스테퍼 모터 진동을 어떻게 최소화합니까?

스테퍼 모터를 마운트와 출력을 유지하는 진동을 최소화하면서 매우 부드럽고 일정한 속도로 구동하고 싶습니다. 스텝 사이에서도 속도가 일정하게 유지되도록 스테퍼 모터를 어떻게 구동합니까?

필요한 것은 정현파 전류 구동입니다.

다시 말해, 모터를 스테퍼보다는 전통적인 브러시리스 모터처럼 취급해야합니다. 이것은 매우 특수한 스테퍼 드라이버가 필요하며 단순하지 않습니다.

더 간단한 대안은 스테퍼 모터를 마이크로 스텝핑하는 것입니다. 그러나 완벽하게 부드럽게 회전하지는 않습니다.

실제로 매우 부드러운 회전 운동이 필요한 상황에서 스테퍼는 실제로 잘못된 제어 시스템입니다. 브러시리스 AC 모터 또는 브러시 드 DC 서보 모터를 사용해야합니다.

다음 은 스테퍼 드라이브 방식에 대한 백서이며 AC 동기 모터와는 대조적입니다.

풀 스텝 구동을 사용하는 로터는 스프링 질량 시스템 과 매우 유사하며 로터는 질량이고 자력은 스프링입니다. 한 단계에서 다음 단계로 이동하면 동작이 항상 거칠어집니다. 로터는 한 단계에서 다음 단계로 거의 점프하며 스프링이 로터의 에너지를 흡수하여 약간의 진동을 유발할 때까지 약간의 시간이 걸립니다 (읽기 : 거친 동작 ).

하프 스텝 모드를 사용할 때이를 부드럽게하고 토크 비선형 성을 추가로 보상 할 수 있습니다 (cf. 이 링크

이 논리에 따라 결과적으로 미세 스테핑, 마이크로 스테핑 및 사인파 구동을 사용하게됩니다. ( 미세 스테핑에 대해서는이 링크를 참조하십시오 )

더 자세한 내용은 :

스테퍼 모터 로터의 공진 주파수는 일반적으로 약 50Hz ~ 400Hz입니다. 모터를 고유 한 기계적 공진 주파수로 풀 스텝 모드로 구동하면 상황이 매우 나 빠지고 스텝을 잃을 수 있습니다. 속도가 느리면 모터의 공진 주파수 이하로 유지하는 것이 좋습니다. 빠른 속도를 위해서는 가속하는 동안 최대한 빨리 공명을 뛰어 넘고 풀 스텝 운전을 사용하지 마십시오.

속도가 제한 요인이 아닌 경우에만 인덕터를 제안 할 수 있습니다.

그렇지 않으면 피드백이있는 브러시리스 모터를 사용합니다.

"음향-기계적으로"감쇠시킬 수있는 기회와 구조 및 익사 이터 조합 평가

펄스 구형파 전류는 높은 토크이지만 많은 고조파에서 강한 변조 토크를 발생시킵니다. 미세 스텝핑 또는 공진 주파수를 피함으로써 피할 수없고 토크를 줄입니다 ...

따라서 기계 하위 시스템에서 공진 및 버징을 제거하는 기본 원리는 견고한 섀시로 공진 주파수를 높이고 탄성 공진 충격 마운트와 분리하여 구조 공명을 감쇠 시키거나 불가능한 경우 점성 감쇠를 추가하는 것입니다. 지진 기초 설계, Bass Reflex 스피커 인클로저 및 로터 모터 마운트에서 볼 수있는 특성입니다.

나는 80 년대 1 일에 일본식 하드 디스크 드라이브에서 스테퍼 모터를 테스트하는 데 사용했습니다. 휠을 재발 명하려는 것보다 최고의 일본 디자인을 리버스 엔지니어링에서 배울 수 있습니다.

