ステッピングモーターの振動を最小限に抑えるにはどうすればよいですか？

ステッピングモーターを、それを保持するマウントとその出力の両方への振動を最小限に抑えて、非常に滑らかで一定の速度で実行したいと思います。ステップ間でも速度が一定になるようにステッピングモーターを駆動するにはどうすればよいですか？

必要なのは正弦波電流駆動です。

つまり、モーターをステッパーではなく、従来のブラシレスモーターのように扱う必要があります。これにはかなり特殊なステッパードライバーが必要で、簡単ではありません。

より簡単な代替策は、ステッピングモーターをマイクロステッピングすることですが、それでは完全にスムーズな回転が得られません。

本当に、非常にスムーズな回転運動が必要な状況では、ステッパーは本当に間違った制御システムです。ブラシレスACモーター、または少なくともブラシ付きDCサーボモーターを使用する必要があります。

ここでは、ステッパドライブモダリティにまともなホワイトペーパーでは、いくつかは、AC同期モータに対照的なと、です。

フルステップ駆動を使用すると、ローターはばね-質量システムのように機能し、ローターは質量であり、磁力はばねです。あるステップから次のステップに移動すると、モーションは常に荒くなります。ローターは1つのステップから次のステップにかなりジャンプし、ばねがローターのエネルギーを減衰させるまでに少し時間がかかり、小さな振動が発生します（読み取り：ラフモーション）。

ハーフステップモードを使用すると、これをスムーズにでき、さらにトルクの非線形性を補正できます。このリンク

このロジックに従って、最終的にはファインステッピング、マイクロステッピング、正弦波駆動を使用します。（マイクロリンクについては、このリンクを参照してください）

さらに詳細：

ステッピングモーターのローターの共振周波数は通常、約50 Hz〜400 Hzです。モーターを独自の機械的共振周波数でフルステップモードで駆動すると、状況がかなり悪化し、ステップを失う（ジャンプオーバー）可能性があります。速度が遅い場合は、モーターの共振周波数よりも低くすることをお勧めします。高速の場合は、加速しながらできるだけ早く共振を超えてください。フルステップ運転は使用しないでください。

速度が制限要因でない場合にのみ、私は還元器を提案することができます。

それ以外の場合は、フィードバックのあるブラシレスモーターを使用します。

「音響機械的」に減衰させる機会について、構造と励振器の組み合わせを評価します

パルス方形波電流により、トルクは高くなりますが、変調されたトルクは多くの高調波を伴います。これらは不可避であり、マイクロステッピングまたは共振周波数の回避によってトルクを低減します。

したがって、機械的サブシステムの共振とうなりをなくすための基本は、剛性の高いシャーシで共振周波数を上げ、エラストマーショックマウントと切り離して構造の共振を減衰させるか、不可能であれば粘性の減衰を追加することです。これらは、地震の基礎設計、バスレフスピーカーエンクロージャー、ローターモーターマウントに見られる品質です。

私は80年代に日本のハードディスクドライブのステッピングモーターをテストするために、ステップ式のリニア回転希土類磁石モーターを使用していました。ホイールを再発明するよりも、日本の最高のデザインをリバースエンジニアリングすることで、より多くを学ぶことができます。

研究開発後の私のキャリアの一部として、設計検証テストまたはDVTを実行して、製品のOEMによる100万ドルの契約の購入を認定しました。NPLの（日立の子会社）の設計は、加速段階の速度と非常に静かで、非常に高速だったと油は振動ダンパ満たされただけで、これを持っている自動車のトランスミッション、などが、これに透明なプラスチックのリングに薄い真鍮リングで作られた振動を減衰し、大幅に削減するオーバーシュートにも最大速度までスムーズに加速する速度プロファイルを作成する次に、目標位置まで減速します。彼らはハーフステップブリッジモードのみを使用しましたが、ベルトまたはチェーンの代わりに硬いプリテンションSSホイルバンドを使用して、ロータリーまたはリニアアクチュエーターでロータリーからリニアギアへの減速方法を転写しましたが、固体ベースプレート。

すべての機械システムには共振があり、刺激周波数がステッパー基本周波数の低調波ではないことを確認するための分析が必要です。また、ショックマウントでさえ、ローパスフィルターとしてQ増幅を備えています。

注：現在、すべてのディスクドライブは回転ボイスコイルを使用しています（可動コイル付きの希土類ソレノイドソレノイドモーターなど）。しかし、フロッピードライブとDVDプレーヤーは、サーボポジショナーにウォームギア駆動ステッパーを使用しています。機械的なローパスフィルターの観点から、操作が非常にスムーズである理由を確認してください。

RPMの上昇とPWMの使用により、ステッパートルクも低下します。したがって、最大は失速/始動トルクであり、最終的なRPMトルクは最小です。マージンは必要に応じて把握し、機械的な磁気スプリアスからの面白い共振がないことを確認する必要があります。

PWMモードHドライバーシステムには共振振動と副共振振動があることを知っているので、聞こえる振動とそれがどこから来るのかを注意深く測定してください！磁気ステップ共鳴または副共鳴。回転式の粘性ダンパーフライホイールを入手します。

ステッピングモーターを搭載したデバイスでこれと同じ問題が発生していますが、最速の速度です。

私は、上記および他のサイトで読んだ素晴らしいフィードバックを利用することにしました。

私は歯付きベルトを使用していて、パルスを減衰させる方法を探していました。現在はノイズが多く、遅い速度では、各パルスでただ「ハンマリング」します。

私の研究では、ステップパルスを減衰させるためにベルトテンショナー（ばね荷重ベルト）に出会いました。ベルトを使用している場合、これが役立ちます。

振動を減らすには：

1. 質量を追加-フライホイールなど
2. 絶縁-サードパーティを使用して電力を供給
3. 力を減らす-電流を減らす、マイクロステップ、または（私の場合は、スプリングベルトテンショナーを追加します）他の多くの方法で力を減らします。
4. チューニング-該当する場合はモーターを高速で回転させ、減速します
5. 減衰-「ショックアブソーバー」など、ショック付きのスプリングベルトテンショナーのようなもの

上記の反応が指摘したように、最良の方法は異なるタイプのモーターを選択することだと思います。

参照してくださいGeckodriveサポートページ（申し訳ありませんが、直接リンクすることは不可能と思われる）どのようにモーフィング作品>、特にアプリケーションNotes->ステップDrivers-を。ステップモーターの基本も役立ちます。

基本的に、十分に速く進みたい場合は、2つのことが起こります。

1. マイクロステップは必要ありません。
2. モーターのトルクのほとんどを失います。