我在 NEMA 17步进的背面有一个分级的电路(上行、驱动器、电源)(120oz-in、2A、3.9mH、48VDC)。 我注意到、当我们通过延长相线将 PCB 与电机分离时、我们能够步进/微步进高达1500rpm。 当我们将 PCB 安装在电机的背面(以将后部磁体用于编码器)时、我们会看到我们开始失去步进并非常快地失速(在整步中效果更好、但随着我们开始降低步进速率而变得更糟)。 我们似乎遇到了一些 EMI/噪声。 您会检查哪些合适的必选项目？ 更好的是、谁遇到了这种情况、您的解决方案是什么？ 提前感谢,这个论坛是伟大的。
嗯、我想我可能有一些与反 EMF 相关的图片可供分享。 
在失速之前、达到电流电平 
开始接近零时、驱动器是否正在达到电流？ 
当衰减模式开始变化(？)时、开始产生问题 
啊、我们失速了。
它处于默认衰减模式。 我们曾尝试使用另一种电机、但它仍然与该特定电机停止。
我们尝试过的123oz 和60oz 入电动机都具有相同的特性、在运动的某些点(0-2000rpm)看起来非常"严重"。 在较小的电机中,它看起来不像粗糙或"严重"。 我确信这与电机的谐振有关、但在给定的步进速率(1/256)下运动不是那么平滑。 在失速之前、似乎衰减模式发生了变化...驱动器的 SMT 是吗？
我将保持不变、看看有什么想法和后续步骤。 非常感谢！
Chris、您好！
感谢您分享这些波形。 在256uSteps 时、我预计不会出现太多的谐振相关问题。 但是、你共用的波形、特别是#1和#4表明它们是以全步进模式捕获的、而不是以微步进模式捕获的。 请确认。
电流波形2处于安全速度、此时电流几乎不会达到目标 IFS、因为 VM 电源电压不足以克服反电动势、并且能够以该速度推动所需的 IFS。 产生的扭矩足以使电机克服所有机械损耗并继续稳定旋转。 在捕获波形#3的速度下、电机几乎没有产生足够的扭矩来克服机械损耗、因此开始跳过步进。 每当电机跳过一个阶跃(临时失速)时、反电动势变为低电平、并且出现电流调节周期。
最终、电机会失速、因为它无法生成足够的扭矩来支持旋转。 反电动势降至零、您得到的波形#4。
所有这些都是步进电机驱动器在全步进下的预期行为。 为了获得更高的速度、必须将 VM 提高到一定水平以克服最高转速时的反电动势、并能够将 目标电流泵入电机绕组。
下面是256 uSteps 的示例电流波形。
关于衰减模式、默认衰减模式 STRC (纹波控制)在必要时大多使用慢速衰减和快速衰减、例如在电流波形的3和5个象限期间。 STDD (动态衰减)通过自动找到合适的慢速和快速比率来使用混合衰减。 如果需要、您可以选择仅慢速衰减模式或混合衰减模式、并避免自动智能调优衰减模式。
另外、为了跟进您的原始帖子、在将驱动器安装到步进电机与将其取下之间存在性能差异。 那么、您分享的波形是否与此相关？ 是否存在将驱动器安装在电机上与将 PCB 远离电机时相同速度对应的比较波形？
谢谢。
此致、Murugavel
大家好、再次感谢您为我们提供 help...it's、非常感谢！
为了改正一些混乱、上面张贴的4个波形是处于"整步"状态。 对此深表歉意。
我很快就会在此处发布更多波形、并提供有关测试场景的清晰详细信息。 我想测量这个被提到的反 EMF、如果有人有一个更好的方法捕捉我必须听到的东西。 当达到更高的 RPM 时、是否有办法可以见证我们到达 VM？ 如果它确实有用、我可以发布所比较电机之间转速/电流/步进率的测试结果。
关于自动扭矩、有人会告诉我们 ATQ_LRN_MIN_CURRENT、ATQ_TRQ_DAC、ATQ_TRQ_MIN 和 ATQ_TRQ_MAX 与 TRQ_DAC 的关系吗？
再次感谢。
*(右上角黄色文本框)...到马达的"后部"
Chris、您好！
感谢您的澄清。 本应用手册将帮助您了解您提到的自动扭矩参数 https://www.ti.com/lit/an/slvaff1/slvaff1.pdf。
禁用自动扭矩时、TRQ_DAC 会按数据表中所述缩放 IFS。 启用自动扭矩的情况下、会忽略 TRQ_DAC、ATQ_TRQ_DAC 接管电流调节。 IFS 的最大值由 VREF 电压决定。 当未输入 STEP 脉冲时、无论自动扭矩状态如何、ISTSL 设置都优先。
您提到"当我们达到更高的 RPM 时、是否有办法可以见证我们到达 VM？"。 当输出 HS FET 导通时、OUT 端子电压将立即达到 VM。 但是、使绕组电流在步进周期或微步进周期内达到其目标 IFS 可能足够、也可能不足够。 随着电机转速的增加、A 相或 B 相线圈上的可用电压将为 VM-VBEMF。 请参阅下面的 GIF、其中展示了 IFS 上升时间如何在恒定步进速度下随着 VM 电压的降低而变化。 对于测试的电机、在6V 时峰值最窄、在16V 时峰值最宽。 。