R & D 후 경력의 일환으로 , 제품 검증 OEM ( Design Validation Testing) 또는 DVT 를 관리 하여 제품 공급 업체 OEM 구매 계약을 수백만 달러에 달했습니다. NPL (Hitachi 자회사) 설계는 자동차 변속기와 마찬가지로 가속 된 스텝 속도와 오일 충전식 진동 댐퍼 로 매우 조용하고 매우 빠르지 만 , 진동 을 완화하고 오버 슈트 를 크게 줄이기 위해 투명한 플라스틱 링의 얇은 황동 링으로 만들어졌습니다. 최대 속도로 부드럽게 가속 하는 속도 프로파일 생성그런 다음 목표 위치로 감속하십시오. 그들은 반 단계 브리지 모드만을 사용했지만 종종 회전식 또는 선형 액추에이터에서 회전식에서 선형 기어 감속 방법을 전사하기 위해 벨트 또는 체인 대신 뻣뻣한 선점 SS 포일 밴드를 사용했지만 매우 조용한 조용한 작동에 매우 효과적이었습니다. 단단한베이스 플레이트 .

모든 기계 시스템에는 공진이 있으며 자극 주파수가 스테퍼 기본 주파수의 하위 고조파가 아니며 충격 마운트에도 저역 통과 필터로서 Q 증폭이 있는지 확인하기 위해 분석이 필요합니다.

참고 : 모든 디스크 드라이브는 회전식 코일 코일을 사용합니다 (이동 코일이있는 곡선 희토류 솔레노이드 모터와 같은). 그러나 플로피 드라이브와 DVD 플레이어는 서보 포지셔너에 웜 기어 구동 스테퍼를 사용합니다. 기계식 저역 통과 필터 관점에서 작동이 왜 그렇게 부드러운 지 확인하십시오.

RPM이 증가하고 PWM을 사용하면 스테퍼 토크도 떨어집니다. 스톨 / 스타트 토크가 가장 크고 최종 RPM 토크가 최소입니다. 여백은 사용자의 요구에 맞게 알려져 있어야하며 기계적 자기 박차에서 발생하는 재미있는 공진이 없도록해야합니다.

PWM 모드 H 드라이버 시스템에는 공진 및 서브 공진 진동이 있다는 것을 알고 있으므로 어떤 진동을 듣고 어디서 오는지 측정해야합니다! 자기 단계 공명 또는 하위 공명. 회전식 점성 댐퍼 플라이휠을 얻습니다.

스테퍼 모터 구동 장치에서 가장 빠른 속도를 제외하고 동일한 문제가 발생합니다.

위와 다른 사이트에서 읽은 큰 피드백으로 차임하기로 결정했습니다.

나는 톱니 벨트를 사용하고 있으며 맥박을 줄이는 방법을 찾고있었습니다. 지금은 시끄럽고 느린 속도에서는 각 펄스마다 "해머링"됩니다.

내 연구에서 나는 스텝 펄스를 줄이는 데 도움이되는 벨트 텐셔너 (스프링 하중 벨트)를 발견했습니다. 벨트를 사용하는 경우 도움이 될 수 있습니다.

진동을 줄이려면 :

1. 플라이휠과 같은 질량 추가
2. 단열-제 3자를 사용하여 전력 공급
3. 힘 감소-더 낮은 전류, 마이크로 스텝 또는 (제 경우 스프링 벨트 텐셔너 추가) 힘을 줄이는 다른 많은 방법
4. 튜닝-해당되는 경우 감소로 모터를 더 높은 속도로 작동
5. 완충- "충격 흡수기"와 같은 충격을받는 스프링 벨트 텐셔너와 같을 수 있음

위의 답변에서 언급했듯이 다른 유형의 모터를 선택하는 것이 가장 좋은 방법이라고 생각합니다.

참조 Geckodrive 지원 페이지 , 모핑 작품 (죄송합니다, 그것은 직접 링크에없는 것) 방법, 특히 응용 프로그램 Notes-> 단계 Drivers-을>. Step Motor Basics도 유용합니다.

기본적으로 충분히 빨리 가고 싶다면 두 가지 일이 발생합니다.

1. 마이크로 스테핑이 필요하지 않습니다.
2. 모터의 토크 대부분을 잃습니다.