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關于步進電機的那些常見問題,教你輕松玩轉!

2024/05/08
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步進電機是一種將電脈沖信號轉換成相應角位移或線位移的電動機,每輸入一個脈沖信號,轉子就轉動一個角度或前進一步,其輸出的角位移或線位移與輸入的脈沖數成正比,轉速與脈沖頻率成正比。因此,步進電機適合數字控制,在3D打印、家用電器、數控機床等多個領域已被廣泛應用。但步進電機作為一種控制用電機,無法直接接到直流或交流電源上工作,必須使用專用的步進電機驅動器。

為什么我需要使用比額定相電壓更高的步進電機供電電壓?

步進電機具有額定相電壓和額定相電流。例如,一個典型的步進電機可能具有2.5V的額定電壓和最大電流為2.8A。基本上,這意味著如果您將其連接到2.5V電壓,它將會吸引2.8A的電流。如果您嘗試以更高的電壓運行它,它將吸引更多的電流并過熱。但步進電機通常不會直接連接到電壓源。而是使用步進電機驅動電路來調節(jié)電流。例如,如果您將其連接到24V,電機將嘗試吸引更多的電流,但步進電機驅動器不會允許發(fā)生這種情況。這是因為驅動電路使用其高頻PWM比較器算法來將平均電流限制在所需的最大值。通??梢酝ㄟ^某種方式進行配置。實際上,通過以比額定電壓更高的電壓運行,您將獲得更好的性能。

如何建立良好的接地連接?

在理想的電路中,元件只會展現出其規(guī)定的特性,而不會顯示出其寄生特性。此外,PCB印刷電路板)走線不會具有電阻、電感電容。然而在現實世界中,情況并非如此,PCB走線具有可能嚴重影響精確電流感測信號的寄生特性。在PCB設計中,擁有良好的接地連接因此是一個關鍵。

ADI Trinamic是否提供可復制的PCB設計?

無論您是在尋找如何設計自己的電路板的示例,還是希望快速驗證某個概念,ADI Trinamic的評估板和分立板(BOB)都是開源設計,可幫助您入門。您所需的所有文件都可以在各個產品頁面上找到。分立板適用于需要快速創(chuàng)建物理原型以獲得最小可行產品(MVP)的任何人。BOB具有您使用組件所需的一切,例如感應電阻、緩沖電容,有時甚至還包括功率MOSFET以太網連接器。所有BOB和評估板都是開源硬件,采用寬松的許可協(xié)議。如果設計對您有效,只需將設計復制并粘貼到您的板設計中?;蛘咧恍鑿椭?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E5%8E%9F%E7%90%86%E5%9B%BE/">原理圖 - 哪種方式對您最有利,您可以選擇哪種方式。

TMC2130和TMC5130 - 我可以減少待機功耗嗎?

如果您不需要保持轉矩(完全禁用步進電機),您有以下選項可以減少待機時的功耗:最節(jié)能的方法是在電池供電的應用中使用P-MOSFET切斷VS電源。這種單晶體管解決方案是最高效的,也是成本最低的。您甚至可以保持VCC_IO的供應,因為它只消耗幾十微安的電流。在待機期間降低時鐘頻率。您甚至可以在禁用驅動器后關閉時鐘。這將使能耗減少一半,但只有在使用外部時鐘輸入時才可能實現。如果您在待機期間需要一些轉矩:在待機期間降低供電電壓,例如從24V降低到5V。這將使待機能耗降低約80%。

TMC4361A – 我正在使用TMC4361A-EVAL與增量式編碼器。為什么我無法讀取編碼器信號ENC_POS的任何變化?

請確保已配置ENC_RES(0x45),并且評估板上的VIO引腳已連接到+5V(這對于電平轉換器是必需的)。

TMC4361A - 如何使用STOPL(或STOPR)作為回零參考?

要將STOPL或STOPR用作回零參考,您需要將其連接到HOME_REF輸入。一旦完成,您可以按照手冊中的描述使用回零支持功能。通過在REFERENCE_CONF寄存器0x01中設置開關stop_left_is_home(或stop_right_is_home),您可以在觸發(fā)STOPL(或STOPR)時更改停止行為。如果設置了此位,它會在內部啟動停止之前考慮可以為HOME_REF引腳定義的不確定性范圍。

TMC4361A - 如何檢測HOME參考引腳的當前狀態(tài)?