此致、Murugavel
感谢 Murugavel4637的输入、
我们将进一步探究您所解释的细节。
我将在此主题中再放几张图片、以帮助展示我们正在处理的场景：
这是 Motor2位于外壳内部时的 STEP 引脚。
另外、在评估板上使用"自动扭矩"也很困难。 我们已经观看了 TI 站点上的视频演示、其中显示了它应该如何工作、但我们没有看到电流随着负载的增加/减少。 以下是我们的设置：
谢谢大家。
是由于示波器接地问题或其他问题而叠加的噪声。 当电路板在电机之外时、它更加干净吗？
尊敬的 Murugavel：
为了更新我们所处的位置、我们尚未看到测试结果来确认与电机的 PCB 距离是恒定的。 在某些情况下、将 PCB 放在电机旁边可以在更远的距离工作。 我更有兴趣了解的是该反电动势、以及是否有人具备"场强减弱"方面的知识或经验？ ...而且、自动扭矩与调整电流 以处理反电动势有什么关系吗？...还是我们必须在固件端执行此操作以在达到更高的 RPM 时降低电流？ 我们的电源电压上限为48V、因此我们无法升高电压(台式测试除外)。 我们明天会有几个不同的电机、它们的电感会更低。 我们将对它们进行测试以查看相电流(3.9mH 与2.5mH)的差异。
除了反电动势、我们已使用 H 场探头和监听探头在组件周围嗅探、发现在 clock...nothing 的谐波下仅出现轻微发射、这种情况令人担忧。
我们仍然没有在评估板或我们自己的 PCB 上微调自动扭矩功能。 以下是我们目前的设置：
但无论如何,我告诉我的团队我的赌注是在反电动势作为我们的主要格林。 是否有人可以确认/拒绝此索赔？
再次感谢 Murugavel 和社区的其他人...这是一些粘土,我们最近卡在这里。
Murugavel4637 由于我们所不知道的原因、我们使用评估板和3.9uH 电机在300rpm 后失去电流正弦波。 (请参阅下图)
然后、当使用较小的扭矩/电感电机(1uH)时、我们仍然难以维持经过良好调节的电流曲线。 我会尝试在下一次回复中发布图片、因为论坛似乎不允许插入其他图片。
Chris、您好！
虽然在大多数情况下、第二组波形在我看来有一点异常、但这是步进电机在高转速下旋转的预期行为、即使在某些高速下没有负载、电机也会因无法生成足够的转矩而失速。
请参阅下面我使用 NEMA17步进电机的快速检查结果、其规格如下所示。 我使用了48V 并将 IFS 设置为1.8A。 256 uSteps。
这里是我捕获的电流波形。 衰减模式设为 STDD。 没有负载。
600 RPM：
900转/分：
1000转/分：
1200RPM 电机失速。 这是预期行为。 如果我们将 VM 电源电压增加到60V、我们可以进一步压缩速度。 我没有60V 电源。 DRV8462可支持高达65V 的电压。 我希望这对您有所帮助。
此致、Murugavel
尊敬的 Murugavel：
感谢您的反馈。 我们切换到了 STDD 衰减模式、这提高了性能。 不过、当时的转速只能达到大约1000rpm、而相电流正弦波仍然代表着什么。 正如您所说的、随着电机加速、我必须减小电流。 (参见图像) 图像中的波形噪声很大、我不确定这是真实噪声还是耦合噪声。 此设计使用评估板和2.5uH 电机。
我们的设置@256步长、0.5A、1000rpm
所以我只能问如何实现电机能够达到的速度？ (此电机的规格为2000rpm)
在我们的项目中、我们的任务是实现我们目前使用的智能电机的性能[256步长、2000rpm、60+oz-in 扭矩]。 根据我们在设计2个不同驱动器后发现的结果、这可能比最初的想法要困难。 我们购买的智能电机在其 rpm 范围内保持非常干净的正弦波(1-2000rpm @256步长)。 此外、在拆开电机组件时、它似乎主要是采用某些 ASIC 器件的分立式元件。
购买的 具有一定速度的智能电机相电流。 如您所见、2000rpm 的稳定电流比我们所能产生的干净得多。
购买了智能电机在我们的 dyno 测得的扭矩(并不确定在1700rpm 时的上升)、尽管它确实类似于他们在48VDC 下的扭矩图中的规格。
如果此 DRV8462驱动器可以获得此类扭矩图(上图)、是否有人提供建议？ 非常感谢、感谢您提供的帮助。
Chris、您好！
下面的捕获看起来噪声比预期的要大。 STDD 模式下的 TOFF 设置是什么？ 您是否能够确保它不是耦合噪声？ 通过使用更快的时间标度来查看半个周期可能会很有用。 您测试的 NEMA17电机的部件号是什么？ 它是现成可用的还是定制电机？
您提到了"我们购买的智能电机在 rpm 范围内保持非常干净的正弦波(1-2000rpm @256步长)"。 此智能电机的部件号是什么？ 它是否有 升压电路？ 。
