[發(fā)明專利]一種能降低運行噪聲的爪極式步進電機

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• 申請日: 2022-01-21
• 公開（公告）號: CN114629306A
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發(fā)明（設計）人: 周愛明;王守生
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東惠利普智能科技股份有限公司
• 主分類號: H02K11/33
• 分類號: H02K11/33;H02P8/12;H02P8/18
• 代理公司: 中山市科創(chuàng)專利代理有限公司 44211
• 代理人: 謝自安

本發(fā)明公開了一種能降低運行噪聲的爪極式步進電機，包括有爪極式步進電機本體，爪極式步進電機本體上設有用于接收上位機控制信號以及根據(jù)上位機控制信號向爪極式步進電機本體輸出連續(xù)性遞增或連續(xù)性遞減PWM細分恒流驅(qū)動信號的電機驅(qū)動模塊，電機驅(qū)動模塊輸出的電壓為PWM調(diào)制的兩相雙極性電壓或四相單極性電壓以及使用連續(xù)遞增或連續(xù)遞減的PWM細分恒流驅(qū)動，使得爪極式步進電機的內(nèi)部轉(zhuǎn)子受到的旋轉(zhuǎn)力矩均勻，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位移平穩(wěn)，瞬時速度變化量小，減速機構(gòu)各齒輪間傳動力矩的動態(tài)跟隨性更為緊湊，降低了齒輪間的沖擊性、抖動幅度，從而大幅度降低了整體運行振動噪音，令整個爪極式步進電機的扭矩輸出動態(tài)平穩(wěn)，靜音性能好。

[技術領域]

本發(fā)明涉及一種能降低運行噪聲的爪極式步進電機。

[背景技術]

現(xiàn)有家用電器所使用的爪極式步進電機的驅(qū)動方式一般都是以四相八拍方式或四相四拍方式按拍序直接供給矩形波電壓來驅(qū)動，節(jié)拍的頻率一般介于幾十到幾百赫茲之間，由于每拍時間相對較長，當相序切換時，由于電機線圈獲得的電流大小跳躍性變化較大，磁性轉(zhuǎn)子受到來自爪極的旋轉(zhuǎn)扭矩大小也跳躍性變化，導致整個步進電機含有齒輪減速機構(gòu))振動噪音較大。尤其是批量制造過程中因物料尺寸誤差引起的各傳動部件間隙不均衡時，振動及噪音更為明顯。

[發(fā)明內(nèi)容]

本發(fā)明克服了上述技術的不足，提供了一種能降低運行噪聲的爪極式步進電機，采用曲線電流波進行驅(qū)動，根據(jù)所需曲線電流波形，采用1K赫茲以上頻率的脈沖寬度調(diào)制電壓脈沖，對輸出電流的每一個節(jié)拍進行精細化控制，具有運行振動小，噪音低，且輸出扭矩平穩(wěn)的特點。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了下列技術方案：

一種能降低運行噪聲的爪極式步進電機，其特征在于：包括有爪極式步進電機本體，爪極式步進電機本體上設有用于接收上位機控制信號以及根據(jù)上位機控制信號向爪極式步進電機本體輸出連續(xù)性遞增或連續(xù)性遞減PWM細分恒流驅(qū)動信號的電機驅(qū)動模塊。

如上所述的一種能降低運行噪聲的爪極式步進電機，其特征在于：電機驅(qū)動模塊輸出電壓為PWM調(diào)制的兩相雙極性電壓或PWM調(diào)制的四相單極性電壓。

如上所述的一種能降低運行噪聲的爪極式步進電機，其特征在于：PWM細分恒流產(chǎn)生的電流拍序為四相八拍或四相四拍或雙極性兩相四拍。

如上所述的一種能降低運行噪聲的爪極式步進電機，其特征在于：電機驅(qū)動模塊包括有與上位機電連接的控制器，控制器連接有用于根據(jù)控制器控制指令輸出四路PWM信號的PWM頻率發(fā)生器、用于根據(jù)控制器控制指令調(diào)制四路PWM信號脈寬的脈寬調(diào)制器，脈寬調(diào)制器連接有用于根據(jù)四路調(diào)制PWM信號驅(qū)動MOS管驅(qū)動器輸出連續(xù)性遞增或連續(xù)性遞減PWM細分恒流驅(qū)動信號。

如上所述的一種能降低運行噪聲的爪極式步進電機，其特征在于：控制器連接有用于存儲上位機控制信號中的工作模式的工作模式寄存器。

如上所述的一種能降低運行噪聲的爪極式步進電機，其特征在于：控制器連接有用于記錄和保存當前轉(zhuǎn)動速度的實時轉(zhuǎn)速寄存器、用于記錄上位機控制信號中的旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)方向寄存器、用于記錄上位機控制信號中的指令轉(zhuǎn)速的指令轉(zhuǎn)速寄存器。

如上所述的一種能降低運行噪聲的爪極式步進電機，其特征在于：控制器連接有用于實時檢測供給電壓和起到過壓保護作用的電壓檢測模塊。

如上所述的一種能降低運行噪聲的爪極式步進電機，其特征在于：MOS管驅(qū)動器包括有第一開關橋和第二開關橋，第一開關橋與爪極式步進電機本體的第一線圈連接，第二開關橋與爪極式步進電機本體的第二線圈連接。

如上所述的一種能降低運行噪聲的爪極式步進電機，其特征在于：第一開關橋、第二開關橋均為H型開關橋。

如上所述的一種能降低運行噪聲的爪極式步進電機，其特征在于：上位機控制信號為指令參數(shù)，上位機用于設定指令參數(shù)以及顯示運行狀態(tài)的結(jié)果。