您可以通過使用HOME_ERROR_Flag(狀態(tài)寄存器)來讀取HOME_REF。

要做到這一點,您只需要執(zhí)行以下步驟:

設置VMAX = 0

將X_HOME設置為與X_ACTUAL不相等

設置HOME_EVENT = 0110和HOME_UNCERTAINTY = 0

現在,TMC4361A期望HOME_REF引腳具有低電壓,因為它在X_HOME之外。因此:

如果HOME_REF = 0 → HOME_ERROR_F = 0

如果HOME_REF = 1 → HOME_ERROR_F = 1

由于您知道HOME_REF的極性,現在您可以將HOME參考寄存器切換到適合您的應用的值。

TMC4671+TMC6100-BOB - 為什么在使用向導時電機無法以開環(huán)方式運行?

要以開環(huán)方式運行電機,首先需要將TMC6100驅動器配置到TMC4671。為此,需要通過SPI將GCONF(0x00)寄存器的單行位設置為0。一種可能性是使用Landungsbrücke板的SPI接口。請注意,BOB還有專門的固件,其中TMC6100和TMC4671已經配置,并且可以通過TMCL-IDE與其他評估板類似地設置。

ADI Trinamic 模塊的RS485的格式是什么?

ADI?Trinamic的模塊使用標準的8N1位格式,在通信中,使用了所謂的主-從模式。因此,PC或MCU(主設備)發(fā)送一個9字節(jié)的請求命令,模塊(從設備)以9字節(jié)的回復命令作出回應。在此回復命令之后,主設備可以發(fā)送下一個命令。

如何使用編碼器的N通道初始化步進電機驅動器?

首先,您需要設置編碼器以正確解釋N信號。這取決于您的編碼器。設置clr_once,以便在下一個N事件發(fā)生時對編碼器計數器進行一次初始化/鎖存。此外,設置clr_enc_x以將編碼器清零。為了將實際電機位置也設置為0,請激活latch_x_act。在檢測到編碼器事件后停止電機,然后從x_actual中減去鎖存的位置。

TMC4671 - 為什么使用TMC4671進行自動PI tuning似乎無法正常工作?

請確保更新到最新的Landungsbrücke固件和TMCL-IDE:

從主分支下載TMCL-IDE-Nightly/2022_09_08_TMCL-IDE-3.6.5.1.zip:TMCL-IDE-Nightly/2022_09_08_TMCL-IDE-3.6.5.1.zip at master · trinamic/TMCL-IDE-Nightly · GitHub

從這個鏈接下載最新的固件:Releases · trinamic/TMC-EvalSystem (github.com)

TMC4671 - 為什么電機無法達到指定的目標速度?

如果電機無法達到所需的速度,請確保啟用了空間矢量PWM,并通過將以下寄存器設置為最大值來使用完整的電壓范圍:UQ_UD_LIMITS = 32767。要啟用空間矢量PWM,請轉到PWM_SV_CHOP寄存器,將第8位設置為高。

TMC4671 - 在使用TMC6200與TMC4671時,為什么電流ADC相位與電壓輸出不相位一致?

重要的是要注意,TMC6200會反轉輸入信號,這需要由TMC4671考慮到。因此,請將TMC4671寄存器ADC_I0_SCALE(0x09)/ADC_I1_SCALE(0x08)設置為負值-256。

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ADI

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亞德諾半導體全稱為亞德諾半導體技術有限公司(analog devices,inc.)簡稱ADI。是一家專營半導體傳感器和信號處理ic的卓越的供應商,ADI將創(chuàng)新、業(yè)績和卓越作為企業(yè)的文化支柱,并基此成長為該技術領域最持久高速增長的企業(yè)之一。ADI是業(yè)界卓越的半導體公司,在模擬信號、混合信號和數字信號處理的設計與制造領域都發(fā)揮著十分重要的作用。

亞德諾半導體全稱為亞德諾半導體技術有限公司(analog devices,inc.)簡稱ADI。是一家專營半導體傳感器和信號處理ic的卓越的供應商,ADI將創(chuàng)新、業(yè)績和卓越作為企業(yè)的文化支柱,并基此成長為該技術領域最持久高速增長的企業(yè)之一。ADI是業(yè)界卓越的半導體公司,在模擬信號、混合信號和數字信號處理的設計與制造領域都發(fā)揮著十分重要的作用。收起

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Analog Devices, Inc.(簡稱ADI)始終致力于設計與制造先進的半導體產品和優(yōu)秀解決方案,憑借杰出的傳感、測量和連接技術,搭建連接真實世界和數字世界的智能化橋梁,從而幫助客戶重新認識周圍的世界。