一、共振原因
(1)步進電機的結(jié)構(gòu)固有特性
步進電機的轉(zhuǎn)子和定子之間存在磁力驅(qū)動的彈性效應，當電機低速運行時，轉(zhuǎn)子的慣性與磁場的脈沖頻率匹配，就會出現(xiàn)共振現(xiàn)象。
(2)電機的固有頻率
步進電機在某些特定的脈沖頻率下(即固有頻率)，會因機械系統(tǒng)和電磁系統(tǒng)的振動相互疊加，導致共振放大。
(3)開環(huán)控制特性
步進電機通常為開環(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)負載慣量匹配不佳
如果電機的負載慣量和電機的自身慣量匹配不好，尤其是在低速時，就容易導致系統(tǒng)震動加劇。
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)動控制器中，跳過或快速通過電機的固有共振頻率區(qū)。
(2)加速或減速時設置緩沖：通過加減速控制程序，平滑地穿越共振區(qū)域。
(3)細分驅(qū)動技術
使用驅(qū)動器的細分功能，將步進脈沖細分成更小的步距角，可以有效減小共振。細分驅(qū)動可以使電機運行更平滑，降低低速時的共振問題。
(4)加裝阻尼裝置
在電機軸上增加機械阻尼器或安裝減震裝置，有效減少振動對電機的影響。
(5)更改驅(qū)動電流波形
采用正弦波驅(qū)動或矢量控制技術，可以平滑電流輸出，降低轉(zhuǎn)矩波動，減輕共振。
(6)增加系統(tǒng)剛性
提高電機與負載之間的機械連接剛度，避免由于松動或彈性變形導致的機械共振。
(7)適當調(diào)整電機參數(shù)
通過驅(qū)動器設置適當?shù)碾娏骱碗妷簠?shù)，優(yōu)化電機性能，減少低速共振。
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