[发明专利]一种能降低运行噪声的爪极式步进电机

说明书

本发明公开了一种能降低运行噪声的爪极式步进电机，包括有爪极式步进电机本体，爪极式步进电机本体上设有用于接收上位机控制信号以及根据上位机控制信号向爪极式步进电机本体输出连续性递增或连续性递减PWM细分恒流驱动信号的电机驱动模块，电机驱动模块输出的电压为PWM调制的两相双极性电压或四相单极性电压以及使用连续递增或连续递减的PWM细分恒流驱动，使得爪极式步进电机的内部转子受到的旋转力矩均匀，转子的旋转位移平稳，瞬时速度变化量小，减速机构各齿轮间传动力矩的动态跟随性更为紧凑，降低了齿轮间的冲击性、抖动幅度，从而大幅度降低了整体运行振动噪音，令整个爪极式步进电机的扭矩输出动态平稳，静音性能好。

[技术领域]

本发明涉及一种能降低运行噪声的爪极式步进电机。

[背景技术]

现有家用电器所使用的爪极式步进电机的驱动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给矩形波电压来驱动，节拍的频率一般介于几十到几百赫兹之间，由于每拍时间相对较长，当相序切换时，由于电机线圈获得的电流大小跳跃性变化较大，磁性转子受到来自爪极的旋转扭矩大小也跳跃性变化，导致整个步进电机含有齿轮减速机构)振动噪音较大。尤其是批量制造过程中因物料尺寸误差引起的各传动部件间隙不均衡时，振动及噪音更为明显。

[发明内容]

本发明克服了上述技术的不足，提供了一种能降低运行噪声的爪极式步进电机，采用曲线电流波进行驱动，根据所需曲线电流波形，采用1K赫兹以上频率的脉冲宽度调制电压脉冲，对输出电流的每一个节拍进行精细化控制，具有运行振动小，噪音低，且输出扭矩平稳的特点。

为实现上述目的，本发明采用了下列技术方案：

一种能降低运行噪声的爪极式步进电机，其特征在于：包括有爪极式步进电机本体，爪极式步进电机本体上设有用于接收上位机控制信号以及根据上位机控制信号向爪极式步进电机本体输出连续性递增或连续性递减PWM细分恒流驱动信号的电机驱动模块。

如上所述的一种能降低运行噪声的爪极式步进电机，其特征在于：电机驱动模块输出电压为PWM调制的两相双极性电压或PWM调制的四相单极性电压。

如上所述的一种能降低运行噪声的爪极式步进电机，其特征在于：PWM细分恒流产生的电流拍序为四相八拍或四相四拍或双极性两相四拍。

如上所述的一种能降低运行噪声的爪极式步进电机，其特征在于：电机驱动模块包括有与上位机电连接的控制器，控制器连接有用于根据控制器控制指令输出四路PWM信号的PWM频率发生器、用于根据控制器控制指令调制四路PWM信号脉宽的脉宽调制器，脉宽调制器连接有用于根据四路调制PWM信号驱动MOS管驱动器输出连续性递增或连续性递减PWM细分恒流驱动信号。

如上所述的一种能降低运行噪声的爪极式步进电机，其特征在于：控制器连接有用于存储上位机控制信号中的工作模式的工作模式寄存器。

如上所述的一种能降低运行噪声的爪极式步进电机，其特征在于：控制器连接有用于记录和保存当前转动速度的实时转速寄存器、用于记录上位机控制信号中的旋转方向的旋转方向寄存器、用于记录上位机控制信号中的指令转速的指令转速寄存器。

如上所述的一种能降低运行噪声的爪极式步进电机，其特征在于：控制器连接有用于实时检测供给电压和起到过压保护作用的电压检测模块。

如上所述的一种能降低运行噪声的爪极式步进电机，其特征在于：MOS管驱动器包括有第一开关桥和第二开关桥，第一开关桥与爪极式步进电机本体的第一线圈连接，第二开关桥与爪极式步进电机本体的第二线圈连接。

如上所述的一种能降低运行噪声的爪极式步进电机，其特征在于：第一开关桥、第二开关桥均为H型开关桥。

如上所述的一种能降低运行噪声的爪极式步进电机，其特征在于：上位机控制信号为指令参数，上位机用于设定指令参数以及显示运行状态的结果。