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講述步進(jìn)電機產(chǎn)生噪音的原因
講述步進(jìn)電機產(chǎn)生噪音的原因
步進(jìn)電機廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，那么，步進(jìn)電機在工作中有時候會發(fā)生噪音，是什么原因呢?下面由小編和大家一起討論下這個問題：
步進(jìn)電機是一種感應(yīng)電機，其工作原理是利用電子電路將直流電變成分時供電。多相時序控制電流，用這種電流為步進(jìn)電機供電，步進(jìn)電機才能正常工作，驅(qū)動器就是為步進(jìn)電機分時供電的，多相時序控制器。
步進(jìn)電機在構(gòu)造上有三種主要類型：步進(jìn)電機反應(yīng)式、永磁式和混合式。
下面簡單說一下產(chǎn)生噪音的原因：
第一，步進(jìn)電機的振動噪音
由步進(jìn)電機本體引起的原因：
1、齒槽轉(zhuǎn)矩。
2、定子與端蓋的剛性不夠。
3、激磁電源的高次諧波成分。
4、各部分配合松動。
5、線圈本身的位移。
6、轉(zhuǎn)子偏心或動平衡不好。
7、軸承預(yù)緊力不合適。
8、與安裝機械和負(fù)載系統(tǒng)的共振。
9、傳動系統(tǒng)(齒輪嚙合的不平衡等)。
10、徑向吸引力引起的轉(zhuǎn)子變形產(chǎn)生的振動噪音。
11、線圈及磁路的不平衡，及機械結(jié)構(gòu)的不對稱。
當(dāng)驅(qū)動步進(jìn)電機動作時，如果發(fā)現(xiàn)步進(jìn)電機噪聲和振動很明顯，應(yīng)按如下步驟檢查:
1、步進(jìn)電機和驅(qū)動器是否配套，這是很關(guān)鍵的：如果它們并不配套的話，下面的一些步驟的調(diào)節(jié)細(xì)分、驅(qū)動電流、速度很可能都是白費力氣。 在我自己的使用經(jīng)歷中，就遇到過這種情況，雷賽的電機用一個其他牌子的驅(qū)動器驅(qū)動，在其它條件一樣的情況下，總是會產(chǎn)生很明顯的噪聲和振動，并帶動機械結(jié)構(gòu)發(fā)出很大的聲響。同樣，用雷賽的驅(qū)動器驅(qū)動一些其他廠家的步進(jìn)電機，同樣會發(fā)出很大的噪聲和振動。所以建議大家在選用步進(jìn)電機和驅(qū)動器的時候，最好是成套購買，并且要確保買到的是正規(guī)產(chǎn)品。現(xiàn)在市面上同一款型號的驅(qū)動器，都有很多廠家生產(chǎn)。比如DM542，比較正規(guī)的都有安科特和雷賽這些。
2、現(xiàn)在的步進(jìn)電機驅(qū)動器分?jǐn)?shù)字式和模擬式兩種，模擬式的驅(qū)動步進(jìn)電機時噪聲較大，而數(shù)字式的基本沒有。其原因大致在于數(shù)字式里面增加了一塊DSP芯片進(jìn)行步進(jìn)電機驅(qū)動優(yōu)化。所以如果要確保噪音和振動盡量小的話，建議選用數(shù)字式步進(jìn)電機驅(qū)動器。
3、正確地調(diào)節(jié)步進(jìn)電機驅(qū)動器的細(xì)分和電流，細(xì)分越大，電機里的線圈變化幅度也就越小，也就減輕了噪聲。細(xì)分一般建議設(shè)置在8細(xì)分及以上，如果使用查表法來實現(xiàn)加減速和勻速時的速度計算、控制，對于一般的MCU，都是很容易勝任的。在保證步進(jìn)電機有足夠的力矩帶動負(fù)載情況下，也應(yīng)盡量減小驅(qū)動電流，該參數(shù)設(shè)置得越小，同樣電機里的線圈電流變化幅度也就越小。
4、正確設(shè)置步進(jìn)電機加減速度，最高運行速度。實驗表明，步進(jìn)電機在加減速過程中，更容易產(chǎn)生額外的噪聲。解決的方法即是在保證步進(jìn)電機加減速不丟步情況下，可以適當(dāng)提高步進(jìn)電機的加減速度。在輕負(fù)載情況下，步進(jìn)電機的加減速應(yīng)該控制在1S以內(nèi)，不然會聽到很明顯的電機加減速時，驅(qū)動電流頻率改變帶來的噪聲。設(shè)定最高運行速度時，則需要考慮電機力矩是否足夠以帶動負(fù)載，該速度下是否會和連接的機械結(jié)構(gòu)發(fā)生共振。
