一、共振原因
(1)步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)固有特性
步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子之間存在磁力驅(qū)動(dòng)的彈性效應(yīng)，當(dāng)電機(jī)低速運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子的慣性與磁場(chǎng)的脈沖頻率匹配，就會(huì)出現(xiàn)共振現(xiàn)象。
(2)電機(jī)的固有頻率
步進(jìn)電機(jī)在某些特定的脈沖頻率下(即固有頻率)，會(huì)因機(jī)械系統(tǒng)和電磁系統(tǒng)的振動(dòng)相互疊加，導(dǎo)致共振放大。
(3)開環(huán)控制特性
步進(jìn)電機(jī)通常為開環(huán)控制系統(tǒng)，缺乏閉環(huán)反饋修正，使得共振現(xiàn)象更容易發(fā)生。
(4)負(fù)載慣量匹配不佳
如果電機(jī)的負(fù)載慣量和電機(jī)的自身慣量匹配不好，尤其是在低速時(shí)，就容易導(dǎo)致系統(tǒng)震動(dòng)加劇。
二、避開共振區(qū)的解決方法
避開固有共振頻率區(qū)域
(1)優(yōu)化控制程序：在驅(qū)動(dòng)控制器中，跳過或快速通過電機(jī)的固有共振頻率區(qū)。
(2)加速或減速時(shí)設(shè)置緩沖：通過加減速控制程序，平滑地穿越共振區(qū)域。
(3)細(xì)分驅(qū)動(dòng)技術(shù)
使用驅(qū)動(dòng)器的細(xì)分功能，將步進(jìn)脈沖細(xì)分成更小的步距角，可以有效減小共振。細(xì)分驅(qū)動(dòng)可以使電機(jī)運(yùn)行更平滑，降低低速時(shí)的共振問題。
(4)加裝阻尼裝置
在電機(jī)軸上增加機(jī)械阻尼器或安裝減震裝置，有效減少振動(dòng)對(duì)電機(jī)的影響。
(5)更改驅(qū)動(dòng)電流波形
采用正弦波驅(qū)動(dòng)或矢量控制技術(shù)，可以平滑電流輸出，降低轉(zhuǎn)矩波動(dòng)，減輕共振。
(6)增加系統(tǒng)剛性
提高電機(jī)與負(fù)載之間的機(jī)械連接剛度，避免由于松動(dòng)或彈性變形導(dǎo)致的機(jī)械共振。
(7)適當(dāng)調(diào)整電機(jī)參數(shù)
通過驅(qū)動(dòng)器設(shè)置適當(dāng)?shù)碾娏骱碗妷簠?shù)，優(yōu)化電機(jī)性能，減少低速共振。
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