不愧是留過學的機械工程師，5分鐘講透步進電機產生振動的原因

同學們大家好 歡迎來到小丸子網的教育 我是雲飛老師 本節課呢 我們一起來了解一下啊 如果說一個不經典機產生震動的話 怎麼辦 這也是本節課呢 老師想爲大家講解的重點啊 就說不經典機產生震動的原因都哪些啊 如果說我們想讓它正常工作 我們想把這個震動消除掉的話啊 我們可以通過什麼方式來消除這個震動呢 今天我們就花點時間來詳細的瞭解一下 好 如果說想要學到更多知識 想了解更多解惑同學 可以加一下屏幕上方的學區 我們每天晚上八點鐘啊 都會有節高品質的飛鏢設計公開課程呢 等着大家來學習啊 今天我們就一起來看一下 那麼這裏啊 咱們先說一下不經典機產生震動的原因 都有哪兩點啊 這一共是有兩點 咱們先說一下第一點啊 第一點的話呢 其實就是這個電機它本身的這個特性呢 就是過載能力啊 咱們這個不經典機 它是不存在過載能力的 爲什麼呢 等下老師會說啊 咱們先說一下伺服 伺服電機啊 它是存在過載能力的 它的這個最大扭矩呢 是額定扭矩的三倍 雖然說也意味着啊 它能夠實現三倍的過載 對不對 但是呢 不經典機不可以 來我們看一個圖像啊 這個圖像呢 也是老師之前從一個不經典機的樣子裏面截取的 來看一下啊 這個位置是它的矩頻特性曲線 那麼豎軸呢 指的是電機的輸出扭矩 橫軸它指的是脈衝頻率以及呢 這個轉速 對不對 那我們以這個零件爲例啊 這個是50D的是不是啊 來看一下啊 它的這個最大扭矩 其實呢 就是在轉速爲零的時候的這個經濟 也就意味着啊 它是不存在這麼一個過載能力 是不是啊 當你的這個啓動脈衝頻率比較大 或者說是負載比較大的場合下呢 它就會產生這麼一個丟步的現象 那麼產生丟步 它就會產生這麼一個輕微的震動 是不是啊 好 那麼這就是第一種方式啊 第一種這個產生震動的原因 來看一下啊 咱們先再分析一下這個圖像 當你的這個轉速是正常 也就是說200轉的時候 來看一下啊 它的這個扭矩呢 還是相對來說正常的 大約是在1.8左右對不對 好 如果說呢 這個轉速是400的時候呢 來看一下啊 它這個位置稍微的就有點降低了 對不對 大約是1.7 1.6的樣子啊 如果說我的這個轉速是600的時候 同學們注意一下 它的這個轉速啊 它的這個扭矩就直接降低了1.5 所以說你在負載比較大場合下呢 它纔會相當於產生這麼一個丟步現象 對不對 好 那這是第一種啊 第二種產生震動的原因 其實呢 也是步進行機它本身所存在的特性 什麼特性呢 就是低頻震動特性啊 來看一下這個位置就是脈衝頻率 對不對啊 也就是說咱們一秒鐘啊 或者說是一分鐘 咱們提供的這個脈衝的這個數量 好 那麼在瞭解這個含義之前啊 我們先來介紹一下步進行機 它到底是屬於一個什麼電機呢 它是一個啊 能夠把這個咱們一般是用驅動器控制嘛 對不對 驅動器呢 會提供給這個步進行機這個脈衝信號 那麼它就能夠把這個脈衝的這個 相當於把這個脈衝轉換爲這個直線位移 或者是角位移的這麼個電機 咱們舉例子 假如說我用的是一個兩線步進行機啊 佈局角1.8度 也意味着你給它一個脈衝信號 它就旋轉1.8度 給它兩個呢 旋轉3.6度對不對 好 那麼你這裏的這個脈衝頻率 它影響的是不是就是什麼 它的這個轉速啊 對不對 好 那麼這裏啊 咱們先說一下 步進行機呢 它是存在一個低頻振動特性 存在一個低頻振動區間的啊 當你的這個脈衝頻率大約是在180到250 脈衝每秒的時候呢 它就會產生這麼一個振動啊 這個其實也是 每種品牌電機呢 它是不一樣的啊 來看一下 這個180到250轉速對應的 大約是在5轉到10轉每分鐘左右 對不對 好 那麼這裏當你的也就意味着 當你的這個轉速很低的時候呢 它就會產生這麼一個振動 是不是 那麼怎麼消除呢 今天啊 我們就花點時間來詳細的瞭解一下 那麼產生振動原因啊 老師剛介紹完了兩個原因 對吧 第一個過載 其實呢 也是老師剛剛你們看的這個舉評特性啊 轉速比較高的情況下呢 它的這個扭矩是比較低的 