[参考译文] DRV8434A-Q1：在低电压下、步进电机偶尔会在旋转中途失速。

尊敬的 Wang：

在测试过程中、当我将电压从 13.5V 降低到 9V 时、我注意到电机偶尔失速或旋转不稳定。

这是什么原因造成的？

微步进设置和 STEP PPS 频率输入是什么？ 电流调节在 9V 时可能会丢失。驱动期间的线圈电流为；  

ICOIL =((VM - VBEMF)/R) x [1-e-Rt/L]；t 是时间瞬间、R 是电机线圈的 DCR、L 是电感。  

在高步进速率下、反电动势电压 VBEMF 将增加、当 VM = 9V 时、这会降低线圈上的可用电压、并导致电流失去调节。 这会影响电机扭矩输出并可能导致电机失速。   

请提供 VM = 13.5V 和 VM = 9V 的线圈 A 或 B 或两个电流波形以进行分析。

是否会增大电机驱动电流帮助？

增大电机电流会使问题恶化、因为怀疑在 9V 时会出现电流调节损耗。潜在的权变措施是将 PPS 步长和/或降低 VREF 以将 Itrip 电流降低 10%至 20%。 谢谢你。

此致、Murugavel  

1.我使用全步进。
2.步骤设置为 470 PPS。
3.能否用电流表测量两个线圈的电流波形?

尊敬的 Wang：

感谢您提供详细信息。 您还能分享步进电机的 R 和 L 值（数据表）以及使用的 VREF 电流设置电压。 使用全步进模式时、您可能还会出现机械共振、从而导致电机失速或旋转不稳定。 这是步进电机的一般行为。 为避免谐振、必须避免以谐振 RPM 的速度旋转电机或使用微步进模式。 步进电机制造商通常会提供此谐振速度。   

3. 是否可以使用电流表测量两个线圈的电流波形？

您需要使用示波器电流探头来捕获波形。 非接触式可通过夹紧机构测量两极性。 通常、品牌名称电流探头价格昂贵。  我 过去使用这些低成本电流探头 ( https://www.amazon.com/dp/B06W2KFZLW?ref_=ppx_hzsearch_conn_dt_b_fed_asin_title_1 和 https://www.picotech.com/accessories/current-probes/60-a-current-probe-bnc) 获得了体面的电流波形。     

请参阅下面使用电流探头和差分电压探头捕获的电流和电压、其中步进步进以 12V、全步进 470pps 运行。 下面的波形显示了失真行为、因为 12V 电压在该速度下已经过低。

9V 时情况更糟。此电机处于失速边缘：

 将速度降低到 100pps 可显著改善电流波形。 请参阅下面的：

将 VM 电压增大至 18V 可显著改善 470pps 下的电流波形。 请参阅下面的：

希望这对您有所帮助。 谢谢你。

此致、Murugavel  

以下是我使用的步进电机规格。 该规格未提及步进电机的 L 值。

下面是 VREF 设置和电路图。 I 将 VREF 设置为 0.54、转换为 0.41A 的电流。

如果我将电流降低至 0.34A、这是否有助于改善电机有时在 9V 时失速的问题？

尊敬的 Wang：

感谢您提供步进电机信息。 数据表是否具有额定电流规格以及速度与扭矩关系图？ 大多数供应商提供此信息、包括 L.

我看到额定电压为 12.8V 、线圈电阻为 8Ω。使用这些值、额定电流可能为 12.8/8 = 1.6A。在这种情况下、0.41A 的设置可能无法产生电机的完整扭矩输出、同时进一步降低电流可能会降低扭矩并加剧失速问题。 由于我不知道电流波形是否已经失真、因此我无法确定您使用的电机的行为是否与我的测试电机相同。 您还可以尝试将电流设置增加到 1A 吗？ 您还能否咨询电机供应商以了解额定电流和速度与扭矩之间的关系图？   

根据这些规格、470pps 是最大转换频率或上限。 您的应用可以使用更低的 pps 吗？ 较低的 pps 将改善电流波形。 谢谢你。

此致、Murugavel  

您好：
电机供应商不提供显示额定电流、转速和扭矩之间关系的图表。 电机数据表由客户提供、不包含太多信息。
此外、我想问、假设额定电压为 12.8V 且线圈电阻为 8R、是否可以使用公式 V = I * R 来计算额定电流？ 我之前在 TI E2E 上提出了这个问题、但它提到无法通过这种方式计算步进电机额定电流。
我目前有两个选项：
1.将电流调整到 1A ,看看问题是否仍然存在。
2.我会尝试将 PPS 更改为 300pps。
3.我将切换到微步进。
非常感谢。

尊敬的 Wang：

另外、考虑到额定电压为 12.8V 且线圈电阻为 8R、我是否可以使用公式 V = I * R 来计算额定电流？ 我之前在 TI E2E 上提出了这个问题、但它提到无法通过这种方式计算步进电机额定电流。

是、这是正确的。 虽然它可能在电气上有意义、但不能假定这将适用。 这是因为它依赖于电机数据表中的额定电压。 如果能够保证这一点、因为全步进模式下允许的非稳压电压、那么我们可以应用 V = I x R。您可以通过施加电流并使电机运行 15 到 30 分钟来仔细检查。 如果运行温度过高、则必须降低其电流。 电机供应商是获取正确信息的最佳来源。 谢谢你。

此致、Murugavel