步進(jìn)電機(jī)使用總結(jié)——噪聲與振動(dòng)的抑制

不正確地驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)很容易導(dǎo)致電機(jī)發(fā)出“嗡嗡”的噪聲和很大的振動(dòng)。

當(dāng)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，其內(nèi)部都發(fā)出很明顯的噪音，有點(diǎn)類似線圈快速變化那種，一般是由于線圈電流過(guò)大導(dǎo)致的。對(duì)于這種情況，最有效的接決方法是降低電機(jī)線圈中流過(guò)的電流，具體方法包括：設(shè)置驅(qū)動(dòng)器在電機(jī)停止時(shí)自動(dòng)半流，減小電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流。由于步進(jìn)電機(jī)的工作方式，所以步進(jìn)電機(jī)處于何種狀態(tài)，其內(nèi)部線圈都一直有電流變換。

當(dāng)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)動(dòng)作時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)噪聲和振動(dòng)很明顯，應(yīng)按如下步驟檢查:

1、步進(jìn)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)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(dòng)電流、速度很可能都是白費(fèi)力氣。 在我自己的使用經(jīng)歷中，就遇到過(guò)這種情況，雷賽的電機(jī)用一個(gè)其他牌子的驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)，在其它條件一樣的情況下，總是會(huì)產(chǎn)生很明顯的噪聲和振動(dòng)，并帶動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)發(fā)出很大的聲響。同樣，用雷賽的驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)一些其他廠家的步進(jìn)電機(jī)，同樣會(huì)發(fā)出很大的噪聲和振動(dòng)。所以建議大家在選用步進(jìn)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器的時(shí)候，最好是成套購(gòu)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(hào)的驅(qū)動(dòng)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(jī)驅(qū)動(dòng)器分?jǐn)?shù)字式和模擬式兩種，模擬式的驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)時(shí)噪聲較大，而數(shù)字式的基本沒(méi)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(jī)驅(qū)動(dòng)優(yōu)化。所以如果要確保噪音和振動(dòng)盡量小的話，建議選用數(shù)字式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。

3、正確地調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的細(xì)分和電流，細(xì)分越大，電機(jī)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(lái)實(shí)現(xiàn)加減速和勻速時(shí)的速度計(jì)算、控制，對(duì)于一般的MCU，都是很容易勝任的。在保證步進(jìn)電機(jī)有足夠的力矩帶動(dòng)負(fù)載情況下，也應(yīng)盡量減小驅(qū)動(dòng)電流，該參數(shù)設(shè)置得越小，同樣電機(jī)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(jī)加減速度，最高運(yùn)行速度。實(shí)驗(yàn)表明，步進(jìn)電機(jī)在加減速過(guò)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(jī)加減速不丟步情況下，可以適當(dāng)提高步進(jìn)電機(jī)的加減速度。在輕負(fù)載情況下，步進(jìn)電機(jī)的加減速應(yīng)該控制在1S以內(nèi)，不然會(huì)聽(tīng)到很明顯的電機(jī)加減速時(shí)，驅(qū)動(dòng)電流頻率改變帶來(lái)的噪聲。設(shè)定最高運(yùn)行速度時(shí)，則需要考慮電機(jī)力矩是否足夠以帶動(dòng)負(fù)載，該速度下是否會(huì)和連接的機(jī)械結(jié)構(gòu)發(fā)生共振。