Dźwięk wysokiej częstotliwości silnika krokowego

Używam silnika krokowego do ustawienia suwnicy. Kiedy uruchamiam silnik powyżej określonych prędkości, w tym przypadku 4rev / s, wytwarza on rodzaj szumu o wysokiej częstotliwości. Jest to silnik 4.5A i pracuję z 24V.

Jeśli pracuję z silnikiem przy napięciu 48 V, jestem w stanie nieco obniżyć dźwięk o wysokiej częstotliwości, w rzeczywistości muszę zwiększyć prędkość do 6 obrotów na sekundę, aby był słyszalny / denerwujący.

Moje początkowe przypuszczenie jest takie, że przy 48 V silnik krokowy jest w stanie wygenerować większy moment obrotowy, ponieważ prąd w cewkach jest w stanie pokonać EMF i wznieść się na wyższe poziomy niż w 24 V. Czy to prawidłowe założenie, czy może jest coś więcej?

Nie sądzę, aby silnik był uszkodzony, ponieważ wypróbowałem kilka różnych silników o tej samej wartości znamionowej 4.5A i wszystkie one mają pewien punkt prędkości, w którym zaczynają wytwarzać szum o wysokiej częstotliwości.

Większość sterowników krokowych ogranicza prąd, „odcinając” moc wyjściową napędu na pewnej częstotliwości. Niezależnie od tego, czy rzeczywista częstotliwość wydaje się być nieco poza zakresem ludzkiego słuchu, często można ją usłyszeć jako skowyt. Możesz sprawdzić, czy bieżące siekanie jest powiązane, przykładając moment obrotowy (tj. Chwyć palcem wałek!) I sprawdzając, czy cechy wycia różnią się. Dobrym wskaźnikiem jest również fakt, że zmienia się w zależności od prędkości.

Twój kontroler może mieć pewne dostrojenie częstotliwości przerywania (w starszych kontrolerach był ustawiony przez zewnętrzny RC, który był napędzany przez wewnętrzny oscylator). Niektóre mają do tego bezpośredni wkład (w celu połączenia wielu kontrolerów razem, ale możesz także sterować nim samodzielnie). Zmiana limitu prądu lub napięcia wejściowego spowoduje również inne zachowanie przerywania.

OP :: Moje początkowe przypuszczenie jest takie, że przy 48V silnik krokowy jest w stanie wygenerować większy moment obrotowy, ponieważ prąd w cewkach jest w stanie pokonać EMF i wznieść się na wyższe poziomy niż w 24V.

Mój komentarz: moc netto dostarczana do wału zależy tylko od napięcia wstecznego i prądu cewki. Moment obrotowy zależy od iloczynu prądów cewki i względnej zmiany wzajemnej indukcyjności między stojanem i wirnikiem. W każdym razie, jeśli napięcie łącza prądu stałego jest niższe niż szczyt tylnych emfs, kontroler będzie musiał pracować w regionie znanym jako nadmierna modulacja, a prądy fazowe nie będą ładnie wyglądać (wysoki THD, dużo harmonicznych) i to może łatwo wytwarzać hałas przy słyszalnych częstotliwościach. Wyższe napięcie zapewnia napędowi większą przepustowość do zabawy i lepszą regulację prądów.

Wyższe prędkości silnika generują emfs z powrotem o większej wielkości i wyższej częstotliwości mechanicznej / elektrycznej. Widmo harmoniczne prądów, które mogłyby zapewnić średni moment obrotowy, zostaje zatem przesunięte na wyższe częstotliwości, gdzie indukowany rezonans mechaniczny nie przeszkadza już ludzkim uszom.

Jeśli masz 1,8 stopnia na krok, oznacza to 200 kroków na obrót. Przy 4 obrotach na minutę przełączanie między fazami wynosi 13,3 Hz, co jest zbyt niskie dla normalnego słyszenia. Jednak podteksty tego przełączania mogą być słyszalne. Tak więc, jeśli problemem nie jest częstotliwość cięcia, a problemem nie jest częstotliwość mikrostopu (często słyszalna w sprzęcie sterowanym CNC podczas utrzymywania pozycji), wówczas problemem mogą być podteksty podstawowej funkcji silników krokowych.

Czy jest jakiś konkretny powód, dla którego używasz silników krokowych zamiast silników prądu stałego z enkoderami? Może się zdarzyć, że motoreduktory prądu stałego mogą pracować z innym słyszalnym profilem.