enlace e indica que el motor puede ejecutarse a 5000 pasos / segundo, lo que sugiere que su problema es su intento de inicio rápido.

Si, por otro lado, ya has probado un paso de paso que aumenta lentamente mientras corres, entonces probablemente necesites un motor más pesado. Sin embargo, mis cálculos para un motor de .144 hp a 10 rps dan aproximadamente 2 Nm de torque, y la curva de torque vinculada a su paso a paso es aproximadamente la misma, por lo que no esperaría un problema. A menos, por supuesto, que haya modificado su configuración mecánica de alguna manera.

Si su aplicación no necesita la precisión de posicionamiento de un motor paso a paso, puede considerar volver a un motor de CC. Un motor paso a paso puede no ser la mejor opción para la velocidad y el par.

Con respecto a la velocidad de paso máxima alcanzable de su motor paso a paso. Si tiene una buena fuente de reloj variable (sin jitter ... vea más abajo sobre jitter) como un generador de funciones, intente conectarlo a la entrada de pasos de su unidad paso a paso (asegúrese de ajustar primero los niveles de salida de voltaje, por supuesto) . Aumente la velocidad aumentando la velocidad manualmente y vea qué tan rápido irá el motor.

Un problema que comúnmente se pasa por alto y que puede limitar la velocidad de su motor paso a paso (además de la necesidad de una rampa de aceleración sugerida correctamente por WhatRoughBeast) es la fluctuación de fase en la sincronización de su paso.

La fluctuación de fase a menudo es causada por variaciones en el bucle de tiempo o la latencia de la rutina de interrupción que genera el pulso de paso. Las variaciones a menudo se deben a la latencia causada por otras rutinas de interrupción de prioridad igual o superior.

Puede verificar la fluctuación de fase ejecutando el motor paso a paso a una velocidad constante y observando el período del pulso escalonado con un osciloscopio configurado para disparar continuamente el pulso escalonado. Ajuste el barrido para mostrar el siguiente paso del pulso después del disparo del alcance. La cantidad de jitter es la variación entre el período máximo medido y el período mínimo medido.

¿Cuánto jitter es demasiado? Eso es difícil de decir. Cualquier jitter es malo. Más jitter tendrá un mayor efecto en la velocidad de paso máxima. En general, realmente necesita mantener el jitter por debajo de un 5% del período de pasos mínimo deseado (tasa máxima de pasos).

¿Cómo puedes reducir el jitter? Dependiendo de lo que haga el procesador, esto puede ser una tarea desalentadora:

1. Si su impulso de paso se genera en una interrupción, muévalo a la prioridad más alta posible. Mueva otras rutinas de interrupción a una prioridad más baja. Si hay algo en su código que deshabilita temporalmente las interrupciones, hace algo y luego vuelve a habilitar las interrupciones; debe intentar reducir o eliminar el tiempo que sus interrupciones están inhabilitadas.
2. Si tiene otras rutinas de interrupción de prioridad igual o superior, su tiempo de ejecución completo se agregará a su jitter. Necesitas acortarlos lo más posible. Eliminar cualquier retraso innecesario. Cualquier elemento de esas rutinas que no requiera servicio inmediato debe trasladarse al bucle principal (o, a veces, a una interrupción de prioridad más baja).
3. Si su pulso de pasos se genera en el bucle principal y muestra un temporizador, todo el tiempo del bucle contribuirá a su fluctuación. Considere moverlo a un temporizador de interrupción. Si no está usando un temporizador para sincronizar el paso a paso, considere seriamente usar uno.
4. Si su procesador tiene demasiadas tareas para reducir la vibración, es posible que deba considerar agregar otro microcontrolador para manejar el motor paso a paso.

Stepper no es bueno para la rotación a alta velocidad. Alcanza rápidamente el máximo. RPM cuando el motor entra en resonancia. Se necesita una rampa adecuada para obtener una velocidad "ligeramente mayor". Para aumentar la sobretensión de max.speed es una buena idea. Cuando es impulsado por un controlador que detecta la corriente, no es un problema porque la corriente del motor nunca excede el valor de la hoja de datos que configuró para el controlador. Es decir. Se espera que el doble voltaje doble RPM (¡pero no un par de relación!). Incluso un convertidor elevador es bueno cuando no tiene suficiente potencia de voltaje disponible.

Ya que escribió que lo intentó sin ningún efecto, comprobaría cómo el cambio de carga (sin carga) influye en el comportamiento. Creo que debido a que quitó la caja de engranajes (es decir, necesita un par de torsión más alto) puede que no sea bueno para el paso a paso, que está mecánicamente detrás del campo magnético y cae en resonancia. Finer ramping (aceleración) no tiene ninguna influencia?