步进电机为什么会震动?

步进电机通过组合一定旋转角度的小“步长”,无需编码器即可提供精确的位置控制。但是,它们在各步之间显示出微小的振动。尽管在大多数情况下无法观察到振动,但振动的确会转化为噪声,而噪声可能会通过连接到电动机的其他机构放大。在尝试纠正问题之前,了解振动的来源很重要。

如您在以上视频中看到的那样,振动是不明显的。但是,如果从微观上看,它实际上表明电动机的每一步实际上都过冲和过冲。在下面的视频中,我们使用5相0.72°步进电机来演示其1步振动特性,以及为什么步进电机在较高速度下性能更平滑。 在步进电机内部,在转子和定子之间有微小的气隙,磁通在其中流动,唯一存在的摩擦是滚珠轴承。当命令电动机运动和停止时,滚珠轴承中没有足够的摩擦力来阻止超限。这意味着,由于惯性力,电动机轴的每一步都会超调,然后下调。电机轴或转子停止超调和下冲所花费的时间称为“稳定时间”。 

在某些情况下,例如以谐振频率运行时,由阶跃引起的振动会变得足够大,以致造成阶跃缺失或噪声过大。频率从转矩刚度和惯性之间的关系导出的,并且改变任一参数可以在谐振频率偏移的操作范围之外,以提高性能。

 

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