Som de alta frequência do motor de passo

Estou usando um motor de passo para uma configuração de pórtico. Quando eu ligo o motor acima de certas velocidades, neste caso 4rev / s, ele produz um tipo de som agudo de alta frequência. É um motor de 4.5A e estou funcionando com 24V.

Se eu acionar o motor em 48V, sou capaz de reduzir bastante o som de alta frequência; na verdade, tenho que subir até 6rev / s para que ele fique em níveis audíveis / irritantes.

Meu palpite inicial é que, em 48V, o stepper é capaz de gerar mais torque, já que a corrente nas bobinas é capaz de superar a EMF de volta e subir para níveis mais altos do que em 24V. Essa é uma suposição correta ou há mais?

Não acredito que o motor esteja com defeito, pois tentei alguns motores diferentes com a mesma classificação de 4.5A e todos eles têm um ponto na velocidade em que começam a produzir o ruído de alta frequência.

A maioria dos drivers de passo limita a corrente "cortando" a saída de sua unidade com alguma frequência. Quer a frequência real pareça estar um pouco fora do alcance da audição humana, é possível ouvi-la com frequência. Você pode verificar se o corte atual está relacionado aplicando um torque (por exemplo, agarre o eixo com os dedos!) E veja se as características do lamento variam. O fato de variar com a velocidade também é um bom indicador.

O seu controlador pode ter algum ajuste para a frequência de corte (nos controladores mais antigos, era definido por um RC externo que era acionado por um oscilador interno). Alguns têm uma entrada direta para isso (para encadear vários controladores, mas você também pode conduzi-lo). Alterar o limite de corrente ou a tensão de entrada também resultará em um comportamento de corte diferente.

OP :: Meu palpite inicial é que, em 48V, o stepper é capaz de gerar mais torque, já que a corrente nas bobinas é capaz de superar a EMF de volta e subir para níveis mais altos do que em 24V.

Meu comentário: a energia líquida entregue ao eixo depende apenas das tensões de fem de volta e das correntes da bobina. O torque depende do produto das correntes da bobina e da mudança relativa na indutância mútua entre o estator e o rotor. De qualquer forma, se a tensão do seu link CC for menor que o pico de suas fems de volta, o controlador terá que trabalhar em uma região conhecida como supermodulação, e as correntes de fase não parecerão bonitas (THD alto, muitos harmônicos) e isso poderia facilmente produzir ruído em frequências audíveis. Uma voltagem mais alta oferece ao drive mais largura de banda para brincar e regula melhor as correntes.

Velocidades mais altas do motor geram back emfs com maior magnitude e maior frequência mecânica / elétrica. O espectro harmônico das correntes que poderiam fornecer torque médio é, portanto, deslocado para frequências mais altas, onde a ressonância mecânica induzida não incomoda mais os ouvidos humanos.

Se você tem 1,8 graus por etapa, isso significa 200 etapas por rotação. A 4 rpm, a alternância entre as fases é de 13,3 Hz, o que é muito baixo para a audição normal. No entanto, conotações dessa alternância podem ser audíveis. Assim, se o problema não for a frequência de corte, e o problema não for a frequência de micro-passos (geralmente audível em equipamentos acionados por CNC quando mantidos em posição), então o problema pode ser conotação da função fundamental dos motores de passo.

Existe uma razão específica para você usar motores de passo, em vez de motores CC com codificadores? Pode ser que os motores CC de engrenagem possam funcionar com um perfil audível diferente.