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[经验] 【案例分享】两相混合式步进电机驱动平台开发进阶

2019-7-27 04:30:00  940 步进电机 电机驱动
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             委上级命令,开始探究步进电机。在用MCU还跌跌撞撞的小胳膊下,我还是硬着头皮接下了这个任务,本着一颗对自己无比迷恋的心,我努力开始学习步进电机。
    首先得了解步进电机的种类咯,我好比如我们挑女友一样,得认清女人的类别,挑一类自己好口的进行针对性的进攻这样方可告捷啊。于是就百度啊google啊,得到以下结论:
  步进电机分三种:永磁式(PM)、反应式(VR)和混合式(HB)。


永磁式步进一般为两相,转矩和体积较小,步进角一般为7.5度 或15度;


反应式步进一般为三相,可实现大转矩输出,步进角一般为1.5度,但噪声和振动都很大,在欧美等发达国家80年代已被淘汰;


混合式步进是指混合了永磁式和反应式的优点,分为两相和五相,两相步进角一般为1.8度而五相步进角一般为 0.72度,这种步进电机的应用最为广泛。

   这个大家都说了混合式的步进电机有前途咯,那就混合式的了,因为前途与钱途是划等号的。目标的种类选定了,这个老大发话了:“小吴,你打算做个多大的额定电压的步进驱动?要选一个市场销售比较火的电机开发。”于是乎,我开始屁颠屁颠的往人家的电机公司网页里找。妈呀我一涉水,真TM的深,再浩瀚的网络世界中,我挑了几家衣冠比较整洁的网页装逼的瞧了瞧。越看越一头雾水,雾水有以下几滴,我一一列下:
第一滴:步进电机有的相电压为什么那么小?才几V!!它与驱动的PWM电压关系是什么?
第二滴:为什么有的步进电机有标出电压参数,而有的电机没有标出?
第三滴:为什么步进电机不像直流无刷电机一样给定一个额定电压值呢?
所以选这个步进电机也是一门学问,就如讨老婆一样,都说要对得起群众就行,还得从群众角度出发。于是去群众那弄弄明白怎么选步进电机吧。
这个网上大虾们说了步进电机的关键参数是力矩,首先要选择合适的力矩的电机,比如说你就能抱一个50公斤的东西,交了一个100公斤的女友,那就比较吃力了,搞不定她。(所以我选了一个中上力矩的电机吧,考虑到高效节能这块还是觉得用于工业的电机,力矩中上点比较有钱途)
然后就是要选择使用条件:
第一就是电压(CAO,终于见到说到电压问题了)这个与机器的使用环境等相关,可以选直流12V、24V、48V,也可以选交流24V,36V,60V,220V等等,电压的选择对电机的性能影响是:电压越高,步进电机的性能越好特别是电机的高速性能越好。(尼玛,步进电机口味真重,老少通吃的感觉,因为我主要开始一个驱动平台,自然选择电压宽带宽点的,电压往高点的走,好了关于电压心里有点数了)
第二就是电流的选择:首先得稍微理论知识补给一下,同样力矩的电机,它标定的是保持转矩,也叫静转矩指的是电机不转时,它锁定的转矩,一定程度上也反映了电机的能力。但是你会看到,即使是同样保持力矩的电机,它的电参数却有很多种,比如说,1NM的电机,它的电阻值,电流值有好多种选择,这是为什么呢?原因是这样的,这些不同电流的电机,是考虑到客户的驱动器的不同能力和不同成本的要求:电流小的,肯定它的驱动器元器件成本较低,电流大的,那么驱动器的各种元器件成本要高些。当然电流选得小了,虽然看上去电机的转矩也达到了,所付出的代价就是:这些小电流大转矩的电机,它的电阻值和电感谢量都偏大,导致电机的高速性能有所下降。这种情况主要用在客户对电机转速要求不高的情形下(通常最高只有三四百转左右)。
定电压的,即你所使用的电压指定成24V或12V,电机的电阻值一定要匹配,通常电阻值要选几十欧的,要不然电流会太大,烧掉你的驱动芯片,除非你选的芯片够大。
定电流的驱动,通常是针对一些电阻较小的电机,同时电流值会稍大一些,比如说有的是1A,2A,3A都有。电流再大的话,你就需要选一些通用的驱动器了,一般有4、3A的,6A的,只是稍贵一些。
这边我得顺一顺思想:1、电阻选大了,电机的高速性能就表现不足(这个人太重跑不动的感觉差不多)(三四百转对于我来说已经差不多了)
2、电阻既然有目标了往几十欧姆靠,这个得看驱动电流能力比较强的驱动芯片了,不然芯片就得被烧坏。








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