Когда вы вкладываете душу и деньги в сборку или модернизацию 3D-принтера, последнее, чего вы ждете, – это противный скрип, вибрация и рывки на прямых линиях. Драйверы Trinamic (TMC) – это стандарт плавности и тишины, но даже их нужно правильно «поговорить». Если моторы гудят, дергаются или перегреваются, скорее всего, проблема в настройке режимов StealthChop и SpreadCycle или подборе силы тока.

Почему TMC могут дребезжать и дергаться?

Многие думают, что установка драйверов TMC2208, TMC2209, TMC5160 или TMC2130 – это волшебная таблетка, которая сразу даст идеальную тишину. Но это не так. Важно понимать, что плавность хода зависит от трех китов: режима работы, силы тока и микрошага.

  • StealthChop (Сайлент-мод): Режим максимальной тишины и плавности. Идеален для низких и средних скоростей. Однако на высоких скоростях или при резких ускорениях может терять момент и вызывать «пропуски шагов», что выглядит как рывки.
  • SpreadCycle: Более динамичный режим с лучшей отдачей на высоких скоростях. Он чуть громче, но обеспечивает стабильность при быстрых перемещениях. Часто TMC автоматически переключаются между режимами, но ручная настройка границ позволяет убрать нежелательные переходы.
  • Interpolate (128-й микрошаг): Эта функция сглаживает сигнал. Но на низком качестве шагового двигателя или при неверном токе она может вызывать микродребезг и потерю крутящего момента.

Шаг 1: Калибровка Vref или настройка в прошивке

Самая частая причина рывков – завышенный или заниженный ток двигателя. Если ток слишком низкий, мотор будет «теряться» и проскакивать шаги. Если слишком высокий – будет греться и вибрировать.

Для драйверов в режиме UART (например, TMC2209 на SKR или Octopus) настройка идет через параметры в Klipper или Marlin:

  • Найдите параметр run_current (в Klipper) или stepper_current (в Marlin). Это значение в амперах (например, 0.8 для X/Y, 1.0-1.2 для E).
  • Значение должно быть примерно на 20-30% ниже максимума, указанного в паспорте вашего двигателя (например, для NEMA 17 400мА подойдет 0.8А).
  • Если вы используете аналоговое управление (поворотный резистор на плате), измерьте напряжение на штифте Vref мультиметром. Формула: Vref = I_rms * 1.2 * R_sense. Для TMC2208/2209 с R_sense=0.11 Ом: Vref ≈ 0.4 * I_rms.

Совет: Если мотор дергается на старте, попробуйте увеличить параметр hold_current (удерживающий ток) до значения, близкого к рабочему, чтобы компенсировать нагрузку в момент разгона.

Шаг 2: Оптимизация StealthChop и границ переключения

В Klipper есть мощный инструмент для настройки плавности – блок [tmcxxxx]. Например, для TMC2209:

  • stealthchop_threshold: Установите значение, при котором драйвер переключится с StealthChop на SpreadCycle. Если вы печатаете медленно, но слышите рывки на периметрах, поднимите этот порог (например, до 200-300 мм/с). Это заставит мотор оставаться в тихом режиме дольше.
  • driver_SIOL: Иногда полезно включить «встроенный сенсор тока» (если поддерживается), но для плавности лучше фокусироваться на interpolate.
  • driver_internal_r_sense: Используйте внутренний шунт для большей точности, если внешний недоступен.

Если вы видите, что мотор вибрирует именно в StealthChop, попробуйте отключить interpolate (driver_interpolate: 0). Это переключит драйвер в режим чистого 256-го микрошага, что часто убирает «вой» и дребезг на низких скоростях, хотя и увеличивает нагрузку на процессор.

Шаг 3: Настройка ускорений и микропараметров

Иногда проблема не в драйвере, а в механике и настройках движения:

  • Ускорение (Acceleration): Слишком высокое ускорение заставляет мотор рывком преодолевать инерцию. Попробуйте снизить max_accel для X/Y до 2000-3000 мм/с² и проверьте, исчезли ли рывки.
  • Микрошаг (Microstepping): Стандартно используется 16 шагов. Для абсолютной плавности можно попробовать 32 или 64, но это требует мощного процессора (особенно для Klipper). Не стоит ставить 128 без необходимости – это может привести к потере точности.
  • Коррекция столба (Current Smooth Time): В продвинутых настройках (например, в Marlin) есть параметр сглаживания тока. Увеличение времени сглаживания помогает убрать резкие скачки напряжения.

Практический чек-лист устранения шумов

Если после настройки проблема осталась, пройдитесь по этому списку:

  • Проверьте механику: Поршневые ремни? Смазали ли линейные подшипники? Иногда «дребезг» – это просто вибрация корпуса из-за незатянутых винтов.
  • Крепление драйверов: Плохой контакт или перегрев платы драйвера вызывают сбои. Убедитесь, что на TMC стоят радиаторы и есть поток воздуха.
  • Питание: Пульсации в блоке питания могут влиять на работу драйвера. Попробуйте подключить конденсаторы фильтрации (100-470 мкФ) на клеммы питания моторов.
  • Тестовый G-код: Напечатайте простую коробку с разными скоростями периметра (30, 50, 80 мм/с). Слушайте, на какой скорости начинается визг. Это поможет точнее настроить stealthchop_threshold.

Заключение

Настройка плавности хода TMC – это баланс между тишиной, скоростью и моментом. Не бойтесь экспериментировать с параметрами run_current и stealthchop_threshold. Чаще всего проблема решается повышением тока на 0.1-0.2А или смещением границы переключения режимов. После правильной настройки ваш принтер станет не просто тише, но и начнет печатать ровнее, без артефактов на стенах. Удачи в печати!»