讲述步进电机产生噪音的原因

   由于步进电机由于结构简单、控制方便、安全性高、成本低、停止时候力矩大、在低速情况下不需要减速机就可以输出很大的力矩、相比直流无刷和伺服电机,步进电机不需要复杂的控制算法也不需要编码器反馈情况下可以实现位置控制.被用在很多要求精确定位的场合,基本上在很多需要移动控制的场合都会用到步进电机如自动化控制、数字化生产如3D、医疗和光学等众多领域. 

     步进电机广泛应用于各个领域,那么,步进电机在工作中有时候会发生噪音,是什么原因呢
     步进电机是一种感应电机,其工作原理是利用电子电路将直流电变成分时供电。多相时序控制电流,用这种电流为步进电机供电,步进电机才能正常工作,驱动器就是为步进电机分时供电的,多相时序控制器。
步进电机在构造上有三种主要类型:步进电机反应步进电机、永磁步进电机混合步进电机
第一,步进电机的振动噪音
由步进电机本体引起的原因:
1、齿槽转矩。
2、定子与端盖的刚性不够。
3、激磁电源的高次谐波成分。
4、各部分配合松动。
5、线圈本身的位移。
6、转子偏心或动平衡不好。
7、轴承预紧力不合适。
8、与安装机械和负载系统的共振。
9、传动系统(齿轮啮合的不平衡等)。
10、径向吸引力引起的转子变形产生的振动噪音。
11、线圈及磁路的不平衡,及机械结构的不对称。
     如何使步进电机实现完全的静音?
    尽管高细分能解决大部分情况下的低频震动;先进的电流控制PWM斩波模式比如TRINAMIC的SpreadCycle算法,这些在硬件上的作用很大程度上减少震动和颤动,这也满足了大部分的应用,也适合高速运动.但是基于电流控制的斩波模式,还是会存在可听得见的噪音和振动,主要是由于电机线圈的不同步,检测电阻上几毫伏的调节噪音和PWM时基误差,这些噪音和振动在一些高端应用场合也是不被允许的,缓慢运行或中速运动的应用,以及任何不允许有噪音和场合.
    TRINAMIC的StealthChop算法也是通过硬件来实现的,从根本上使步进电机静音,但是Stealthchop功能如何影响了步进电机?为什么电机不会出现噪音和震动?Stealthchop采用一种与基于电流反馈电压调制模式如SpeadCycle完全不同的方法.而是采用基于电压斩波模式一种新技术,该技术保证了电机的静音和平稳平滑运动.
     TMC5130-一款小体积,精巧的步进电机驱动控制芯片,带有StealthChop模式.TRINAMIC改进了调制模式.为了最大限度降低电流波动对动态性能的影响,TMC5130采用基于电流反馈来控制电压调制,这允许系统自适应电机的参数和运行电压.来自直接电流控制回路算法引起的微小震荡被消除.


发布时间: 2019-04-22 13:20:48 <<返回列表