[Николай]

Konoplj2010

25 мар 2023, 17:59

Добрый день. Есть шаговый двигатель типа NEMA 23, есть генератор импульса MKS V1.0, есть драйвер шагового двигателя типа HY-DIV268N-5A, есть два блока питания, осциллограф и телефон на котором установленная программа Виброметр, я знаю что это не точные измерения, но общую картину показывает. На определённой частоте примерно в диапазоне 150-200 Гц сильно вырастает вибрация шагового двигателя. Ниже 150 Гц вибрация Средненькая по телефону показывает в диапазоне 4-6 мм/сек2, выше 500 Гц вибрация сильно падает, на частоте от 1 КГц и выше вибрация падает вообще до 2-3 мм/сек2. С чем это может быть связано? youtube.com/watch?v=OXjp-mHG9ZQ _________________ Привет из Донбасса.

u37

25 мар 2023, 19:50

Вот есть железка с проводами, подаю на нее импульсы и она дрожжит, почему? Выглядит именно так. Konoplj2010, вы бы подумали(!), что происходит, тогда бы и вопросов небыло. Чтоль. У вас не привод с линейным/вращательным движением, а импульсный тяни-толкай, коротый работает (та-дам!) шагами. ВНИМАНИЕ, шаговый двигатель. Т.е. вы постоянно делаете шаг-стоп, шаг-стоп, … толкнули-встали, толкнули-встали. И это означает =что=? – вибрацию. И так, только по поверхностному простейфему анализу установили, что привод обязан вибрировать при движении. Пока вопросов нет? Далее, что такое шаг-стоп. Встаньте. Нет, =встаньте=. И – сделайте шаг с остановкой, потом так-же шаг-остановка. Т.к. вы и не подумали это выполнить, то всё НЕпонимание на вашей совести. Чем энергичнее шаг, тем труднее остановка и, тем сильнее/дольше дергается тело в моменты начала и остановки движения. Может все-же встанете и попробуете на себе? Т.о., после выполнения шага нужно некоторое время на успокоение системы, которое дергается туда-сюда. А что будет, если это защитное время не выдержать? При некоторой частоте шага наступает резонанс, на русском это называется бег, когда между шагами отсутсвует фаза остановки. После шага механическая система продолжает двигаться и следующий импульс ее подхватывает и бесшовно продолжает движение в этом-же напрвлении. При настолько высокой частоте уже невозможно остановиться на каком-то шаге (попробуйте при беге сразу встать). Т.е. импульс движения перестает быть дискретным импульсом, инерция после него слишком большая и после дискретного шага остановиться нельзя. По пунктам: – подали импульс=постоянное напряжение ток, мотор начал движение, он начал перемещаться до стабилизации точки с магнитным полем, при этом следует колебательное движение вокруг точки баланса – следующий импульс заставляет повторять тот-же процесс с следующим положением. Если после предыдущего шага мотор полностью успокоился (встал в точке баланса), то последующий шаг выполняется так, как будто предыдущего небыло, он не наследует никаких помех от него. Но если не ждать так долго? … тогда последующий шаг получает в наследство дополнительное начальное смещение, которое вносит вклад в перемещение. Если предыдущий шаг дал сдвиг в ту-же сторону, то мотору перемещаться легче. Если в обратную, то труднее. Это зависит от того, в какую фазу вибрационного качания тада-сюда успокоения после шага приходится начало следующего шага. Если полностью попасть в такт, то механика будет дергаться туда-сюда самым интенсивным образом. Так? … не пересекается с вашим видео? …

