十幾年前小編發(fā)表過(guò)關(guān)于步進(jìn)電機(jī)丟步和抗干擾的問(wèn)題。其實(shí)關(guān)于丟步，本意是步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器沒(méi)能全部執(zhí)行上位機(jī)發(fā)來(lái)信號(hào)，或者說(shuō)個(gè)別信號(hào)脈沖沒(méi)有被驅(qū)動(dòng)器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娒}沖，主要發(fā)生于驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)算能力上，現(xiàn)在的芯片處理速度讓這種問(wèn)題不會(huì)出現(xiàn)了，大家習(xí)慣把機(jī)械沒(méi)有到位都?xì)w咎于步進(jìn)電機(jī)的丟步。不能否認(rèn)伺服電機(jī)的閉環(huán)效應(yīng)確實(shí)解決了堵轉(zhuǎn)導(dǎo)致的角度沒(méi)走出來(lái)，但是一些場(chǎng)合的干擾問(wèn)題依然困擾著步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)，對(duì)于干擾，伺服電機(jī)除了要解決脈沖信號(hào)的干擾問(wèn)題，還要應(yīng)對(duì)編碼器的干擾問(wèn)題。

　　干擾源是什么?

　　現(xiàn)在我們簡(jiǎn)單分析一下干擾是怎么產(chǎn)生的。1、大家都知道步進(jìn)電機(jī)伺服電機(jī)自身也是干擾源，尤其高壓型步進(jìn)電機(jī)的靜電是很強(qiáng)的;2、任何通過(guò)電流的導(dǎo)線或線圈周圍都存在磁場(chǎng)，這是電磁干擾。變頻器、電焊、甚至劣質(zhì)的繼電器和劣質(zhì)的開關(guān)電源都是常見的干擾源。

　　干擾是怎么產(chǎn)生呢?

　　正常的方波是規(guī)則的

　　沒(méi)有被干擾的控制信號(hào)方波

　　產(chǎn)生干擾以后，

　　控制信號(hào)被干擾

　　干擾的電流可能把高電平疊加更高，

　　脈沖信號(hào)高電平被干擾

　　可能削減更低，也可能讓低電平變成高電平。

　　步進(jìn)電機(jī)信號(hào)低電平被干擾

　　干擾的結(jié)果可能是角度走多，也可能走少，甚至沒(méi)有發(fā)脈沖的時(shí)候電機(jī)自己就轉(zhuǎn)起來(lái)。

　　解決干擾的辦法就是從各個(gè)環(huán)節(jié)去切斷干擾源。

　　1、金屬外殼

　　現(xiàn)在步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器多采用金屬外殼，使外部干擾電場(chǎng)的電力場(chǎng)不影響其內(nèi)部的電路。反過(guò)來(lái)，驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部電路產(chǎn)生的電力線也無(wú)法外逸去影響外電路。作為金屬屏蔽層的外殼，用戶還應(yīng)做好接地

　　2、信號(hào)隔離

　　電控箱基本都是金屬箱體，當(dāng)有強(qiáng)干擾時(shí)，我們要把強(qiáng)干擾源用金屬板隔離。

　　電控箱金屬板干擾隔離

　　3、使用屏蔽線

　　電纜屏蔽層有超細(xì)的高密度高導(dǎo)通性的金屬細(xì)線編織成保護(hù)層，可以吸收外部輻射的高頻電磁場(chǎng)變化，從而起到屏蔽保護(hù)的作用，電纜屏蔽層的接地，通常是在信號(hào)接收端的單端接地。

　　有必要的話電機(jī)線也采用屏蔽線，如果不能保證電機(jī)線采用屏蔽線，就要注意驅(qū)動(dòng)器的安裝盡量靠電控箱的邊緣，電機(jī)線在電控箱內(nèi)盡可能短，電機(jī)線走線與控制線走向分開

　　4、減少信號(hào)傳輸?shù)慕泳€端子尖角線頭

　　減少信號(hào)傳輸?shù)慕泳€端子尖角線頭，盡量一根電纜線直接到接收端。信號(hào)傳輸中間的接收端子是一個(gè)暴露的干擾吸收“天線”單元，尤其是線頭和金屬尖角，好像是伸出去的天線，這連接線纜時(shí)應(yīng)盡量沒(méi)有暴露外翹的線頭，做圓滑性處理，在信號(hào)傳輸中應(yīng)盡力避免線頭與尖角。

　　5、電容濾波

　　電容濾波是也是解決干擾的有效方法，但是并不推薦，因?yàn)殡娙莸娜萘渴切枰?jì)算的。電容濾波是有頻段的，很多人以為電容是越大越好，其實(shí)不然。一方面每個(gè)電容有一定的濾波頻段，在以諧振點(diǎn)為中心的一段頻段之內(nèi)有較好的濾波效果，其他部分濾波效果不佳;另一方面大的電容會(huì)拉低電壓，可能把有效信號(hào)脈沖吸收掉。

　　6、接地

　　前面三條都講到了接地，這里還是有必要單獨(dú)說(shuō)一下。筆者曾經(jīng)到金華調(diào)試設(shè)備的時(shí)候發(fā)現(xiàn)干擾問(wèn)題，旁邊點(diǎn)焊一工作，這邊電機(jī)就自己轉(zhuǎn)起來(lái)了，試了很多方法，最后把驅(qū)動(dòng)器和控制器的地線分別引到窗外的水溝里，干擾就徹底解決了。其實(shí)接地最難的是強(qiáng)電接地和弱電接地怎么分開。

　　7、編碼器

　　在強(qiáng)干擾環(huán)境下，步進(jìn)電機(jī)編碼器，伺服電機(jī)編碼器也不能幸免。這時(shí)候除了線纜用屏蔽線接地，和給編碼器罩金屬外殼，還要選擇合適的編碼器型號(hào)，因?yàn)橛械木幋a器本身就具有更強(qiáng)的抗干擾能力。

　　8、干擾源的改善

　　在一部分場(chǎng)合，這是最有效最徹底的解決方法，相當(dāng)于斬首行動(dòng)了。類似于焊機(jī)這種設(shè)備，干擾強(qiáng)度很難優(yōu)化，但是可以把控制箱放遠(yuǎn)一點(diǎn)。其他的干擾源其實(shí)沒(méi)有那么強(qiáng)。不管你信或者不信，事實(shí)都擺在那里，不是0.5KW的變頻器干擾就一定弱，5KW的的變頻器干擾就一定強(qiáng)，也要看品質(zhì)的。

　　另外，大多數(shù)人不會(huì)相信繼電器也會(huì)是干擾源，和線圈產(chǎn)生的電磁有關(guān)，也和導(dǎo)通瞬間接觸不好，若即若離產(chǎn)生脈沖電流有關(guān)。

　　不了解干擾原理的朋友，可以去了解一下無(wú)線充電的原理。

推薦閱讀

步進(jìn)電機(jī)系列-42系列

CGXZK060

行星減速機(jī)

行星減速機(jī)

調(diào)速器