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关于步进电机的那些常见问题,教你轻松玩转!

05/08 10:00
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步进电机是一种将电脉冲信号转换成相应角位移或线位移的电动机,每输入一个脉冲信号,转子就转动一个角度或前进一步,其输出的角位移或线位移与输入的脉冲数成正比,转速与脉冲频率成正比。因此,步进电机适合数字控制,在3D打印、家用电器、数控机床等多个领域已被广泛应用。但步进电机作为一种控制用电机,无法直接接到直流或交流电源上工作,必须使用专用的步进电机驱动器

为什么我需要使用比额定相电压更高的步进电机供电电压?

步进电机具有额定相电压和额定相电流。例如,一个典型的步进电机可能具有2.5V的额定电压和最大电流为2.8A。基本上,这意味着如果您将其连接到2.5V电压,它将会吸引2.8A的电流。如果您尝试以更高的电压运行它,它将吸引更多的电流并过热。但步进电机通常不会直接连接到电压源。而是使用步进电机驱动电路来调节电流。例如,如果您将其连接到24V,电机将尝试吸引更多的电流,但步进电机驱动器不会允许发生这种情况。这是因为驱动电路使用其高频PWM比较器算法来将平均电流限制在所需的最大值。通常可以通过某种方式进行配置。实际上,通过以比额定电压更高的电压运行,您将获得更好的性能。

如何建立良好的接地连接?

在理想的电路中,元件只会展现出其规定的特性,而不会显示出其寄生特性。此外,PCB印刷电路板)走线不会具有电阻电感电容。然而在现实世界中,情况并非如此,PCB走线具有可能严重影响精确电流感测信号的寄生特性。在PCB设计中,拥有良好的接地连接因此是一个关键。

ADI Trinamic是否提供可复制的PCB设计?

无论您是在寻找如何设计自己的电路板的示例,还是希望快速验证某个概念,ADI Trinamic的评估板和分立板(BOB)都是开源设计,可帮助您入门。您所需的所有文件都可以在各个产品页面上找到。分立板适用于需要快速创建物理原型以获得最小可行产品(MVP)的任何人。BOB具有您使用组件所需的一切,例如感应电阻、缓冲电容,有时甚至还包括功率MOSFET以太网连接器。所有BOB和评估板都是开源硬件,采用宽松的许可协议。如果设计对您有效,只需将设计复制并粘贴到您的板设计中。或者只需复制原理图 - 哪种方式对您最有利,您可以选择哪种方式。

TMC2130和TMC5130 - 我可以减少待机功耗吗?

如果您不需要保持转矩(完全禁用步进电机),您有以下选项可以减少待机时的功耗:最节能的方法是在电池供电的应用中使用P-MOSFET切断VS电源。这种单晶体管解决方案是最高效的,也是成本最低的。您甚至可以保持VCC_IO的供应,因为它只消耗几十微安的电流。在待机期间降低时钟频率。您甚至可以在禁用驱动器后关闭时钟。这将使能耗减少一半,但只有在使用外部时钟输入时才可能实现。如果您在待机期间需要一些转矩:在待机期间降低供电电压,例如从24V降低到5V。这将使待机能耗降低约80%。

TMC4361A – 我正在使用TMC4361A-EVAL与增量式编码器。为什么我无法读取编码器信号ENC_POS的任何变化?

请确保已配置ENC_RES(0x45),并且评估板上的VIO引脚已连接到+5V(这对于电平转换器是必需的)。

TMC4361A - 如何使用STOPL(或STOPR)作为回零参考?

要将STOPL或STOPR用作回零参考,您需要将其连接到HOME_REF输入。一旦完成,您可以按照手册中的描述使用回零支持功能。通过在REFERENCE_CONF寄存器0x01中设置开关stop_left_is_home(或stop_right_is_home),您可以在触发STOPL(或STOPR)时更改停止行为。如果设置了此位,它会在内部启动停止之前考虑可以为HOME_REF引脚定义的不确定性范围。

TMC4361A - 如何检测HOME参考引脚的当前状态?

您可以通过使用HOME_ERROR_Flag(状态寄存器)来读取HOME_REF。

要做到这一点,您只需要执行以下步骤:

设置VMAX = 0

将X_HOME设置为与X_ACTUAL不相等

设置HOME_EVENT = 0110和HOME_UNCERTAINTY = 0

现在,TMC4361A期望HOME_REF引脚具有低电压,因为它在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的极性,现在您可以将HOME参考寄存器切换到适合您的应用的值。

TMC4671+TMC6100-BOB - 为什么在使用向导时电机无法以开环方式运行?

要以开环方式运行电机,首先需要将TMC6100驱动器配置到TMC4671。为此,需要通过SPI将GCONF(0x00)寄存器的单行位设置为0。一种可能性是使用Landungsbrücke板的SPI接口。请注意,BOB还有专门的固件,其中TMC6100和TMC4671已经配置,并且可以通过TMCL-IDE与其他评估板类似地设置。

ADI Trinamic 模块的RS485的格式是什么?

ADI Trinamic的模块使用标准的8N1位格式,在通信中,使用了所谓的主-从模式。因此,PC或MCU(主设备)发送一个9字节的请求命令,模块(从设备)以9字节的回复命令作出回应。在此回复命令之后,主设备可以发送下一个命令。

如何使用编码器的N通道初始化步进电机驱动器?

首先,您需要设置编码器以正确解释N信号。这取决于您的编码器。设置clr_once,以便在下一个N事件发生时对编码器计数器进行一次初始化/锁存。此外,设置clr_enc_x以将编码器清零。为了将实际电机位置也设置为0,请激活latch_x_act。在检测到编码器事件后停止电机,然后从x_actual中减去锁存的位置。

TMC4671 - 为什么使用TMC4671进行自动PI tuning似乎无法正常工作?

请确保更新到最新的Landungsbrücke固件和TMCL-IDE:

从主分支下载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

从这个链接下载最新的固件:Releases · trinamic/TMC-EvalSystem (github.com)

TMC4671 - 为什么电机无法达到指定的目标速度?

如果电机无法达到所需的速度,请确保启用了空间矢量PWM,并通过将以下寄存器设置为最大值来使用完整的电压范围:UQ_UD_LIMITS = 32767。要启用空间矢量PWM,请转到PWM_SV_CHOP寄存器,将第8位设置为高。

TMC4671 - 在使用TMC6200与TMC4671时,为什么电流ADC相位与电压输出不相位一致?

重要的是要注意,TMC6200会反转输入信号,这需要由TMC4671考虑到。因此,请将TMC4671寄存器ADC_I0_SCALE(0x09)/ADC_I1_SCALE(0x08)设置为负值-256。

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ADI

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亚德诺半导体全称为亚德诺半导体技术有限公司(analog devices,inc.)简称ADI。是一家专营半导体传感器和信号处理ic的卓越的供应商,ADI将创新、业绩和卓越作为企业的文化支柱,并基此成长为该技术领域最持久高速增长的企业之一。ADI是业界卓越的半导体公司,在模拟信号、混合信号和数字信号处理的设计与制造领域都发挥着十分重要的作用。

亚德诺半导体全称为亚德诺半导体技术有限公司(analog devices,inc.)简称ADI。是一家专营半导体传感器和信号处理ic的卓越的供应商,ADI将创新、业绩和卓越作为企业的文化支柱,并基此成长为该技术领域最持久高速增长的企业之一。ADI是业界卓越的半导体公司,在模拟信号、混合信号和数字信号处理的设计与制造领域都发挥着十分重要的作用。收起

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