此致、Murugavel
您好、Murugavel、TOFF 处于默认位置、因为我们未更改设置。 我们尝试过其他酒店，但没有更好
下面是一些更好的波形捕获：(LIN 电机 链路)
(下面是 Nanotec 链接)
(下面是 Shnieder/Novanta LMD17、pdf)
e2e.ti.com/.../LMD17_5F00_CAN_5F00_2018.2.pdf
Schieder 的电路看起来是定制的和分立式组件。
Chris、您好！
感谢您分享这些信息。 根据数据表、 在1200RPM 且48V 和2A (额定电流)的条件下、LIN 电机将无法提供足够的扭矩。 请参见下方的。
而 Nanotec 电机在1200rpm 时可提供更好的性能、数据表显示该电机的电压为48V、3A。 请参见下方的。 通常、这些曲线适用于全步进或半步进模式。 在较高的微步进下、扭矩输出会降低。 有些供应商提供这些信息、有些供应商不提供。
此致、Murugavel
Chris、您好！
电流波形可能会因所用衰减模式的差异而有所不同、但如果电机能够在给定电源电压和目标速度下以目标速度提供必要的扭矩、则 IFS 应在您突出显示的范围内以高 RPM 旋转。 我和我有一个 NEMA17 MOons 的步进电机、 https://www.moonsindustries.com/p/am-series-standard-hybrid-stepper-motors/am17hdb410-01n-000004611110011162。 我通过以下设置将其连接到 DRV8462EVM。 VM = 48V、IFS = 0.5A、256 uSteps、STDD 衰减模式、使用默认 TOFF 且无负载。 下面是500RPM、1000RPM 和2000RPM 时的电流波形。 EVM GUI 无法生成高于65535PPS 的值。 因此、我移除了接头上 STEP 输入的跳线短路、并使用用于加速的线性斜坡输入3V 外部 STEP 输入。 线性斜坡加速度对于实现更高的速度至关重要、否则惯性会使电机失速。
500转/分：
1000RPM：(加载步进可改善此波形)
2000 RPM：
我能够始终以2000 RPM 的速度运行电机、而不会出现任何问题。 能否实现相同性能取决于电机特性和加速度曲线。 DRV8462能够顺利地将我用于此测试的步进电机驱动至2000RPM。 我确实注意到1330 RPM 左右的谐振行为、这会使电流幅度更低、但仍然产生足够的扭矩。 其原因是反电动势振幅和使用驱动电流波形的相位跳动。 当我加载电机时、此波形在这些特定速度下得到了改进。
如您所说、精密 的 FOC 类型步进驱动器 可以在您感兴趣的整个速度范围内为您提供更好的电流波形。 当然、这会涉及复杂的算法。 为此、您应考虑没有内部分度器的驱动器器件。 DRV8962、四路半桥驱动器将是很好的选择。 请参阅此 E2E 博文 https://e2e.ti.com/support/motor-drivers-group/motor-drivers/f/motor-drivers-forum/1250105/closed-loop-stepper-driver?tisearch=e2e-sitesearch&keymatch=DRV8962%2525252525252520stepper%2525252525252520motor%2525252525252520field%2525252525252520oriented%2525252525252520control#。
我希望这对您有所帮助。 谢谢你。
此致、Murugavel
Chris、您好！
不用客气。 那么您是对的。 fstep 的最大规格确实为100kHz。 您会说"在我们先前的测试中、我们始终运行全步进(6667pps)、然后使用自动微步进1/256执行256步进速率@2000RPM。" 是的、这是 正确的 方法。 "使用自动微步进与在 STEP 输入中运行非常快的步进速率是否存在性能差异？"。 性能将是相同的。
由于我以前的设置 仍然在我的实验室中、我根据以下屏幕截图使用 GUI 设置运行 EVM。 使用了 STDD 衰减模式。 性能与我之前的实验相同。
这里是2000 RPM 时的电流波形。
我希望您能够使用 DRV8962设计 PID 算法。 是的、这些是最近发布的产品。 "关于您关于"加载"以改进波形的意见、是代码加载还是机械加载？"。 我指的是机械负载。
您能否在结束时将此帖子标记为已解决？ 对于将来的问题、您始终可以发布具有 合适主题标题的新问题。 我希望我们在这篇文章中的讨论将对这个论坛的其他几个用户有用。 谢谢！
此致、Murugavel
