深圳市东么川伺服控制技术有限公司
电话:15002093712
邮箱:983847136@qq.com
地址:深圳市龙华区民治街道樟坑社区青创城A栋B502
什么是步进电机共振?需要如何避免?
发布时间:2020-11-14 07:16:53
离散的,逐步的运动使步进电机具有精确的定位能力,这也可能导致某些不良的性能特征,即由于共振而引起的振动和噪声。
步进电动机由于转子的惯性而在每一步中自然会表现出较小的振动,这会导致电动机略微超调(或在某些情况下会下冲)步进位置并振荡,直到以正确的步进角“稳定”下来。
如果这些振荡的频率与电动机的固有频率相匹配,则会发生共振,从而导致听得见的噪声,振动,并在极端情况下导致失步或失速。
尽管制造商使用多种设计技术来降低步进电机的共振(例如特殊绕组配置或低惯量转子设计),但用户或OEM仍可以采取一些措施来降低步进电机系统的共振。
步进电动机的谐振频率(ω)正比与电机的转矩刚度(K)和惯性(J)之比的平方根,改变任何一个参数都会改变电动机的谐振频率。
减少步长
减少步进电动机共振的广泛方案是减小电动机的步长。这可以通过微步进或使用5相步进电机来完成。
微步进是步进电机的一种控制方法,该方法通过电子方式将每个步分成较小的增量。步进尺寸较小时,每个绕组中电流的建立和衰减更加平缓,并且步进之间的转矩变化较小。
类似地,五相步进电机通过将定子和转子齿之间的偏移减小到齿距的1/10来减小电机的步距,从而获得0.72度的步进角(相比之下,步进电机的步进角为1.8度标准2相步进电机)。
同样,较小的步长意味着将转子移至下一个位置所需的转矩较小,因此电流的积累和衰减不再那么大,并且可以减少过冲。
增加阻尼
机械阻尼器(无论是内部粘性阻尼器还是外部阻尼设备)都可以通过改变系统的惯性来消除或减少步进电机的共振,从而改变电机的共振频率。
如果电动机确实发生共振,则阻尼器会吸收一些振动能量,这些振动能量是在电动机振荡并固定在步进位置时产生的。
使用变速箱
虽然齿轮箱通常用于增加电动机的扭矩,但是增加齿轮箱也会增加传动系统的电动机侧的惯性,从而降低电动机的共振频率(请参见上面的方程式)。
在步进电机上增加齿轮箱也意味着电机将需要以更高的速度运行,通常超出其共振频率范围。
使用斩波器驱动器
减少步进电机共振的另一种方法是精确控制流向电机的电流,以使其仅接收每一步所需的电流量(并因此获得扭矩)。
这通常通过一种叫斩波器驱动器的步进驱动器来完成,该驱动器使用脉冲宽度调制来改变输出到电动机的电压和电流,并精确地控制电动机的转矩。
- 上一篇:不知道步进电机怎么加编码器的看过来?
- 下一篇:键盘控制怎么控制步进电机?方法教程
产品推荐:两相步进电机
产品推荐:无刷电机
产品推荐:两相步进驱动器
产品推荐:直流无刷驱动器