怎么计算或者得到步进电机最大输出功率？

liudingding · 发表于 2022-12-21 11:51:25

如题，很少有人提到步进电机最大输出功率，这不，想得到最佳减速比，充分挖掘步进电机的潜力，步进电机能用小的不用大的，步进电机的最大输出功率怎么计算或者得到呢？

amigenius · 发表于 2022-12-21 12:49:47

开环步进效率非常低，功率输出并不线性，与转速、负荷角有非线性关系。测试输出功率可以使用动态扭矩测试仪。

momo_li · 发表于 2022-12-21 12:57:35

amigenius 发表于 2022-12-21 12:49
开环步进效率非常低，功率输出并不线性，与转速、负荷角有非线性关系。测试输出功率可以使用动态扭矩测试仪 ...
(引用自2楼)

那个很智能的TMC系列的驱动芯片, 我看是具备了很多独特的驱动功能, 会不会在电机运行的过程中, 更好的控制驱动的波形, 从而实现更好的功率输出?

amigenius · 发表于 2022-12-21 13:22:51

momo_li 发表于 2022-12-21 12:57
那个很智能的TMC系列的驱动芯片, 我看是具备了很多独特的驱动功能, 会不会在电机运行的过程中, 更好的控 ...
(引用自3楼)

TMC算是把开环步进玩得最溜的，其内部通过等效激励电压和测量到的相电流来估算负荷角，作为失步检测，动态调整峰值电流。但开环步进始始终在变负荷，大动态响应上，有先天的劣势。要解决，只能是加个编码器伺服化驱动，但其等效极对数太多，要恒扭矩上高转速，电流频率太高，电流不容易上去，只能使用高压驱动。但，既然编码器都加上了，何不直接使用BLDC，PMSM正正经经的做个FOC呢

Stm32Motor · 发表于 2023-12-25 15:07:21

amigenius 发表于 2022-12-21 13:22
TMC算是把开环步进玩得最溜的，其内部通过等效激励电压和测量到的相电流来估算负荷角，作为失步检测，动 ...
(引用自4楼)

我用TMC5160做的驱动器，和鸣志比差好多

amigenius · 发表于 2023-12-25 15:33:53

Stm32Motor 发表于 2023-12-25 15:07
我用TMC5160做的驱动器，和鸣志比差好多
(引用自5楼)

开环和开环比吗？差在什么地方？步进说它很简单让它转起来确实简单，要做好说它复杂其实也能挺复杂

Stm32Motor · 发表于 2023-12-25 15:44:07

amigenius 发表于 2023-12-25 15:33
开环和开环比吗？差在什么地方？步进说它很简单让它转起来确实简单，要做好说它复杂其实也能挺复杂 ...
(引用自6楼)

开环和开环比较，主要是速度上不去。鸣志可以转到4500RPM，我的TMC5160只能800左右。电流波形过零处明显停了一段时间。

Stm32Motor · 发表于 2023-12-25 15:45:40

实际使用速度是不会用的那么高，只是这个电流波形我觉得很不正常。我测试鸣志的到4000RPM的时候，电流还是正弦的样子。

amigenius · 发表于 2023-12-25 15:51:44

这个波形明显是不对的，应该是器件参数或布线有问题，TMC不背这个锅哦，哈哈

Stm32Motor · 发表于 2023-12-25 16:02:41

amigenius 发表于 2023-12-25 15:51
这个波形明显是不对的，应该是器件参数或布线有问题，TMC不背这个锅哦，哈哈 ...
(引用自9楼)

大佬，能否指点下从哪些地方排查原因？搞了好久了，没有解决这个电流波形问题。

amigenius · 发表于 2023-12-25 16:10:27

看波形过零部分有问题，估计可能是电流采样问题

Stm32Motor · 发表于 2023-12-25 16:12:21

布线？你手上有做好的板子不？买一个对比测试一下。

Stm32Motor · 发表于 2023-12-25 16:16:14

amigenius 发表于 2023-12-25 16:10
看波形过零部分有问题，估计可能是电流采样问题
(引用自11楼)

以下是我的PCB 3D图，麻烦看看是否有严重问题

amigenius · 发表于 2023-12-25 16:20:08

晕。。。。您这个PCB，采样电阻布线肯定有问题啊，电流采样的两根线要在采样电阻的焊盘直接引出，不能在覆铜引出啊。

amigenius · 发表于 2023-12-25 16:22:50

另外，这个布线，MOSFET驱动追求了器件整齐排列，而忽视了电流路径以及关键布线尽量短的原则。当然，这个不是您波形剧烈畸变的关键点，但有不少影响

amigenius · 发表于 2023-12-25 16:24:29

PCB惨不忍睹啊兄弟。

Stm32Motor · 发表于 2023-12-25 16:34:39

amigenius 发表于 2023-12-25 16:20
晕。。。。您这个PCB，采样电阻布线肯定有问题啊，电流采样的两根线要在采样电阻的焊盘直接引出，不能在覆 ...
(引用自14楼)

改成这样？

Stm32Motor · 发表于 2023-12-25 16:38:52

amigenius 发表于 2023-12-25 16:22
另外，这个布线，MOSFET驱动追求了器件整齐排列，而忽视了电流路径以及关键布线尽量短的原则。当然，这个不 ...
(引用自15楼)

是MOFET的栅级驱动线太长？

amigenius · 发表于 2023-12-25 17:03:05

Stm32Motor 发表于 2023-12-25 16:34
改成这样？
(引用自17楼)

对

Stm32Motor · 发表于 2023-12-25 18:27:16

amigenius 发表于 2023-12-25 16:24
PCB惨不忍睹啊兄弟。
(引用自16楼)

大佬，麻烦帮忙看下，采样电阻按你说的方式改一下，同时把TMC5160往左边移动了一些，让MOSFET栅极线尽可能的短一些.还有哪些地方须要优化？

Stm32Motor · 发表于 2023-12-25 19:49:14

今天刚好也和同事讨论了功率计算问题，用相电阻乘以电流的平方再乘以2，电流是驱动器拨码设有效值电流，乘以2是两相

Stm32Motor · 发表于 2023-12-26 10:30:52

amigenius 发表于 2023-12-25 16:24
PCB惨不忍睹啊兄弟。
(引用自16楼)

在昨天傍晚的基础上删除了两个固定孔，让电流检测电阻的线尽量短一些。现在如何？

怎么计算或者得到步进电机最大输出功率？

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