步進電機的閉環(huán)控制,實現(xiàn)與伺服電機功能媲美及超越的特點。在電機控制過程中如果想要高效、更高精度以及絕對的可靠性,我們?yōu)槟扑]在無傳感器及將體積做到最小的更高性價比的驅動方案。
我們都知道,在步進電機無反饋時,電機的高速運轉,如突如其來的負載或增壓可能會影響到步進電機的正常工作,從而出現(xiàn)丟步的情況,除了高速及負載可能造成丟步外,電機的加減速及系統(tǒng)的慣性,也會造成丟步的發(fā)生,這是步進電機開環(huán)控制的缺陷。
開環(huán)控制的優(yōu)勢在于成本低,也能滿足大部分行業(yè)。并且Trinamic的驅動芯片抗干擾能力強,正常情況是不受影響,并且不需要反饋就能實現(xiàn)位置控制,但是在面對負載或者是其他的影響,步數(shù)指令會與實際步數(shù)存在不同的可能性,從而影響到精度與效率。特別是在3D打印機行業(yè),精度是尤為重要,而以往的驅控方式,都是控制速度來實現(xiàn)高精度。那么有沒有面對更高精度及高速的運動控制方案呢?答案是:有的!
Trinamic步進電機閉環(huán)驅動高性價比方案的選擇
TMC4361+TMC2130/TMC5130(小功率)
TMC4361+TMC2160/TMC5160(大功率)
TMC4361是一個位置閉環(huán)芯片,內置閉環(huán)算法+電流控制,加上斜坡(曲線加減速)發(fā)生器。
步進電機閉環(huán)控制,能夠完美的解決了這一點。我們可以將閉環(huán)控制理解為“閉合了回路”,因為我們以前的驅動控制的方式,是發(fā)一個脈沖,電機走一個步,當我們要讓電機走1000步,那么我們理所當然的認為就是發(fā)送1000個脈沖就行了。
而如果是開環(huán)控制,當電機在運動控制中受到負載影響時,出現(xiàn)有可能發(fā)了1000個脈沖,電機只走了998步,過程中丟失了2步,造成電機沒有走完。
如果是閉環(huán)控制,在整個運動過程中,如果發(fā)現(xiàn)發(fā)了1000個脈沖電機只走了998步,將會發(fā)送指令反饋給MCU,MCU再補回兩個脈沖,讓電機再走兩步,完成電機所要實現(xiàn)1000步的指令。
所以,步進電機的閉環(huán)控制,有著校驗步數(shù)、防止丟步、堵轉檢測、力矩控制等關鍵技術,其穩(wěn)定性更好、精度更高,同時具備高響應、高速性。
TMC4361步進電機閉環(huán)驅動方案的優(yōu)勢
1、支持絕對值編碼器
可選增量編碼器或者絕對值編碼器,讓工程師們設計時更方便。
2、S形斜坡
3、可急停、急停防過沖、頻繁啟動或停止
4、任意點加減速控制
5、免增益,靜止無抖動
6、靜音、低速無抖動
7、高速,高效率,高響應
與伺服控制器不同的是,Trinamic的步進電機閉環(huán)驅動方案更為小巧,MCU、驅動及接口集成在一個模塊,不僅接受線簡單,售后維護非常方便,同時信號不易受到磁場干擾,閉環(huán)檢測更精準。而這一方案,適用于更高精度的3D打印機行業(yè)應用,同時是高性價比的控制方案。