怎樣解決步進電機振動和噪聲大的缺點

步進電機在低速轉(zhuǎn)動時振動和噪聲大是其固有的缺點，一般可采用以下方案來降低：

A.如步進電機正好工作在共振區(qū)，可通過改變減速比等機械傳動避開共振區(qū)；

B.采用帶有細分功能的驅(qū)動器，這是很常用的、很簡便的方法；

C.換成步距角更小的步進電機，如三相或五相步進電機；

D.換成交流伺服電機，幾乎可以完全克服震動和噪聲，但成本較高；

E.在電機軸上加磁性阻尼器，市場上已有這種產(chǎn)品，但機械結(jié)構(gòu)改變較大。

以上方法能有效降低步進電機的振動和噪聲，或許在實際應用中，還有其他的更適合的方法來解決，不妨發(fā)表出來共同討論學習。

詳解導致步進電機定位不準的原因

強行使電機以要求的速度(大于極限起動預率)直接起動，可能會發(fā)生“丟步’或無響應。而當電機運行至終點時，雖然已經(jīng)立即停止發(fā)脈沖，令其停止，但由于慣性作用，會發(fā)生沖過終點的現(xiàn)象，即產(chǎn)生過沖。    

由于慣性作用產(chǎn)生過沖現(xiàn)象并出現(xiàn)步進電機定位不準確的主要原因有以下幾點：     

（1）要求步進電機起動之初速度過高，遠遠超過步進電機的極限起動頻率，或者說是加速度太大，從而造成“丟布”情況；     

（2）步機電機馬達的功率達不到系統(tǒng)的要求；     

（3）步進電機在工作過程中或許遭受到干擾導致電機定位不準；     

（4）控制系統(tǒng)的控制器產(chǎn)生失誤動作；     

（5）換向時丟脈沖，單向運行定位準確，換向后定位出現(xiàn)偏差，并隨著換向次數(shù)的增加導致其偏差值就越明顯；     

（6）軟件存在設計缺陷；     

由于開環(huán)控制系統(tǒng)具有操作方便，價格低廉的優(yōu)點，所以我國所采用基本是以開環(huán)控制反應式步進電機為主。雖然步進電機應用廣泛，但其并不能如同普通的交(直)流電機在常規(guī)條件下使用，且從起點到終點的運行速度在理論狀況下，在電機的極限起動頻率大于運行的速度時，電機可按要求運行，并可達到預期的運行速度。運行至行程結(jié)束時，也能立即發(fā)出可以實現(xiàn)停止功能的脈沖，并使電機停止運行。但實際情況是，步進電機能實現(xiàn)的極限起動預率較低，遠不能滿足較高的運行速度的要求。在這種工作狀況下，強行使電機以要求的速度(大于極限起動預率)直接起動，則會發(fā)生“丟步”或無響應。而當電機運行至終點時，雖然已經(jīng)立即停止發(fā)脈沖，令其停止，但由于慣性作用，會發(fā)生沖過終點的現(xiàn)象，即產(chǎn)生過沖。步進電機加減速過程控制技術(shù)正因為步進電機的廣泛應用,對步進電機的控制的研究也越來越多，在啟動或加速時如果步進脈沖變化太快，轉(zhuǎn)子由于慣性而跟隨不上電信號的變化，產(chǎn)生堵轉(zhuǎn)或失步在停止或減速時由于同樣原因則可能產(chǎn)生超步。      

需要我們特別注意的問題是，為了要保證系統(tǒng)的定位精準度并獲得較高的定位速度，主流系統(tǒng)都將定位過程劃分為兩種階段進行。分別為：粗定位階段及精定位階段。根據(jù)生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，“丟步”和“過沖”是步進電機在運行中很常出現(xiàn)的兩種嚴重影響步進電機定位精度的“罪魁禍首”。文獻將閉環(huán)反饋控制與自適應控制結(jié)合來檢測轉(zhuǎn)子的位置和速度,通過反饋和自適應處理,按照優(yōu)化的升降運行曲線,自動地發(fā)出驅(qū)動的脈沖串，提高了電機的拖動力矩特性，同時使電機獲得更準確的位置控制和較高較平穩(wěn)的轉(zhuǎn)速。

步進電機

九十年代中期的到了較大的發(fā)展。主要應用在工業(yè)、航天、機器人、精密測量等領域,如跟蹤用光電經(jīng)緯儀、儀器、通訊和雷達等設備,細分驅(qū)動技術(shù)的廣泛應用,使得電機的相數(shù)不受步距角的限制,為產(chǎn)品設計帶來了方便。細分驅(qū)動技術(shù)是年代中期發(fā)展起來的一種可以顯著改善步進電機綜合使用性能的驅(qū)動技術(shù)。年美國學者、在美國增量運動控制系統(tǒng)及器件年會上提出步進電機步距角細分的控制方法。在其后的二十多年里,步進電機細分驅(qū)動得到了很大的發(fā)展。逐步發(fā)展到上世紀九十年代完全成熟的。我國對細分驅(qū)動技術(shù)的研究,起步時間與國外相差無幾。這些缺點嚴重限制了步進電機作為優(yōu)良的開環(huán)控制組件的有效利用。細分驅(qū)動技術(shù)在一定程度上有效地克服了這些缺點。電子制造業(yè)：印刷電路板(PCB)設備、半導體器件設備(光刻機、晶圓加工機等)、液晶顯示器(LCD)設備、整機聯(lián)裝及表面貼裝(SMT)設備、激光設備(切割機、雕刻機等)、通用數(shù)控設備、機械手等。

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如果是另外一項繞 組的電流發(fā)生了變向，則電機將順著與前者相反的方向旋轉(zhuǎn)一步（1.8度）。當通過線圈繞組的電流按順序依次變向勵磁時，則電 機會順著既定的方向?qū)崿F(xiàn)連續(xù)旋轉(zhuǎn)步進，運行精度非常高。對于 1.8度兩相步進電機旋轉(zhuǎn)一周需200步。兩相步進電機有兩種繞組形式：雙極性和單極性。雙極性電機每相上只有一個繞組線圈，電機連續(xù)旋轉(zhuǎn)時電流要在 同一個線圈內(nèi)依次變向勵磁，驅(qū)動電路設計上需要八個電子開關(guān)進 行順序切換?？梢酝ㄟ^控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達到調(diào)速的目的。