Konoplj2010

25 мар 2023, 23:17

u37 писал(а): Вот есть железка с проводами, подаю на нее импульсы и она дрожжит, почему? Да, я понимаю как работает шаговый двигатель и я понимаю что эта вибрация это не что иное как инерция вала между импульсами. Так же я понимаю что на при делении шага мои 200 PPR делятся на делитель, но чем выше этот делитель тем плавнее должно быть вращение. Но на практике так не получается, в любом положении делителя именно на этих частотах возникают вибрации. И ещё момент, почему же тогда когда я изменяю ток драйвера или напряжение блока питания у меня этот эффект не пропадает или хотя бы не смещается на другую частоту? Ведь как Вы описали если я делаю сильный рывок (шаг) по мне и остановится будет труднее, но я уменьшаю ток (силу рывка) а инерция не пропадает… u37 писал(а): Так? … не пересекается с вашим видео? … У меня на указанных частотах вал продолжает вращаться на заданных оборотах которые можно высчитать: Частота (Гц) / Делитель / 200 (характеристики импульсов на оборот) = Обороты в секунду (RPS). И на частоте выше чем 200 Гц так же двигатель вращается с той же частотой которую я подаю. Мне хотелось бы Ваше мнение или практического совета того как устранить этот эффект, я надеюсь что моих теоретических знаний хватит для работы с этим двигателем. _________________ Привет из Донбасса.

u37

25 мар 2023, 23:34

1. частота резонанса – это предельная мощностная точка. Выше нее мотор резко теряет вЫходную мощность. Вы можете ставить любую скорость и мотор будет вращаться, только не удивляйтесь срывам. 2. этот дефект возникает от вибрации, а не инерции. От старт-стопного режима управления. Т.е дискретного, стабильного, режима в пределах шага и в разрыве режима (переключении) для следующего шага. Нужно устранить причину и перейти от дискретного переключения к не-дискретному, плавному. В матчасти рекомендуют переходить на синус, т.е. микрошаги. Чем ближе сигнал к синусу (тока), тем меньше акустический шум. Как механический эффект резонанса существенно снижается уже при 1/4 и дальнейшее дробление не столь эффективно, хотя я чаще использую 1/8. Дробить мельче на механику уже не сказывается, (резонанс им не выпилить, а только снизить вред), но звук становится приятнее и некоторые ставят и х128. Поэтому так распространены умножители. Функция микрошага дожна быть реализована в драйвере мотора. Если ее нет … вообще, проще купить драйвер, чем самому высекать синус и его стабилизировать.

Неандерталец

26 мар 2023, 08:05

Долго всё это смотреть-читать, но поставьте микрошаговый режим с большим коэфф., закрепите ШД и нагрузите вал полезной нагрузкой – и будет вам тишина и покой. Давно известная проблема, давно известное решение. Причины вибрации – ненагруженный ШД имеет свободные колебания вала в магнитном поле. Магнитное поле изменяется скачкообразно. Этого достаточно, чтобы массивный незадемпферированный (свободно болтающийся) ротор создавал колебания незакрепленного корпуса. На некоторой частоте эти колебания совпадают с собственной частотой колебаний ротора и корпуса и получается эффект резонанса. Частота собственных колебаний ШД не зависит от силы тока или деления на микрошаги. Это всё в школе даже изучалось. Микрошаговый режим будет формировать промежуточные положения ротора и снизит колебания, тем сильнее, чем больше деление целого шага. В общем, всё банально. Подключите осциллограф на выходы одной или обеих обмоток драйвера и посмотрите, насколько правильный или неправильный микрошаговый режим. Хотя мотор массивный и мощный, даже х16 может быть мало с ненагруженным валом и незакрепленным мотором. Не зря ж х128 и х256 микрошаги придумали. Как раз для медленных скоростей. На высоких оборотах микрошаги не столь важны, как на низких. PS. Измерять вибрацию при помощи свободно лежащего (не прикрепленного) смартфона – так себе идея, конечно. Накладывается еще и частота резонанса системы мотор – мобила. Мобила же тоже имеет свой вес и не закреплена жестко на корпусе мотора. Последний раз редактировалось Неандерталец 26 мар 2023, 13:08, всего редактировалось 1 раз.

Eddy_Em	26 мар 2023, 12:14
Вибрация ещё и из-за говеного драйвера может быть. Можно почитать, как люди с DRV8825 мучились. А, скажем, тринамики уже лишены этой проблемы.

Неандерталец	26 мар 2023, 12:26
Тут стоит Toshiba TB6600. Для столь массивного ШД 1/16 может быть мало. Тем более, вал не нагружен, а корпус не закреплен и болтается на коленке у автора. Да, как говорится, скупой платит дважды 🙂 TMC2160 c внешними мосфетами – впомощь! есть готовые платы на этом драйвере.