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怎样解决步进电机干扰
发布时间：2017-08-11 09:00:22
怎样解决步进电机干扰
十几年前小编发表过关于步进电机丢步和抗干扰的问题。其实关于丢步，本意是步进电机驱动器没能全部执行上位机发来信号，或者说个别信号脉冲没有被驱动器转变为电脉冲，主要发生于驱动器的运算能力上，现在的芯片处理速度让这种问题不会出现了，大家习惯把机械没有到位都归咎于步进电机的丢步。不能否认伺服电机的闭环效应确实解决了堵转导致的角度没走出来，但是一些场合的干扰问题依然困扰着步进电机和伺服电机，对于干扰，伺服电机除了要解决脉冲信号的干扰问题，还要应对编码器的干扰问题。
干扰源是什么？
现在我们简单分析一下干扰是怎么产生的。1、大家都知道步进电机伺服电机自身也是干扰源，尤其高压型步进电机的静电是很强的；2、任何通过电流的导线或线圈周围都存在磁场，这是电磁干扰。变频器、电焊、甚至劣质的继电器和劣质的开关电源都是常见的干扰源。
干扰是怎么产生呢？ 正常的方波是规则的没有被干扰的控制信号方波产生干扰以后，控制信号被干扰干扰的电流可能把高电平叠加更高，
脉冲信号高电平被干扰可能削减更低，也可能让低电平变成高电平。步进电机信号低电平被干扰干扰的结果可能是角度走多，也可能走少，甚至没有发脉冲的时候电机自己就转起来。解决干扰的办法就是从各个环节去切断干扰源。
1、金属外壳
现在步进电机驱动器伺服电机驱动器多采用金属外壳，使外部干扰电场的电力场不影响其内部的电路。反过来，驱动器内部电路产生的电力线也无法外逸去影响外电路。作为金属屏蔽层的外壳，用户还应做好接地
2、信号隔离
电控箱基本都是金属箱体，当有强干扰时，我们要把强干扰源用金属板隔离。
电控箱金属板干扰隔离
3、使用屏蔽线
电缆屏蔽层有超细的高密度高导通性的金属细线编织成保护层，可以吸收外部辐射的高频电磁场变化，从而起到屏蔽保护的作用，电缆屏蔽层的接地，通常是在信号接收端的单端接地。
有必要的话电机线也采用屏蔽线，如果不能保证电机线采用屏蔽线，就要注意驱动器的安装尽量靠电控箱的边缘，电机线在电控箱内尽可能短，电机线走线与控制线走向分开
4、减少信号传输的接线端子尖角线头
减少信号传输的接线端子尖角线头，尽量一根电缆线直接到接收端。信号传输中间的接收端子是一个暴露的干扰吸收“天线”单元，尤其是线头和金属尖角，好像是伸出去的天线，这连接线缆时应尽量没有暴露外翘的线头，做圆滑性处理，在信号传输中应尽力避免线头与尖角。
5、电容滤波
电容滤波是也是解决干扰的有效方法，但是并不推荐，因为电容的容量是需要计算的。电容滤波是有频段的，很多人以为电容是越大越好，其实不然。一方面每个电容有一定的滤波频段，在以谐振点为中心的一段频段之内有较好的滤波效果，其他部分滤波效果不佳；另一方面大的电容会拉低电压，可能把有效信号脉冲吸收掉。
6、接地
前面三条都讲到了接地，这里还是有必要单独说一下。笔者曾经到金华调试设备的时候发现干扰问题，旁边点焊一工作，这边电机就自己转起来了，试了很多方法，最后把驱动器和控制器的地线分别引到窗外的水沟里，干扰就彻底解决了。其实接地最难的是强电接地和弱电接地怎么分开。
7、编码器
在强干扰环境下，步进电机编码器，伺服电机编码器也不能幸免。这时候除了线缆用屏蔽线接地，和给编码器罩金属外壳，还要选择合适的编码器型号，因为有的编码器本身就具有更强的抗干扰能力。
8、干扰源的改善在一部分场合，这是最有效最彻底的解决方法，相当于斩首行动了。类似于焊机这种设备，干扰强度很难优化，但是可以把控制箱放远一点。其他的干扰源其实没有那么强。不管你信或者不信，事实都摆在那里，不是0.5KW的变频器干扰就一定弱，5KW的的变频器干扰就一定强，也要看品质的。
另外，大多数人不会相信继电器也会是干扰源，和线圈产生的电磁有关，也和导通瞬间接触不好，若即若离产生脉冲电流有关。
不了解干扰原理的朋友，可以去了解一下无线充电的原理。更多步进电机，步进驱动器，步进电机驱动器，无刷电机，无刷驱动器，无刷电机驱动器问题欢迎访问深圳市东么川伺服控制技术有限公司官网进行咨询。
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