如何確定減速步進(jìn)電機(jī)共振頻率,減少步進(jìn)減速電機(jī)共振的解決方案!
每個(gè)減速步進(jìn)電機(jī)都有一個(gè)共振點(diǎn),有時(shí)電機(jī)振動(dòng)會(huì)影響電機(jī)性能和電機(jī)壽命。了解消除電機(jī)振動(dòng)的可能解決方案非常重要。減速步進(jìn)電機(jī)具有轉(zhuǎn)子可以移動(dòng)到的隱蔽位置。由于轉(zhuǎn)子慣性,當(dāng)減速步進(jìn)電機(jī)邁出一步時(shí),它會(huì)在到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)之前稍微過沖目標(biāo)并振蕩。當(dāng)電機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),轉(zhuǎn)子的振蕩會(huì)帶有一定的頻率。一旦頻率與電機(jī)固有頻率相匹配,振蕩就會(huì)變成共振并產(chǎn)生噪音。當(dāng)共振超過定子和轉(zhuǎn)子之間的磁場(chǎng)時(shí),電機(jī)可能會(huì)失去同步。電機(jī)諧振頻率可以通過以下等式建模:
其中K是扭矩剛度,J是慣性。通過調(diào)整參數(shù)可以減少電機(jī)振動(dòng)。下面簡要介紹減振方法以及它們?nèi)绾蜗舱瘛1苊夤舱竦姆椒ㄓ泻芏啵褐恍韪淖冞\(yùn)行速度或微步進(jìn)即可。以下列表概述了不同的共振降低方法。一般來說,改變電機(jī)運(yùn)行參數(shù)是避免共振的首選,因?yàn)檫@些方法很容易實(shí)現(xiàn)。
電機(jī)操作:
·嘗試不同的運(yùn)行速度
·微步進(jìn)
·電流變化(如果客戶可以犧牲電機(jī)扭矩輸出)
·實(shí)施機(jī)械阻尼器
·改變負(fù)載慣量
電機(jī)物理參數(shù):
·改變電機(jī)電感
·改變轉(zhuǎn)子慣量
·改變電機(jī)氣隙
·實(shí)現(xiàn)R繞組,T接法
每種方法的更詳細(xì)說明如下:
電氣設(shè)置
1.避免接近或以諧振頻率換向
共振通常發(fā)生在一定的電機(jī)運(yùn)行速度下。當(dāng)運(yùn)行速度與共振速度匹配時(shí),會(huì)發(fā)生振動(dòng),從而影響電機(jī)性能。避免共振的最簡單方法是簡單地改變運(yùn)行速度,這樣電機(jī)就不會(huì)達(dá)到共振點(diǎn)。
2.更精細(xì)步長的微步可減少振蕩
減速步進(jìn)電機(jī)中的線圈將離散地通電,因此電機(jī)的轉(zhuǎn)子會(huì)由于磁通量的快速變化而趨于過沖。通過減少線圈的激勵(lì)能量,微步進(jìn)可以更平穩(wěn)地移動(dòng)定子磁通。這樣可以減少振動(dòng)和減少噪音,并消除共振。微步進(jìn)不僅是減少共振的好方法,還可以用來提高減速步進(jìn)電機(jī)的定位精度。
3.降低電流以降低扭矩剛度(dτ/dθ)
電機(jī)會(huì)以較低的電流輸入產(chǎn)生較小的扭矩。因此,將產(chǎn)生較少的能量來移動(dòng)轉(zhuǎn)子(即較低的dτ/dθ,扭矩剛度)。許多低速應(yīng)用程序?qū)⑦\(yùn)行更順暢。但是,減少輸入到電機(jī)的電流會(huì)導(dǎo)致扭矩輸出減少。當(dāng)電機(jī)有足夠的扭矩裕度時(shí),此方法將起作用。
4.調(diào)整驅(qū)動(dòng)電流衰減參數(shù)
很多時(shí)候,快速的電流衰減會(huì)減少振動(dòng)和共振。當(dāng)驅(qū)動(dòng)器切換電流方向時(shí),電流會(huì)以瞬態(tài)方式衰減,剩余電流會(huì)干擾設(shè)置到另一個(gè)方向的電流。緩慢的電流衰減會(huì)導(dǎo)致更大的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng),因此會(huì)發(fā)生更多的振動(dòng)??焖匐娏魉p可以消除電機(jī)驅(qū)動(dòng)器發(fā)出的兩個(gè)電流信號(hào)之間的干擾,減少電機(jī)運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)。
5.增加電感會(huì)使諧波頻率降低
電機(jī)運(yùn)行時(shí),諧振會(huì)在電機(jī)繞組中感應(yīng)出交流電流,交流電流會(huì)干擾流過繞組的直流電流。通過增加電感,電機(jī)繞組將能夠抵消諧振,或降低諧振頻率。
6.實(shí)現(xiàn)兩相R繞組
7.實(shí)現(xiàn)T型連接
8.增加相數(shù)