無刷電機(jī)的抖動(dòng)問題，我相信不少工程師在調(diào)試的過程中都會(huì)遇到過。能讓無刷電機(jī)在啟動(dòng)瞬間能夠?qū)崿F(xiàn)平滑啟動(dòng)，是考驗(yàn)工程師能力的提升之一。今天我們來探討一下這個(gè)話題，無刷電機(jī)啟動(dòng)時(shí)出現(xiàn)抖動(dòng)可能由多種原因?qū)е拢韵率且恍┏Ｒ娫蚣皩?duì)應(yīng)的解決調(diào)整方法：

電機(jī)參數(shù)匹配問題

相序錯(cuò)誤：無刷電機(jī)的三相繞組有特定的相序，如果在接線過程中相序接錯(cuò)，電機(jī)啟動(dòng)時(shí)各相產(chǎn)生的磁場就不能按照正常順序切換，導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩不均衡，從而出現(xiàn)抖動(dòng)現(xiàn)象。例如，原本應(yīng)該按照 U-V-W 順序通電產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場來驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，若接成了 U-W-V 順序，磁場變化就不符合正常運(yùn)轉(zhuǎn)邏輯，電機(jī)無法平穩(wěn)啟動(dòng)。

參數(shù)不匹配：電機(jī)的一些關(guān)鍵參數(shù)，如繞組電感、電阻與所使用的驅(qū)動(dòng)方案中的驅(qū)動(dòng)參數(shù)（比如驅(qū)動(dòng)電壓、電流設(shè)置等）不匹配。當(dāng)啟動(dòng)時(shí)，實(shí)際給到電機(jī)的電能無法使其按照理想狀態(tài)平穩(wěn)加速轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而造成抖動(dòng)。比如，驅(qū)動(dòng)電壓設(shè)置過低，電機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩不足，就難以克服自身的靜摩擦力等阻力，轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，產(chǎn)生抖動(dòng)。

解決方法：

檢查相序：仔細(xì)核對(duì)電機(jī)三相繞組與驅(qū)動(dòng)電路的連接，確保相序正確。可以參考電機(jī)的接線圖或者使用專業(yè)的相序檢測工具來確認(rèn)。如果發(fā)現(xiàn)相序錯(cuò)誤，按照正確的相序重新接線即可。

重新校準(zhǔn)參數(shù)：對(duì)電機(jī)的繞組參數(shù)進(jìn)行精確測量，然后依據(jù)這些參數(shù)來調(diào)整驅(qū)動(dòng)方案中的電壓、電流等相關(guān)設(shè)置。可以通過查閱電機(jī)的規(guī)格說明書獲取標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)范圍，或者咨詢電機(jī)生產(chǎn)廠家，使驅(qū)動(dòng)參數(shù)與電機(jī)實(shí)際參數(shù)達(dá)到良好匹配，保障電機(jī)能平穩(wěn)獲取足夠的啟動(dòng)能量。

傳感器故障

原因分析： 無刷電機(jī)通常依靠霍爾傳感器等位置檢測傳感器來反饋轉(zhuǎn)子的位置信息，以便驅(qū)動(dòng)電路準(zhǔn)確地切換電流方向，實(shí)現(xiàn)連續(xù)旋轉(zhuǎn)。如果傳感器出現(xiàn)故障，比如霍爾傳感器損壞、移位或者受到外界干擾，向驅(qū)動(dòng)電路反饋的位置信息不準(zhǔn)確，那么驅(qū)動(dòng)電路就無法精準(zhǔn)地控制電機(jī)各相繞組的通電順序和時(shí)間，導(dǎo)致電機(jī)啟動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)，產(chǎn)生抖動(dòng)。例如，霍爾傳感器因受潮短路，輸出的信號(hào)錯(cuò)亂，使得電機(jī)控制邏輯紊亂，不能正常啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。

解決方法：

檢查傳感器狀態(tài)：使用專業(yè)的檢測儀器（如萬用表等）檢測傳感器的電氣性能，查看是否有斷路、短路等故障情況。同時(shí)，檢查傳感器的安裝位置是否正確、牢固，有無松動(dòng)或移位現(xiàn)象。

更換或修復(fù)傳感器：如果檢測到傳感器損壞，應(yīng)及時(shí)更換同型號(hào)、符合規(guī)格要求的傳感器。若是傳感器安裝位置有偏差，需要重新調(diào)整到正確位置，并進(jìn)行固定，確保其能準(zhǔn)確檢測轉(zhuǎn)子位置并反饋正常信號(hào)。