所以說載不動相當於對吧 好 這個就是舉評特性 好 我們直接寫舉評特性啊 舉評特性 那麼第二個呢 就是低頻振動特性 對吧 低頻特性 好 那麼這個振動我們怎麼消除呢 這裏啊 老師來寫一下 咱們在瞭解這個方法之前 我們先列幾個量 第一個量啊 就是步進電機的步進腳 咱們以這個兩項步進電機的力 給他一個1.8 好不好 看我一看啊 那麼第二個就是咱們這個提供給這個電機的脈衝頻率了 你頻率越高 轉速越大 你頻率越低呢 轉速越慢啊 這就是第二個量 就是脈衝頻率了 好 那麼第三個啊 所對應的呢 咱們這個步進腳乘以這個脈衝頻率所對應的 其實呢 就是這個轉速 這個指的是電機的輸出轉速啊 好 那麼接下來咱們再假設一個量 就是N1 N1呢 它指的是這個電機我所帶動的這麼一個 比如說同步輪啊 比如說這個負載的這個轉速啊 好 咱們當你知道這幾個量之後 我們來看一下怎麼把振動消除 好 那麼這裏啊 老師先說兩個非常非常簡單的方法啊 先說第一個好吧 第一個方法啊 第一個方法 哎 我們可以無腦一些啊 我直接就更換這個電機 我們不用步進 我直接選擇四幅 四幅電機呢 它的性能啊 是比較好的 它是不存在這個低頻振動的性的啊 所以說你放心去選擇四幅是沒問題的 只不過呢 價格啊 要稍微貴一些 好 那麼先說下第二個 第二個呢 咱們就看一下了啊 假如說我們就是要求你這個物體或者是負載轉速比較低 在這個時轉每分鐘這區間對不對 那麼它肯定是處於這個低頻振動區間的啊 也說電機它會整振動 那麼怎麼消除呢 那麼這個位置啊 我們在中間可以加一個減速器來這裏寫下減速器 加減速器它爲什麼需要振動呢 來看一下啊 假如說啊 我要求你的這個轉速是時轉每分鐘對不對 那我中間我可能說加一個減速比爲50的這麼一個形成的減速器 那麼來看一下啊 咱們此時倒過來大家都知道啊 減速器它是能夠起到一個減速 並且是增加扭矩這個效果的對不對 那麼你這裏呢 50乘以10也意味着啊 咱們此時電機的轉多少啊 是500轉每分鐘 那麼它就相當於一個正常工作對不對 它是避開了這個低頻振動區間的啊 所以說呢 它不會產生振動啊 如果說你這個要求物體轉速比較低 那我不採用直連 我中間加個減速器對不對 好 這就是第二種方式啊 那麼第三種方式來這裏寫一下 第三種方式呢 我們就不用去考慮什麼呢 不用去考慮這個物體了 我們只考慮這個位置 就說我要求電機它本身的這個轉速啊 是比較低的 那我怎麼把這個振動消除呢 來往下看啊 好 那麼這個位置啊 咱們注意一下 佈局角乘以脈振頻率對應的 就是這個轉速 那麼也相當於A乘以B 等於幾啊 等於C對不對 好 那麼假如說咱們要求C不變啊 要求它比較低 那麼如果說 我想讓這個脈振頻率避開這個低頻振動期間 我把讓它增大啊 那麼只能怎麼辦呢 只能把這個A減小對不對 這也是接下來啊 老師想給大家講的那樣的方法 好 那麼這裏說一下第三種方法 我就可以採用細分 細分的話呢 什麼意思呢 就說啊 我們通過這個驅動器細分 如果說你是二級細分的話呢 佈局角就變成了0.9 如果說你是四級細分 佈局角就變成了0.45 那麼佈局角減小了四倍 脈振頻率 如果說我們要求同一轉速的話呢 脈振頻率就要增大四倍 那它就能夠避開這個低頻振動期間 對不對 好 這就是這個細分驅動啊 好 還有第四個 第四個其實也是老師硬加進來的啊 這也是啊 如果說你這個採用這個佈局角1.8了不行 那我們可以採用這個像數比較高的嘛 比如說啊 三項佈局年紀 佈局角就是1.2度 對不對 五項的呢 就是0.72度 那麼也相當於把佈局角減小了 脈振頻率呢 相當於增大一些對不對 那麼我們爲了要求得到同樣的這個轉速的話 好 那麼這就是啊 咱們消除振動的這種方式 其實呢 咱們佈局年紀消除振動還好算啊 如果說你用的是一個四部年紀的話呢 它就跟這個PSC控制有關了 好吧 那麼今天啊老師就先講這麼多 如果有什麼不懂的 或者想補充的 可以發送到下方評論區 我是雲飛老師 我們下期課再見啊