步進(jìn)電機(jī)的噪音從何而來 步進(jìn)電機(jī)廣泛用于自動(dòng)化、數(shù)字制造、醫(yī)療和光學(xué)設(shè)備等幾乎所有類型的移動(dòng)應(yīng)用中。 步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是成本相對較低,在不使用變速箱的情況下在靜止和低速時(shí)具有高扭矩,以及對定位任務(wù)的固有適用性。與三相無刷電機(jī)和伺服驅(qū)動(dòng)器相比,步進(jìn)電機(jī)不一定需要復(fù)雜的控制算法或位置反饋來進(jìn)行換向。 步進(jìn)器的缺點(diǎn)是噪音很大,即使在低速或靜止時(shí)也是如此。步進(jìn)電機(jī)有兩個(gè)主要的振動(dòng)源:步進(jìn)分辨率,以及斬波器和脈沖寬度調(diào)制 (PWM) 模式導(dǎo)致的副作用。 步進(jìn)分辨率和微步 典型的步進(jìn)電機(jī)有 50 個(gè)磁極,可實(shí)現(xiàn) 200 個(gè)完整步長,每個(gè)步距角為 1.8°,可實(shí)現(xiàn) 360° 的完整機(jī)械旋轉(zhuǎn)。但也有步數(shù)較少的步進(jìn)電機(jī),甚至高達(dá) 800 個(gè)全步。最初,這些電機(jī)用于全步或半步模式。施加在兩個(gè)電機(jī)線圈 A(藍(lán)色)和 B(紅色)上的電流矢量在整個(gè)電氣旋轉(zhuǎn)(電氣 360°)上顯示為矩形。如圖 3 和圖4 中突出顯示的那樣,電機(jī)線圈以 90° 相移模式以全電流或無電流供電。因此,每個(gè)周期的一電轉(zhuǎn)由 4 個(gè)整步或 8 個(gè)半步組成。也就是說,50 極步進(jìn)電機(jī)需要 50 次電氣旋轉(zhuǎn)才能完成一整機(jī)械轉(zhuǎn)。 
 全步操作(電機(jī)線圈 A = 藍(lán)色和 B = 紅色)

 半步操作(電機(jī)線圈 A = 藍(lán)色和 B = 紅色)
全步或半步等低分辨率步進(jìn)模式是步進(jìn)電機(jī)的主要噪聲源。它們引入了巨大的振動(dòng),這種振動(dòng)遍布系統(tǒng)的整個(gè)力學(xué),特別是在低速和接近某些共振頻率時(shí)。在較高的速度下,由于慣性矩,這些影響會(huì)降低。 轉(zhuǎn)子可以想象成一個(gè)諧波振蕩器或彈簧擺,如圖 所示。在驅(qū)動(dòng)器電子設(shè)備施加新的電流矢量后,轉(zhuǎn)子將沿著新指令位置的方向步進(jìn)到下一個(gè)全步或半步位置。與脈沖響應(yīng)類似,轉(zhuǎn)子過沖并圍繞下一個(gè)位置振蕩,從而導(dǎo)致機(jī)械振動(dòng)和噪音。運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)非平穩(wěn),尤其是在較低的速度下。 
 轉(zhuǎn)子的擺動(dòng)行為導(dǎo)致振動(dòng)
為了減少這些振蕩,可以應(yīng)用一種稱為微步進(jìn)的機(jī)制。這將一個(gè)完整的步驟分成更小的部分,或微步驟。典型分辨率為 2(半步)、4(四分之一步)、8、32 甚至更多微步。定子線圈不是以全電流或零電流供電,而是以中間電流水平接近完整的正弦波波形超過 4 個(gè)完整的步驟。這將永磁轉(zhuǎn)子定位在兩個(gè)后續(xù)完整步驟之間的中間位置。這甚至允許適應(yīng)步進(jìn)電機(jī)的物理特性或應(yīng)用的特殊定制電流波形(TRINAMIC的驅(qū)動(dòng)芯片支持該功能)。 微步進(jìn)的****分辨率由驅(qū)動(dòng)器的 A/D 和 D/A 功能定義。Trinamic 的步進(jìn)電機(jī)控制器和驅(qū)動(dòng)器允許使用每整步高達(dá) 256(8 位)微步的步進(jìn)電機(jī),使用芯片的集成可配置正弦波表甚至完全自定義電流波形。 聯(lián)系人:15801399809 李工 
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