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[参考译文] 为球形步进电机寻找步进电机驱动器。

Guru**** 2487425 points
Other Parts Discussed in Thread: DRV8434A, DRV8434E

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/motor-drivers-group/motor-drivers/f/motor-drivers-forum/1126742/looking-for-a-stepper-motor-driver-for-a-spherical-stepper-motor

大家好、

美好的一天!  

步进电机驱动器适用于双极步进电机。 这意味着它们能够控制2个线圈。 例如这里的步进电机驱动器。  步进电机驱动器产品(TI.com)

但是、球形步进电机将至少有22个线圈。 您认为我可以串联使用这些驱动器吗? 使用相同的微控制器就足够了? 您是否会推荐任何可控制我所需的11个驱动器的特定微控制器?

请帮助我们满足这些客户的需求。 提前感谢您。  

此致、

Jonathan

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    您好、Jonathan、

    您能否向我们发送球形步进电机的数据表。 我个人还没有见过22线圈步进电机。

    此外、电机的电压和电流要求是什么?

    此致、

    Pablo Armet

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    您好、Pablo、

    客户需要一个高步进。 所有其他参数都是灵活的。 他们 正在将此球面电机作为博士项目的一部分进行构建、因此没有数据表

    电压10-30V
    电流0.5-3A
    我的球形步进电机看起来类似于我所连接的纸张的球形步进电机、它具有30个线圈。

    e2e.ti.com/.../Simulation_5F00_of_5F00_rotation_5F00_behavior_5F00_of_5F00_a_5F00_14_2D00_12_5F00_spherical_5F00_motor.pdf

    谢谢你。

    此致、

    Jonathan

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    您好、Jonathan、

    感谢您提供信息。

    这是我第一次看到这种电机。 它确实非常有趣。 我还有一个问题、在本文中不是很清楚、就是每个线圈的时序要求。 在标准两相步进电机中、每个绕组电流之间存在90度的电相移。 这如何转换为30线圈电机? 是否会同时为2个以上的线圈通电?

    很抱歉、有多个问题、但我想了解此电机的工作原理及其要求。 实际上、可以同时使用多个电机驱动器来控制多个线圈、但主要问题是不同电机驱动器之间的同步。

    此致、

    Pablo Armet

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    您好、Pablo、

    感谢您愿意帮助我找到合适的驱动器。

    我在论文中看到了不同的方法。 例如、某些具有基于 PM 的转子的电机具有交替的 N 和 S 极性、并且转子是球形的。 因此、电流在下一步中变化90度。 在这种情况下、所有线圈都通电(连接纸张1、图24)。  

    我看到的另一种方法是基于磁阻的转子。 在这些情况下、转子是圆盘形状、仅一对线圈通电(连接纸张2)。  

    还有一组其他配置。 图1中所附的纸张3显示了一些比较。  

    但我计划每次为2对线圈通电。 我的转子将有一个圆盘形状(类似于所附的纸张2、图1)。 但它会更薄)。 线圈的排列方式如随附的纸张4所示、图3。  

    我需要该球形电机的高精度。 我不知道我是否会通过增加线圈数量来实现它、或者微步进是否足够。

    很高兴了解您对使用多个驱动器的看法。 您是否会为其推荐驱动程序? 微控制器 能够在多个驱动器之间执行此同步?

    此致、
    Thaisa

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    嗨、Thaisa、

    这似乎是一个非常棒的项目。   

    我阅读了您发布的30线圈纸张、并浏览了其他一些线圈。  无论您如何操作、似乎都需要一种方法来控制哪些 定子/线圈组的电流通过它们。  除非您已经有了建议的电路图、否则我可以考虑两种方法来实现此目的:  

    1.单个步进电机驱动器以及一个 MOSFET 阵列,使您能够控制每个电机相位连接的定子。  与标准步进电机一样、您可能一次只需要激活1-2个线圈、因此您只需使用1个电机驱动器即可。  FET 允许您选择线圈20和21、以从电机驱动器输出 A 获取电流、并使所有其他线圈保持断开状态。   

    2.多个电机驱动器、每个线圈对一个相位或每个线圈一个相位。  这将为您提供最大的控制、因为您可以一次打开任意数量的线圈、但我怀疑控制序列一次需要2-4个以上的线圈、否则电机可能会锁定。   

    3、虽然我知道这被称为步进电机、但  通过为每个相位使用来自有刷直流电机驱动器的半桥、可以更轻松地实现这一目标。  这相当于在全步进模式(无微步进)下使用步进电机驱动器。  这可能会更简单、因为您不必跟踪每个驱动器的%输出、或者如果不想更改、不发送步进信号、而是只需控制当时的半桥是正向、关闭还是反向。  每个线圈需要1个全桥、因此可以使用30个驱动器、每个驱动器1个全桥、或者15个驱动器、每个驱动器2个全桥等  

    正如巴勃罗所说的,我想如果你能给我们一张 表7-4。 非常 有用的相对电流和步进方向、如果没有这些、我们只需猜测其运行情况。   

    在微控制器方面、我认为您最大的顾虑是 GPIO 的数量。  您需要根据所使用的控制方法来计算所需的控制线数量(SPI 可能有助于降低此要求)、然后选择可支持该要求的微控制器、或者选择可实现该要求的外部多路复用器或其他从器件。   

    以下是 IEEE 链接、您在上面的链接由于某种原因而无法正常工作:

    模拟和分析具有 E 形定子和叶形转子结构的新型 PM 球形3-DOF 传动器

    基于磁阻原理设计和分析新型球面电机

    采用三永磁体的单层 Halbach 阵列球面电机基于几何等效原理的建模和分析

    永磁球形电机的永磁涡流损耗分析

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    您好、Jacob、

    非常感谢您的想法! 非常有用。

    关于您提到的7-4表、我没有这个表。 我知道它是用于微步进的线圈 A 和 B 的电流。 我的计划是从整步开始、然后增加到微步进。 由于我将一次使用2对线圈、我想我可以使用该表作为参考。 它会改变您的 IC 建议吗?

    谢谢、

    Thaisa

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    嗨、Thaisa、

    如果您一次只使用2对线圈、我同意使用该表作为参考。  这样做可能最容易使用支持微步进的1个步进电机驱动器、然后使用一组 FET /继电器来选择要控制的线圈。  为了灵活选择具有相当高电流能力的驱动 器、例如 DRV8434A。  在我看来、这似乎比购买和接线十几个步进电机驱动器更经济。   

    编辑: 您可能需要 改用 DRV8434E。  8434A 具有一个用于步进的分度器、该分度器可能会妨碍您执行此类实验项目。  8434E 没有分度器、在进行初始测试时可能会更好地工作。   

    此致、

    Jacob Thompson

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    您好、Jacob、

    非常感谢您的建议!! 这很有帮助。

    此致、  

    Thaisa