步进电机噪声、振动的抑制

步进电机在驱动过程中如果出现“嗡嗡”噪声和剧烈的振动，极可能是由于驱动方式不当所致。每当听到这种声音，都意味着步进电机正在遭受不必要的困扰。

想象一下，当你启动或控制步进电机时，它本应平稳运行，却发出一种令人担忧的噪音。这种声音，就像线圈中电流快速变化所产生的那样，通常是因为电流过大造成的。要解决这一问题，最好的办法便是降低电机线圈中的电流。当电机处于静止或运动状态时，其内部线圈都会发生电流变化，因此我们需要对电流进行适当控制。

那么，如何避免这种噪声和振动呢？让我们按照以下步骤进行检查和操作：

确保步进电机与驱动器之间的兼容性至关重要。如果两者不匹配，后续的所有调整都可能徒劳无功。我曾遇到过这样的情况：雷赛的电机与其他品牌的驱动器配对时，即使其他条件相同，也会产生明显的噪音和振动，并影响到机械结构发出大声响。选择正规且相匹配的步进电机和驱动器非常重要。目前市面上有许多同型号驱动器由不同厂家生产，如DM542，建议选择像安科特和雷赛等知名品牌的驱动器。

驱动器分为数字式和模拟式两种类型。模拟式驱动步进电机时噪音较大，而数字式则基本无噪音。其中的原因在于数字式驱动器内置了DSP芯片，可以对步进电机驱动进行优化。为了确保最小的噪音和振动，推荐使用数字式步进电机驱动器。

接下来是调整驱动器参数的重要环节。细分是一个关键因素，增加细分可以让电机线圈的变化幅度减小，进而减少噪音。建议将细分设置在8细分及以上，对于大多数MCU来说，通过查表法实现加减速和匀速时的速度计算和控制是轻而易举的。在保证步进电机有足够力矩带动负载的前提下，应尽可能减小驱动电流。同样地，驱动电流的变化幅度也会随着这个参数的减小而减小。

正确设置步进电机的加减速和最高运行速度也是至关重要的。实验表明，加减速过程中更容易产生额外的噪音。在不丢步的情况下，可以适当提高步进电机的加减速速度。在轻负载情况下，应将步进电机的加减速控制在1秒以内，否则可能会听到明显的驱动电流频率变化带来的噪声。设定最高运行速度时，必须确保电机力矩足够以驱动负载，并避免与机械结构发生共振。只有这样，我们才能确保步进电机的平稳运行，减少不必要的噪音和振动。