Можно ли заставить шаговый драйвер постоянного тока работать как драйвер постоянного напряжения?

У меня есть строгое требование 1 управлять шаговым двигателем с драйвером L / R (постоянное напряжение), но проблема в том, что никто больше не производит их в коммерческих целях из-за их неэффективности по сравнению с драйверами типа прерывателя.

Читая о том, как работают драйверы прерывателя , кажется, что вы устанавливаете ограничение по току, и плата использует обратную связь через чувствительный резистор, чтобы «отрезать» напряжение вкл / выкл, чтобы поддерживать постоянный ток на указанном пределе, независимо от скорости двигателя. .

Этот механизм ограничения тока заставил меня задуматься: если бы я сделал ограничение тока достаточно высоким, чтобы это ограничение никогда не было достигнуто, даже при максимальном выходном напряжении (напряжение питания за вычетом небольшого падения), смог бы я эффективно превратить драйвер прерывателя в драйвер постоянного напряжения L/R?

Для ясности, вот характеристики шагового двигателя, которым мне нужно управлять:

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

Кстати, если кто-нибудь знает настоящий драйвер постоянного напряжения L/R, который соответствует вышеуказанным характеристикам, это было бы идеально!

1 Причина, по которой это строгое требование, заключается в том, что летное оборудование использует левый/правый привод, и мы должны тестировать, как вы летите , руководство НАСА, в котором говорится, что вы должны тестировать оборудование на земле в той же форме, пригодности и функционировании, что и летное оборудование. .

Является ли проблема, с которой вы сталкиваетесь, с тем, что современные драйверы не могут правильно управлять шаговым двигателем в вашем приложении; может это шум? Может это моторы не любят ШИМ?
Хороший вопрос. Причина, по которой я не могу использовать драйвер чоппера, хотя я уверен, что он будет работать довольно хорошо, заключается в том, что у меня есть строгое требование «испытывать, как вы летите».
"испытывать, как ты летишь" - я этого не понимаю
Почему нельзя использовать драйвер чоппера? Какие требования требуют драйвера постоянного напряжения? Сказать, что вы должны «тестировать, как вы летите», что, насколько я могу судить, является запутанным способом сказать, что вам нужно тестировать систему в среде, максимально приближенной к вашему окончательному приложению, ничего мне не говорит. Единственная разумная причина, о которой я могу думать, это то, что вы пытаетесь эмулировать другой контроллер с постоянным напряжением. В таком случае, почему вы не можете получить еще один такой же контроллер?
@ConnorWolf, потому что, как я уже сказал в начале своего вопроса, кажется, никто больше не производит их на коммерческой основе . Можем ли мы сделать еще немного в доме? Мы можем точно. Является ли это экономически эффективным решением в то время, когда бюджеты ограничены как никогда? Точно нет. Это не крупномасштабный проект, это однотипная сделка, и накладные расходы на проектирование, разработку и чертежи были бы непомерно высокими.
Вы не ответили на мой вопрос. Это действительно звучит так, как будто вы пытаетесь эмулировать существующий контроллер. Это верно? Вы должны добавить эту информацию к своему вопросу, иначе это будет звучать так, как будто у вас есть требование без причины, и люди (например, я) начнут искать там в первую очередь.
«Испытывай, как летишь». Я не вижу, чтобы у вас был выбор — вы должны тестировать правильное оборудование, и если это означает создание собственного, то это то, что вы должны сделать. Я имею в виду «уплотнительные кольца» в этот момент, а также другие критически важные для полета системы, которые были признаны недостаточными за последние сто лет. Это либо делать это по книге или делать что-то еще.
Вот предложение с минимальными вложениями: купите готовый модуль L298, такой как этот, на eBay ( 3,63 долл. США, включая международную доставку ) или этот в SparkFun ( примерно в 10 раз дороже ! Ура, SparkFun! ), чтобы проверить, обеспечивает ли он L/R. Привод требуется для шаговых двигателей в вашем приложении.
Я знаю, что это очень старый пост, но, возможно, другие сталкивались с этим: «Проверяйте во время полета» - другими словами, если в системе нет этого компонента, точно такого же, как этот компонент, и вы тестируете свое оборудование, подключенное к несуществующей системе. в оборудовании, где будет использоваться ваш компонент, тогда ваш тест и ваше оборудование не ОЗНАЧАЮТ SQUAT. 10.. не тест. сломался Самолеты не тянут к обочине, они имеют тенденцию врезаться в землю!

Ответы (1)

Если нет какого-то нюанса вопроса, который мне не хватает:

Драйвер шагового двигателя с постоянным напряжением (тип L/R) для шагового двигателя представляет собой пару H-мостов без ограничения тока/прерывания. Дело не в том, что эти устройства больше не производятся, они обычно не продаются как «драйверы шаговых двигателей».

Например, классическая микросхема L298 (L298N, L298D) с двойным Н-мостом будет управлять биполярным шаговым двигателем в режиме постоянного напряжения, таким образом:

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Удалите чувствительные резисторы, и ограничения по току не останется — или, что предпочтительнее, оставьте их там, и выберите их размер исключительно для условий отказа, т. е. для защиты от короткого замыкания.

При минимальном сопротивлении катушки 160 Ом и напряжении питания двигателя 35 В результирующие максимальные 219 мА на канал легко обрабатываются L298 с номинальным током постоянного тока 2 Ампера на канал.

L298 в его различных вариантах все еще производится: выберите L298D, чтобы воспользоваться преимуществами встроенных диодов защиты от противо-ЭДС, учитывая индуктивную нагрузку.

Хотя существуют также ИС H-моста на основе полевых МОП-транзисторов, обеспечивающие более высокий КПД, это может быть неуместным в конструкции, где потеря эффективности в серии R, добавленная к каждой катушке, в любом случае, вероятно, будет самым большим источником тепла.

Об использовании драйвера чоппера в качестве драйвера L / R: Квалифицированный ответ - да, если предпринимается попытка базового полношагового вождения . Только при микрошаговом управлении становится необходимым точное управление током.

Некоторым драйверам инвертора может не понравиться отсутствие обратной связи по току, и они могут пометить ошибку, но типичный полношаговый драйвер не будет беспокоиться, он просто пропустит весь ток до значения, ограниченного сопротивлением шагового двигателя (от 160 до 219 мА на шаг). канала при заданных характеристиках катушки), а не инициировать прерывание.

Не могли бы вы немного ответить на эти вопросы? 1) Что такое микрошаг? Я представляю движения подшагов, но не понимаю, как это сделать, поскольку шаг предопределяется зубьями ротора и статора. 2) Как обычно устанавливается ограничение тока в прерывателе? Является ли он программируемым или статически определяется используемыми компонентами? 3) Если бы я пошел по маршруту L298, мне нужно было бы, чтобы он был частью COTS. Я нашел несколько плат уровня DIY / хобби, но они не кажутся очень надежными, особенно при уровнях мощности 35 В. Можете ли вы порекомендовать коммерчески надежный? Спасибо
@SiegeX О микрошаге: это отдельный большой вопрос. Спросите, и я или другие отвечу. Ограничение прерывателя обычно устанавливается с помощью резистора между выводом установки предела и землей или шиной питания, или, аналогично L298, с резистором датчика между выводом датчика и землей, так что при желаемом токе вывод датчика будет достичь заранее определенного порогового напряжения. Почти всегда зависит от компонентов. Что касается конкретных деталей, то деталь ST имеет автомобильный рейтинг COTS, если это поможет. Или свяжитесь с производителями TI или ST.
Можно ли заставить шаговый драйвер постоянного тока работать как драйвер постоянного напряжения?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v