步进电机噪音和振动的原因分析及应对策略

2019-3-3 10:46| 发布者: 198366809| 查看: 28| 评论: 7|原作者: 198366809

摘要: 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。 ...

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:

1、步进电机和驱动器是否配套，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，最好是成套购买，并且要确保买到的是正规产品。现在市面上同一款型号的驱动器，都有很多厂家生产。比如DM542，比较正规的都有安科特和雷赛这些。

2、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。

3、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。

4、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。