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如何解決常見的步進電機失速檢測問題
發(fā)布時間：2023-09-09 10:10:17 瀏覽：735次
DRV8434S、DRV8434A 和 DRV8889-Q1 等步進電機驅(qū)動器包含一個失速檢測功能，可在電機步進時檢測過載或失速情況。當電機步進時，由于轉(zhuǎn)子磁體的磁場，各相繞組會產(chǎn)生反電動勢。反電動勢和驅(qū)動電流波形之間的相位差與步進電機的儲備扭矩成正比。因此，對于空載步進電機，反電動勢相位差為最大值，并且在沒有儲備扭矩時，也即步進電機滿載并且失速時，它將接近零。
當失速檢測處于啟用狀態(tài)時，器件會將扭矩計數(shù) 值計算為旋轉(zhuǎn)電機最近四個電氣半周期的移動平均值。扭矩計數(shù)值與上一段所述的反電動勢相位差成正比。隨后，在相電流的每個電氣半周期過零期間，會更新一個新的扭矩計數(shù) 值并將其與編程設(shè)定的失速閾值進行比較，以確定失速情況。
失速閾值 通過器件數(shù)據(jù)表中描述的兩種方法之一編程到驅(qū)動器的失速檢測模塊。第一種方法是使用自動失速學習過程。第二種方法是使用手動輸入用戶定義的失速閾值。當 DRVOFF = 0 或 EN_STL = 0 時，將報告最大扭矩計數(shù) 值。
可能導致失速檢測不可靠的常見問題
1.失速檢測功能需要采用智能調(diào)優(yōu)紋波控制衰減模式。在具有失速檢測功能的器件上，這是默認的衰減模式。
2.為了使失速檢測正常工作，不僅必須正確定義失速閾值，而且反電動勢振幅也應滿足失速檢測器計算扭矩計數(shù) 所需的 SNR。步進電機的相繞組電阻越高，反電動勢的振幅越小。因此，具有大約幾十歐姆高繞組電阻的步進電機可能無法與失速檢測器良好配合使用。
3.小尺寸和/或低扭矩步進電機可能具有弱永磁體，并且可能無法提供足夠的 SNR（來產(chǎn)生反電動勢），而且可能無法與失速檢測器良好配合使用。
4.在極低的步進速率條件下，反電動勢振幅可能不足以處于失速檢測器的可檢測范圍內(nèi)。在低步進速率條件下，失速檢測可能無法正常工作?？捎糜谑贆z測的最低步進速率可通過使用特定于器件的 TI EVM 在各種 VM 和電流設(shè)置下評估不同的電機來確定。
5.先前在一個速度下獲知的失速閾值 可能不適合在另一個速度下檢測失速。每次改變步進速度時，都必須完成新的學習過程。
6.同樣地，在一個速度下手動輸入的失速閾值 可能不適合在另一個速度下檢測失速。每次步進速度改變時，都必須輸入新的失速閾值。
7.如果在應用中實施，則使用失速閾值學習的失速檢測在加速階段可能不可靠。在這種情況下，必須手動設(shè)置適當?shù)氖匍撝怠?/div>
8.用于失速檢測的扭矩計數(shù) 計算依賴于在每個電流調(diào)節(jié)斬波器周期中觀察有限 TOFF 持續(xù)時間。如果電機驅(qū)動電源電壓 VM 不足以通過相繞組電感推入足夠的電流，以在給定的步進速率下保持穩(wěn)壓，則不僅會失去電流調(diào)節(jié)功能，而且失速檢測也不會起作用。如果扭矩計數(shù)值在步進速度增加時突然跳至異常高的值，則表明在該速度下失去了電流調(diào)節(jié)和失速檢測能力。當失去電流調(diào)節(jié)功能時，電機可能會也可能不會出現(xiàn)失速，具體取決于系統(tǒng)的慣性和加速度曲線。
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