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使用直线模组时,步进电机噪声、振动的抑制方法

2019-11-09

使用直线模组/线性模组的时候会需要使用到电机,那么步进电机出现问题是什么原因呢?不正确地驱动步进电机很容易导致电机发出“嗡嗡”的噪声和很大的振动。


当驱动步进电机时,如果发现步进电机处于静止状态时,其内部都发出很明显的噪音,有点类似线圈快速变化那种,一般是由于线圈电流过大导致的。对于这种情况,最有效的接决方法是降低电机线圈中流过的电流,具体方法包括:设置驱动器在电机停止时自动半流,减小电机的驱动电流。 由于步进电机的工作方式,所以步进电机处于何种状态,其内部线圈都一直有电流变换。 


当驱动步进电机动作时,如果发现步进电机噪声和振动很明显,应按如下步骤检查:


01/ 

步进电机和驱动器是否配套驱动 线性滑台,这是很关键的:如果它们并不配套的话,下面的一些步骤的调节细分、驱动电流、速度很可能都是白费力气。在我自己的使用经历中,就遇到过这种情况,雷赛的电机用一个其他牌子的驱动器驱动,在其它条件一样的情况下,总是会产生很明显的噪声和振动,并带动机械结构发出很大的声响。同样,用雷赛的驱动器驱动一些其他厂家的步进电机,同样会发出很大的噪声和振动。所以建议大家在选用步进电机和驱动器的时候,建议是成套购买,并且要确保买到的是正规产品。


02/ 

现在的步进电机驱动器分数字式和模拟式两种,模拟式的驱动步进电机时噪声较大,而数字式的基本没有。其原因大致在于数字式里面增加了一块DSP芯片进行步进电机驱动优化。所以如果要确保噪音和振动尽量小的话,建议选用数字式步进电机驱动器。


03/ 

正确地调节步进电机驱动器的细分和电流,细分越大,电机里的线圈变化幅度也就越小,也就减轻了噪声。细分一般建议设置在8细分及以上,如果使用查表法来实现加减速和匀速时的速度计算、控制,对于一般的MCU,都是很容易胜任的。在保证步进电机有足够的力矩带动负载情况下,也应尽量减小驱动电流,该参数设置得越小,同样电机里的线圈电流变化幅度也就越小。


04/ 

正确设置步进电机加减速度,最高运行速度。

实验表明,步进电机在加减速过程中,更容易产生额外的噪声。解决的方法即是在保证步进电机加减速不丢步情况下,可以适当提高步进电机的加减速度。在轻负载情况下,步进电机的加减速应该控制在1S以内,不然会听到很明显的电机加减速时,驱动电流频率改变带来的噪声。设定最高运行速度时,则需要考虑电机力矩是否足够以带动负载,该速度下是否会和连接的机械结构发生共振。

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