機(jī)械結(jié)構(gòu)問題

原因分析：

轉(zhuǎn)子不平衡：電機(jī)轉(zhuǎn)子在制造、裝配過程中可能存在質(zhì)量分布不均勻的情況，使得轉(zhuǎn)子重心與旋轉(zhuǎn)中心不重合。在啟動(dòng)時(shí)，由于離心力的不均衡作用，就會(huì)引起電機(jī)振動(dòng)和抖動(dòng)。例如，轉(zhuǎn)子上的永磁體粘貼位置有偏差或者轉(zhuǎn)子軸加工精度不夠，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子整體質(zhì)量分布不均。

軸承問題：軸承如果磨損嚴(yán)重、潤滑不良或者安裝不當(dāng)，會(huì)增加電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的摩擦力和阻力，并且使得轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)不夠順暢，在啟動(dòng)階段就容易出現(xiàn)抖動(dòng)現(xiàn)象。比如，軸承長期使用后缺乏潤滑，滾珠與內(nèi)外圈之間的摩擦力增大，阻礙了轉(zhuǎn)子的正常啟動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。

解決方法：

校正轉(zhuǎn)子平衡：可以采用專業(yè)的動(dòng)平衡機(jī)對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行檢測和校正，通過在轉(zhuǎn)子上添加或去除一定質(zhì)量的配重物質(zhì)（如在合適位置粘貼平衡塊等），使轉(zhuǎn)子的質(zhì)量分布均勻，重心與旋轉(zhuǎn)中心重合，減少因不平衡產(chǎn)生的抖動(dòng)。

檢查和維護(hù)軸承：定期檢查軸承的磨損情況，若磨損過度應(yīng)及時(shí)更換新軸承。同時(shí)，確保軸承安裝正確，并且添加適量、合適的潤滑油脂，降低軸承的摩擦系數(shù)，保證轉(zhuǎn)子能順暢轉(zhuǎn)動(dòng)，從而減輕啟動(dòng)時(shí)的抖動(dòng)。

驅(qū)動(dòng)電路干擾

原因分析： 驅(qū)動(dòng)電路周圍可能存在電磁干擾，比如來自其他大功率電器設(shè)備、高頻信號(hào)源等產(chǎn)生的電磁場，干擾了驅(qū)動(dòng)電路的正常工作信號(hào)。或者驅(qū)動(dòng)電路自身的布線不合理，電源線與信號(hào)線之間沒有做好隔離，導(dǎo)致信號(hào)傳輸受到干擾，使得電機(jī)啟動(dòng)時(shí)控制信號(hào)出現(xiàn)異常波動(dòng)，引起電機(jī)抖動(dòng)。例如，在電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)附近有正在運(yùn)行的電焊機(jī)，電焊機(jī)產(chǎn)生的強(qiáng)電磁場可能會(huì)耦合到驅(qū)動(dòng)電路中，影響電路的正常運(yùn)行。 解決方法： 電磁屏蔽與隔離：對(duì)驅(qū)動(dòng)電路采用金屬屏蔽罩進(jìn)行屏蔽，減少外界電磁場的干擾；同時(shí)，合理布置電路布線，將電源線與信號(hào)線分開鋪設(shè)，必要時(shí)使用屏蔽線來傳輸信號(hào)，并做好接地處理，防止信號(hào)受到電磁干擾。 增加濾波電路：在驅(qū)動(dòng)電路的電源輸入端和信號(hào)輸入端添加合適的濾波電容、電感等濾波元件，濾除電源中的雜波以及信號(hào)線上的干擾信號(hào)，使驅(qū)動(dòng)電路接收到的電源和控制信號(hào)更加純凈、穩(wěn)定，保障電機(jī)平穩(wěn)啟動(dòng)。

負(fù)載異常

原因分析： 電機(jī)啟動(dòng)時(shí)所帶的負(fù)載過大或者負(fù)載有卡頓等異常情況。例如，風(fēng)筒中的風(fēng)葉被異物卡住，或者負(fù)載的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量過大，使得電機(jī)在啟動(dòng)瞬間需要克服極大的阻力，無法順利達(dá)到穩(wěn)定的啟動(dòng)轉(zhuǎn)速，進(jìn)而出現(xiàn)抖動(dòng)現(xiàn)象。

解決方法： 檢查負(fù)載情況：查看負(fù)載是否有異物阻擋、卡死等問題，對(duì)負(fù)載的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查，排除可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)動(dòng)不順暢的因素，如調(diào)整風(fēng)葉的安裝位置，確保其能自由靈活轉(zhuǎn)動(dòng)；優(yōu)化負(fù)載的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，減小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，使電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的負(fù)載處于合理范圍之內(nèi)，便于電機(jī)平穩(wěn)啟動(dòng)。