新闻中心

EEPW首页 > 电源与新能源 > 设计应用 > 如何简化步进电机系统设计

如何简化步进电机系统设计

作者:时间:2011-01-06来源:网络收藏

在开始任何运动之前,通过SIP接口使用SetParam命令设置运转参数:最低转速、最高转速、加速度、减速度以及其它运动参数值。为确保运动的完整性,在运动过程中,运动曲线的很多参数值是锁定的,只能在被制动后才能更改这些参数。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/180009.htm

图2所示是Move命令的一个典型运动曲线。当接收到一条 Move命令时,控制器将计算从静止开始做加速运转再返回到起始位置所需的步数N的运动曲线,整个过程都是由数字内核硬件独立完成的。

GoTo命令指示驱动器根据内部22位绝对位置计数器的数值驱动电机旋转到一个特定位置。 GoTo命令分为两种:一种沿特定方向旋转;另一种是沿最直接路径旋转,即确定以最少步数达到所需位置的运动方向。对于每步旋转1.8度的1/128微步电动机,22位计数器的解析率相当于电机旋转大约164周。即便齿轮减速比很大,有效解析率仍然在位置计数器的范围内。GoTo命令的运动曲线看起来与Move命令曲线相同,但是有一点不同,在GoTo命令中,达到命令指定的绝对位置所需步数是自动计算结果。

Run和GoUntil命令用于使电动机保持恒速旋转,直到接到一条制动命令 (适用于Run命令)或者有外部事件发生(适用于GoUntil)为止。当接收到一条制动命令时,控制器执行下面两种操作之一:紧急制动或减速制动。该器件还能执行紧急制动或减速停止,然后提供三态输出。


图2:典型运动曲线。


如图3所示,使用一系列Run命令可以执行复杂的运动。每接到一个新的Run命令后,控制器都会驱动电机做加速或减速旋转到新命令指定的位置,并以指定速度保持旋转,直到接收到下一条Run命令或一条Stop命令为止。当接收到一条反向运转命令时,电机减到最低速度,然后再向相反方向加速运转。

图3:多条Run命令可实现复杂运动。(电子系统设计)
图3:多条Run命令可实现复杂运动。


电压控制式微


通常情况下,电机驱动电路是电流式控制,电流控制器监测并控制绕组电流强度。这种结构让人员能够在宽转速范围内保持所需的转矩,而且电源电压波动很小。这种非常适合全步和半步驱动器,而且也易于实现。很多设计人员避免在微驱动器中使用电压控制方式,因为电源电压变化导致峰流有很大变化,而且,随着转速提高,电机的反电动势(EMF )也会增强。不过,利用数字控制技术可以修正这些不利因素。

为实现这种电压控制式驱动电路,需要利用一个PWM计数器/定时器电路来控制输出脉宽,以数字方式设置输出占空比。L6470通过在电机绕组上施加电压来控制相电流。虽然不能直接控制相电流的幅度,但是,相电流与相电压的大小、负载、转矩、电机电学特性和转速密切相关。有效输出电压与电机电源电压和KVAL系数的积成正比。KVAL的取值范围是电源电压的0%到100%。在微步进驱动器中,这个最大值再乘以调制指数,可产生所选步数的正弦波。峰值电压由下面的公式得出:

新的步进电机控制器/驱动器简化步进电机系统设计(电子系统设计)

KVAL值由下面的公式得出: KVAL= (Ipk x R)/Vs

其中:Ipk=所需的峰流,Vs=典型电源电压,R=电机绕组电阻

该器件的寄存器支持加速度、减速度、恒速运转和保持位置等不同的 KVAL设置,在运动曲线每个部分轻松实现不同的转矩设置。



评论


相关推荐

技术专区

关闭