Kann ein Konstantstrom-Schritttreiber gezwungen werden, sich wie ein Konstantspannungstreiber zu verhalten?

Ich habe die strenge Anforderung 1 , einen Schrittmotor mit einem L/R-Treiber (Konstantspannung) anzutreiben, aber das Problem ist, dass anscheinend niemand mehr diese kommerziell herstellt, da sie im Vergleich zu den Chopper-Treibern ineffizient sind.

Wenn Sie nachlesen, wie die Chopper-Treiber funktionieren , scheint es, als würden Sie ihnen eine Strombegrenzung geben, und die Platine verwendet eine Rückmeldung über einen Messwiderstand, um die Spannung ein- und auszuschalten, um einen konstanten Strom an der angegebenen Grenze unabhängig von der Motordrehzahl aufrechtzuerhalten .

Dieser Strombegrenzungsmechanismus brachte mich zum Nachdenken: Wenn ich die Stromgrenze so hoch machen würde, dass diese Grenze selbst bei maximaler Ausgangsspannung (Versorgungsschiene minus einem kleinen Abfall) niemals erreicht werden könnte, hätte ich den Chopper-Treiber effektiv in ein L/R Konstantspannungstreiber?

Zur Verdeutlichung sind hier die Spezifikationen für den Schrittmotor, den ich antreiben muss:

2-phase, Bi-polar
1,600 steps/revolution
Winding Inductance: 80mH - 150mH
Winding Resistance: 160 - 220 ohm
Operating Voltage: 15V - 35V

Übrigens, wenn jemand einen echten L/R-Konstantspannungstreiber kennt, der die oben genannten Spezifikationen erfüllt, wäre das ideal!

1 Der Grund dafür ist, dass die Flughardware einen L/R-Antrieb verwendet und wir Test Like You Fly müssen , eine NASA-Richtlinie, die besagt, dass Sie Geräte am Boden in derselben Form, Passform und Funktion wie Flughardware testen sollten .

Ist das Problem, mit dem Sie konfrontiert sind, damit zu tun, dass moderne Treiber einen Stepper in Ihrer Anwendung nicht richtig steuern können? vielleicht ist es Lärm? Vielleicht sind es Motoren, die PWM nicht mögen?
Gute Frage. Der Grund, warum ich keinen Chopper-Treiber verwenden kann, obwohl ich sicher bin, dass er ziemlich gut funktionieren wird, ist, dass ich eine strenge Anforderung habe, "test like you fly"
"test like you fly" - das verstehe ich nicht
Warum kannst du keinen Chopper-Treiber verwenden? Welche Anforderungen erfordern einen Konstantspannungstreiber? Zu sagen, Sie müssen "testen, wie Sie fliegen", was, soweit ich das beurteilen kann, eine verwirrende Art ist, zu sagen, dass Sie das System in einer Umgebung testen müssen, die Ihrer endgültigen Anwendung so nahe wie möglich kommt, sagt mir nichts. Der einzige kohärente Grund, der mir einfällt, ist, dass Sie versuchen, einen anderen Controller mit konstanter Spannung zu emulieren. Warum können Sie in diesem Fall keinen anderen dieser Controller bekommen?
@ConnorWolf, denn wie ich am Anfang meiner Frage sagte, scheint niemand diese mehr kommerziell herzustellen . Können wir noch mehr intern machen? Sicher können wir. Ist das eine kostengünstige Lösung in einer Zeit, in der die Budgets knapper denn je sind? Absolut nicht. Dies ist kein Projekt mit hohem Volumen, dies ist eine Art Onsie-Twosie-Deal, und die Gemeinkosten für Design, Entwicklung und Zeichnungen wären unerschwinglich.
Du hast meine Frage nicht beantwortet. Es klingt in der Tat so, als würden Sie versuchen, einen vorhandenen Controller zu emulieren. Ist das richtig? Sie sollten diese Informationen zu Ihrer Frage hinzufügen, sonst scheint es, als hätten Sie eine Anforderung ohne Grund, und Leute (wie ich) werden zuerst dort suchen.
"Teste wie du fliegst". Ich sehe nicht, dass Sie eine Option haben - Sie müssen mit der richtigen Ausrüstung testen, und wenn dies bedeutet, dass Sie eine im eigenen Haus bauen, müssen Sie dies tun. Ich denke an dieser Stelle an "O-Ringe" und auch an andere flugkritische Systeme, die in den letzten hundert Jahren als mangelhaft befunden wurden. Es ist entweder es durch das Buch zu tun oder etwas anderes zu tun.
Hier ist ein Vorschlag mit geringer Investition: Kaufen Sie ein fertiges L298-Modul wie dieses von eBay ( 3,63 $ einschließlich internationaler Versand ) oder dieses von SparkFun ( etwa das 10-fache dieses Preises ! Yay SparkFun! ), um zu überprüfen, ob es L/R bietet Erforderlicher Antrieb für die Schrittmotoren in Ihrer Anwendung.
Ich weiß, dass dies ein sehr alter Beitrag ist, aber vielleicht stoßen andere darauf: "Test as you fly" - mit anderen Worten, wenn das System diese Komponente nicht genau wie diese Komponente hat und Sie Ihre Hardware testen, die an ein System angeschlossen ist, das nicht existiert In der Hardware, in der Ihre Komponente verwendet wird, dann Ihr Test und Ihre Hardware bedeutet nicht SQUAT 10 .. kein Test. Kaputte Flugzeuge ziehen nicht bis zum Seitenstreifen, sie neigen dazu, auf dem Boden aufzuschlagen!

