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步进电机的噪音来自哪里? 步进电机的噪音来自哪里? 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. 步进电机有一个缺点就是噪音比较大,特别是在低速的时候. 震动主要来自两个方面一是步进电机的步距分辨率(步距阶跃)另一方面是来自斩波和脉宽调制(PWM)的不良模式反应. 步距角分辨率和细分 典型的步进电机有50个极(Poles),就是200个整步(Full Steps) ,也就是整步情况下每步1.8°角度,电机旋转一周需要360°.但是也有些步进电机的步距角更小比如整步需要800步的.起初 这些步进电机被用作整步或者半步模式下,矢量电流提供给电机线圈A(蓝色)和线圈B(红色)矩形曲线图.描述了整个一个周期360°的曲线.在图3和图4中很明显看到电机线圈在90°换相点处线圈电流要么是最大电流(full power)要么是没有电流. 一个周期内(360°)每组线圈由4个整步或者8个半步构成. 也就是50个极的步进电机需要50个电气步距来完成一周的机械旋转(360°) 斩波和PWM模式 在一个完整的电周期内,电流方向改变时 在正弦波过零处有个平稳过渡期,这个会影响在很短的过渡期内线圈里面的电流为零,也就是电机此时根本就没有力矩,这就导致了电机摆动和振动,尤其是在低速情况下. 如何使步进电机实现完全的静音? 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. 这些频率变化着的PWM发出的声音是在可听范围之内的,会发出嘶嘶的声音,而且电子定子会由于磁致伸缩产生更大的噪音,进而会传递引起机械系统的震动.而StealthChop的固定斩波频率就不会有这些问题.没有斩波频率的变化 除了电机运行时候微步相序分配器的变化. 除了电机轴承钢球磨擦的声音,这是无法避免的之外,StealthChop可以驱动电机工作在极度的精音下,可以实现控制电机声音在10dB分贝以下,噪音大大低于传统的电流控制方式.我们从物理中得知 3dB分贝的减少量会将噪音程度降低一半. 对步进电机来说改变了什么? 但是相比过去,如今步进电机被更简单的控制单元驱动,更先进的算法和更高度集成的微电子是原来的电机发挥出更大的潜能.在接近电机的驱动电路中更多的信息被获取和处理并实时在驱动电流里被处理以优化电机控制,StealthChop便是一个完美的例子它的算法和PWM斩波紧密联系,此外这些信息还可以反馈到更高的应用控制层,而传统的步进驱动方案都是单向的(脉冲/方向),所有TRINAMIC的智能步进电机驱动方案都是双向通讯,这些接口还可以监测不同状态、诊断信息.这可以增加系统的可靠性,提供系统的性能. 3轴闭环步进伺服驱动控制模块支持S曲线加速超静音驱动 ●供电电压11…28V DC或18…53V DC ◆机械参数: ● 4个M3的安装孔 ●两相步进电机最大电流3A或者6.5A ◆接口: ●8个数字量输入(兼容24V) ●1个使能输入 ●RS485,CANopen,USB,RS232,EtherCAT ●高效能,低发热 ●可在运动过程中实时改变目标位置,速度,加速度等参数 ●每轴可以同步运动或者单独运动,可编程控制 ●可通过外部编码器实现大位置闭环,避免丢步 ●自带编程软件 ●支持二次开发 |
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