Deux ans plus tard ... je voulais ajouter quelques détails sur la vitesse typique par rapport aux vibrations / bruit pour tout moteur pas à pas.
Lors d'un pas très lent, comme un par seconde, l'arbre se déplace vers le nouvel emplacement et dépasse, puis sous-dépasse plusieurs fois jusqu'à ce qu'il se stabilise sur cette étape. Le processus se répète à chaque nouvelle étape.
La tension / le courant électrique doit être suffisant pour la charge et la taille du moteur doit être sélectionnée pour correspondre au couple requis.
Une fois que le moteur n'a pas besoin de bouger, la tension / le courant peut être réduit d'environ 50% à 75% pour maintenir cette position. Dans les cas où la friction est dominante, ou en utilisant un certain type d'engrenage, le moteur peut être complètement désactivé. Ceci est similaire aux relais qui ont besoin par exemple de 12 volts pour s'activer, mais qui maintiennent ensuite facilement le contact activé avec seulement 9 volts.
En augmentant la vitesse à environ 20 par seconde, les vibrations / bruits atteignent son maximum. C'est une vitesse que la plupart des ingénieurs tenteront d'éviter.
Au fur et à mesure que la vitesse augmente, les vibrations / bruit diminuent, le couple diminue également. Si vous tracez le bruit en fonction de la fréquence, la forme montrera une direction claire vers le bas avec des maxima locaux, souvent à une fréquence harmonique.
Supposons qu'une valeur typique supérieure à 100 pas par seconde, la vibration est suffisamment faible pour être tolérable et disons que le couple devient trop faible pour un fonctionnement fiable au-dessus de 500 hertz.
Vous pouvez démarrer un moteur pas à pas en utilisant n'importe laquelle de ces fréquences immédiatement, sans augmenter la vitesse de 100 Hz à 500 Hz. De même, vous pouvez interrompre brusquement les étapes, quelle que soit la fréquence. Le courant de maintien est suffisant pour bloquer le moteur à cette étape.
La rampe est nécessaire lorsque vous souhaitez dépasser la fréquence maximale. Compte tenu du nombre "typique" ci-dessus, vous pouvez constater que votre moteur a encore suffisamment de couple, lorsqu'il est accéléré en douceur, pour fonctionner de 500 Hz à 700 Hz. L'astuce pour un fonctionnement fiable est de démarrer la rampe quelque part comme 400 Hz, puis de la laisser augmenter jusqu'à 700 Hz. Gardez-le à cette vitesse jusqu'à l'approche de la position cible.
Ensuite, décélérez en douceur de 700 Hz à 450 Hz. Si la position cible n'est toujours pas atteinte, maintenez le moteur à cette vitesse. Ensuite, à partir de 450 Hz, vous pouvez vous arrêter. Maintenez le moteur sous tension / courant / tension maximum pendant 0,1 seconde à 1 seconde pour vous assurer que toute source de vibration s'est dissipée.
La rampe linéaire est plus facile à créer. Mais l'optimum est la forme en "S". Vous commencez à la fréquence sûre, augmentez lentement au début et changez le taux d'augmentation exponentielle de la vitesse jusqu'à atteindre le maximum.
Quand il est temps de décélérer, le même algorithme s'applique, diminuant la vitesse lentement et changeant de manière exponentielle la vitesse de diminution, arrêtez de diminuer la vitesse en atteignant la vitesse de sécurité, ce qui permet d'arrêter le moteur brusquement.
Le code réel faisant tout cela, en utilisant un microcontrôleur motorola 68HC05, prenait environ 500 octets (l'EPROM interne était de 8K au total et la RAM était de 128 octets). Il a été écrit en assembleur.
Si vous avez le matériel pour le micro-pas, vous pouvez ignorer toutes les mentions sur le bruit et les vibrations. Vous avez toujours besoin d'une accélération en forme de "S" si vous souhaitez dépasser la vitesse maximale habituelle. Mais comme il n'y a pas de vibration quelle que soit la vitesse, vous pouvez laisser la décélération descendre aussi bas que vous le souhaitez.
Les leçons tirées de la vague carrée sont toujours valables. C'est-à-dire que pour le moyen le plus efficace d'atteindre la destination, vous voulez que la décélération soit à la fréquence juste en dessous du point où le couple moteur est suffisant pour un arrêt et un démarrage brusques.