步进电机高频声

我正在使用步进电机进行龙门架设置。当我以一定速度（在这种情况下为4rev / sec）运行电动机时，它会产生高频的嘶哑声。这是一个4.5A的电动机，我在24V电压下运行。

如果我以48V的电压运行电动机，则可以相当程度地降低高频声音，实际上，我必须将其提高到6rev / sec才能使其处于可听/讨厌的水平。

我最初的猜测是，在48V时，步进电机能够产生更大的扭矩，因为线圈中的电流能够克服反电动势并上升到比24V更高的水平。这是一个正确的假设吗？

我不相信该电机有缺陷，因为我尝试了几种具有相同4.5A额定值的不同电机，并且它们都有一定的速度，可以开始产生高频噪声。

大多数步进驱动器通过以某种频率“斩波”其驱动器输出来限制电流。不管实际频率似乎略微超出人类的听觉范围，您通常都可以听到嘶哑的声音。您可以通过施加扭矩（例如，用手指抓住轴！）并查看啸声的特性是否变化来验证当前斩波是否相关。它随速度变化的事实也是一个很好的指标。

您的控制器可能对斩波频率进行了一些调整（在较旧的控制器上，它是由内部振荡器驱动的外部RC设置的）。有些对此有直接输入（将多个控制器链接在一起，但您也可以自己驱动）。更改电流限制或输入电压也会导致不同的斩波行为。

OP ::我最初的猜测是，在48V时，步进电机可以产生更大的转矩，因为线圈中的电流能够克服反电动势并上升到比24V更高的水平。

我的评论：传递给轴的净功率仅取决于反电动势电压和线圈电流。转矩取决于线圈电流与定子和转子之间互感的相对变化的乘积。无论如何，如果您的直流链路电压低于反电动势的峰值，则控制器将不得不在一个称为过调制的区域内工作，并且相电流看起来不会很漂亮（总谐波失真（THD）高，谐波很多），并且容易在可听频率下产生噪声。较高的电压为驱动器提供了更大的带宽，可以更好地调节电流。

较高的电动机速度会产生反电动势，且反电动势的大小和机械/电气频率较高。可以传递平均扭矩的电流的谐波频谱因此转移到了更高的频率，在更高的频率下，感应的机械共振不再困扰人的耳朵。

如果每步1.8度，则表示每转200步。在4 rpm时，相位之间的切换为13.3 Hz，对于正常的听力来说太低了。但是，此切换的泛音可能是可听见的。因此，如果问题不是斩波频率，而是问题不是微步进频率（在保持位置时，在CNC驱动设备中通常可以听到），则问题可能是步进电机基本功能的泛音。

您使用步进电机，而不是使用带编码器的直流电机是否有特定原因？齿轮直流电动机可能会以不同的听觉特性运行。