[参考译文] DRV8889-Q1EVM：它是关于驱动步进电机时的输出电流的查询。

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器件型号：DRV8889-Q1EVM
主题中讨论的其他器件： DRV8889-Q1

这是关于驱动步进电机时的输出电流的查询。

我想介绍一下在 DRV8889-Q1EVM 步进电机驱动条件下低速和高速驱动时发生的电流波形。

驱动输入电压:12[V],步进电机的电流限值:500[mA]当驱动时,线圈输出如下所示的波形。这里比较了根据不同速度施加的电流的波形。

1.3500转/分

2.39转/分

3.5400转/分

我知道电流波形3500~3900[rpm]。这是因为随着速度的增加、施加到线圈上的电流的波形会因绕组电感而发生变化。

* www.pulsemotor.com/.../stepping-motor-drive-IC_04.html

然而,在5400[rpm]时,电流波形显示了3500~3900[rpm]的不同特征。所施加电流的前面部分应进行衰减、而不是显示接近限流的尺寸。

随着速度增加、电感和反电动势电压增加、因此施加到步进电机的电流大小应减小、而不是显示出相反的趋势。

您能解释一下出现这种现象的原因吗？

-驱动器是否施加升压电压?

说明了如何禁用和测试增压功能
请求增压功能的工作条件和原理
根据升压功能操作比较绕组输入值差异。

1 年多前

0 admin 1 年多前

TI__Guru**** 2465890 points

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您好 Hoyoung：

感谢您发帖、感谢您分享电流波形。根据波形、您似乎正在使用全步进模式。如您所说、在高速下、电流上升速度不会快到足以达到 VREF 设置的 ITRIP 电平、不仅由于线圈的电感、还由于反电动势导致失真。反电动势是主要影响因素。反电动势是与驱动器施加在线圈上的电压相反的正弦电压。根据步进电机上的负载、反电动势与线圈电流之间存在相位差、见数据表第36页。该相位差会导致线圈电流升高或降低、从而导致以5400 RPM 的转速捕获的波形。 (这是准确的 RPM 计算吗？这种高速度在步进应用中是不常见的。步进电机不适用于高转速。只是一个注意事项。)。如果您给电机加载、您可以注意到波形会发生变化、当您使电机失速时、波形会变为正常、因为反电动势变为0。

DRV8889-Q1没有用于 VM 的升压电压。电荷泵升压用于生成驱动 HS 输出 N-FET 所需的电压。驱动器运行时、一定不能(不能)禁用它。当器件处于睡眠模式时、电荷泵会被禁用。

为了在更高速度下获得更干净的电流波形、VM 电源电压必须从12V 增加到足以克服反电动势电压的更高值。只要电机不跳过步进、波形失真就不是问题。这是预期行为。如果您使用器件的失速检测功能、它可能会受到电流波形失真的影响、并且可能无法按预期工作。

此致、Murugavel

0 admin 1 年多前

TI__Guru**** 2465890 points

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您好 Murugavel

我在11月16日回复了您的电子邮件(还有其他问题)。
电子邮件地址为 noreply-e2e@mail.ti.com。

第一次查询
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根据步进电机上的负载、反电动势与线圈电流之间存在相位差、见数据表第36页。 <===您的答案
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1-1. 我不明白第36页上的内容。我想再详细说明一下。

1-2. 空载步进电机、部分负载步进电机、完全负载步进电机图像意味着什么？

-如果反电动势过大,这是否意味着驱动器通过线圈输入电流的相位控制来控制输入电流至限值(高达电流限制条件)?

-驱动控制电流阶段是否在任何速度下? 如果线圈电流由于反电动势而未达到电流限值、是否执行相位控制？

第二次查询

我们正在开发一种高速步进电机、并将 FEM 分析与实际测量条件相匹配。

在高速(5400 [rpm])下执行 FEM 分析时、可确认线圈电流远低于限流电流。不过、实验结果显示了与 FEM 分析不同的线圈电流波形。电流波形从一开始就达到限制电流、甚至在结束时几乎达到限制电流。是什么导致 FEM 分析和实验中的电流波形不同？

第三次调查
============
为了在更高速度下获得更干净的电流波形、VM 电源电压必须从12V 增加到足以克服反电动势电压的更高值。 <===您的答案
============
5400rpm 电流波形不是更干净的波形？
5400rpm 电流波形可能会出现哪些问题？

更干净的电流波形是否指3500rpm 波形？

请告诉我一些建议。

此致、Hoyoung Mun

0 admin 1 年多前

TI__Guru**** 2465890 points

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您好 Hoyoung：

感谢您在该论坛中重新发布您的电子邮件问题。请注意、" noreply-e2e@mail.ti.com "电子邮件是一种单向电子邮件、这意味着它不会收到任何回复、因此"非常"。抱歉、我们未收到您的电子邮件。这个论坛是我们讨论您查询的对话平台。请参阅以下我的回答、了解您的三个问题。

第一次查询：

1-1描述了步进电机的行为。红色波形是步进电机的实际电流波形。这里显示了微步进。对于全步长和半步长、通常是方波。蓝色波是反电动势、无论步进模式如何、该反电动势都将是一个连续正弦波。

1-2负载、我是指电机上的机械负载。对于机械自由运行电机(未连接到其输出轴的任何部件)、反电动势和驱动电流波形之间的相位差将接近90度。当电机满载时(即将在机械负载下停转)、相位角将接近0度。反电动势电压与施加的电压相反、可能会产生与您所得到的波形类似的波形(如下所示)。当电机机械负载时、由于反电动势的相位角发生变化、此图形将发生变化。这就是我的意思。如果将 VM 电源电压提高到足够高、此失真将消失。这是步进驱动器的预期行为。电机的速度越高、反电动势振幅就越高。这导致电流失真 VM 不足以克服反电动势并在线圈上提供足够的电压以在目标满量程电流 IFS 中泵入。

第二次查询：

我想您提到的是使用数学模型的软件分析。您的模型是如何进行适当的反 EMF 建模的？您是否从供应商处获得了电机的反 EMF 常数。此参数并不常用。通常、您可能必须自行建模才能执行精确的仿真。您询问"是什么导致 FEM 分析和实验中的电流波形不同？"。我猜您在建模中只使用了 L/R 时间常数、而没有考虑与施加的电机电压相对应产生的反电动势正弦波。正如我在第一篇文章中提到的、反电动势会反向施加在线圈上的电压。当电机停止并与电机转速成比例增加时、它为0V。

第三次调查

我将未失真的波形称为更干净的波形。没错、在您的应用中、这意味着波形要达到3500 RPM。

此致、Murugavel

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