Antworten (1)

Es sei denn, es gibt eine Nuance der Frage, die ich vermisse:

Ein Schrittmotortreiber mit konstanter Spannung (L/R-Typ) für einen Schrittmotor ist ein Paar H-Brücken ohne Strombegrenzung/Chopping. Es ist nicht so, dass diese Geräte nicht mehr hergestellt werden, sie werden normalerweise nicht als "Schrittmotortreiber" verkauft.

Beispielsweise treibt der klassische L298 (L298N, L298D) Dual-H-Brücken-IC einen bipolaren Stepper im Konstantspannungsmodus an, also:

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Eliminieren Sie die Messwiderstände, und es gibt keine Strombegrenzung mehr – oder lassen Sie sie vorzugsweise dort und bemessen Sie sie nur für Fehlerbedingungen, dh Kurzschlussschutz.

Bei einem minimalen Spulenwiderstand von 160 Ohm und einer 35-Volt-Motorversorgung werden die resultierenden maximalen 219 mA pro Kanal von den 2 Ampere DC-Nennstrom des L298 problemlos bewältigt.

Der L298 in seinen verschiedenen Varianten wird noch hergestellt: Gehen Sie mit dem L298D, um die integrierten Back-EMF-Schutzdioden angesichts der induktiven Last zu nutzen.

Es sind zwar auch MOSFET-basierte H-Brücken-ICs erhältlich, die einen höheren Wirkungsgrad bieten, dies kann jedoch in einem Design irrelevant sein, bei dem der Effizienzverlust in der Reihe R, der jeder Spule hinzugefügt wird, wahrscheinlich sowieso den größten Wärmebeitrag leistet.

Über die Verwendung eines Chopper-Treibers als L / R-Treiber: Die qualifizierte Antwort ist ja, solange grundlegendes Vollschrittfahren versucht wird. Nur bei Mikroschritten wird eine feine Stromsteuerung zu einer Notwendigkeit.

Einige Chopper-Treiber mögen es möglicherweise nicht, keine Stromrückmeldung zu erhalten, und melden möglicherweise einen Fehler, aber dem typischen Vollschritttreiber ist das egal, er leitet einfach den gesamten Strom bis zum widerstandsbegrenzten Wert des Steppers (160 bis 219 mA pro Schritt). Kanal, bei gegebenen Spulenspezifikationen) und kein Zerhacken einleiten.

Würden Sie diese Fragen bitte etwas weiterverfolgen? 1) Was genau ist Mikroschritt? Ich stelle mir Unterschrittbewegungen vor, aber ich sehe nicht wie, da ein Schritt durch die Rotor- und Statorzähne vordefiniert ist. 2) Wie wird die Strombegrenzung in einem Chopper im Allgemeinen eingestellt? Ist es programmierbar oder wird es statisch durch die verwendeten Komponenten definiert? 3) Wenn ich die L298-Route fahren würde, müsste es ein COTS-Teil sein. Ich habe ein paar Heimwerker- / Hobby-Boards gefunden, aber sie scheinen nicht sehr robust zu sein, insbesondere bei Leistungspegeln, die 35 V verursachen würden. Können Sie einen kommerziell robusten empfehlen? Danke
@SiegeX Über Microstepping: Das ist eine separate große Frage. Fragen Sie, und ich oder andere werden antworten. Die Chopper-Grenze wird normalerweise mit einem Widerstand zwischen einem Grenzwerteinstellungsstift und entweder Masse oder Versorgungsschiene oder, ähnlich wie beim L298, mit einem Messwiderstand von einem Erfassungsstift zu Masse eingestellt, sodass der Erfassungsstift bei dem gewünschten Strom dies tut eine vordefinierte Schwellenspannung erreichen. Fast immer komponentenabhängig. In Bezug auf bestimmte Teile ist das ST-Teil COTS-automobilbewertet, falls das hilft. Oder wenden Sie sich an die Hersteller TI oder ST.
Kann ein Konstantstrom-Schritttreiber gezwungen werden, sich wie ein Konstantspannungstreiber zu verhalten?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v