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knowledge:3d_print:2022100601

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knowledge:3d_print:2022100601 [2022/10/06 13:59] 弘毅knowledge:3d_print:2022100601 [2023/06/07 04:23] (当前版本) – 外部编辑 127.0.0.1
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 ====== APE G1 TMC2130步进电机驱动配置说明 ====== ====== APE G1 TMC2130步进电机驱动配置说明 ======
 +===== TMC官方文档 =====
 +{{ :knowledge:3d_print:an002-stallguard2.pdf |StallGuard2™和CoolStep™的参数化}} \\
 +{{ :knowledge:3d_print:tmc2130_datasheet_rev1.15.pdf |TMC2130数据手册V1.15英文版}}
 ===== 关键概念 ===== ===== 关键概念 =====
 TMC2130 实现了 TRINAMIC 产品独有的高级功能。这些特点有助于实现更高的精度、更高的能源效率、更高的可靠性、更平稳的运动,以及在许多步进电机应用中的冷却操作。 TMC2130 实现了 TRINAMIC 产品独有的高级功能。这些特点有助于实现更高的精度、更高的能源效率、更高的可靠性、更平稳的运动,以及在许多步进电机应用中的冷却操作。
-  * StealthChop™:无噪音、高精度斩波算法,于降低电机在运动与静止状态噪音。 +  * StealthChop™:是一种使用 PWM 电压而不是电流来驱动电机的技术。结果低速时几乎听不见。StealthChop 具有较低步进速度限制,如果您需要更快地移动,您可能需要使用 spreadCycle 或配置混合模式。 
-  * SpreadCycle™:高精度斩波算法,用于高动态运和绝对干净的电流+  * SpreadCycle™:是另一种步进模式。驱器将使用四个阶段将所需的电流驱动到步进电机中。SpreadCycle 提供更大的扭矩。缺点是噪音水平略高
   * DcStep™:负载相关的速度控制。电机以尽可能快的速度移动,并且永不失步。   * DcStep™:负载相关的速度控制。电机以尽可能快的速度移动,并且永不失步。
-  * StallGuard2™:无传感器失速检负载测+  * StallGuard2™:测量施加到电上的负载。如果负载足够高,电机驱动器就可以对事件做出反应。这样的事件可能是当我们将轴驱动到其物理极限时,驱动器提供的信号可以像停止一样被检到。这样,您可以将驱动器本身用作轴传感器,从而无需额外的止动装置和所需的接线。StallGuard 仅在驱动程序处于 spreadCycle 模式时才有效
   * CoolStep™:负载自适应电流控制可将能耗降低多达 75%。   * CoolStep™:负载自适应电流控制可将能耗降低多达 75%。
   * MicroPlyer™:使用 STEP/DIR 接口时,微步插值器可提高微步的平滑度。   * MicroPlyer™:使用 STEP/DIR 接口时,微步插值器可提高微步的平滑度。
 除了这些性能增强之外,TRINAMIC 电机驱动器还提供保护措施来检测并防止输出短路、输出开路、过热和欠压提高安全性和从设备故障中恢复的条件。 除了这些性能增强之外,TRINAMIC 电机驱动器还提供保护措施来检测并防止输出短路、输出开路、过热和欠压提高安全性和从设备故障中恢复的条件。
 ===== StealthChop Driver ===== ===== StealthChop Driver =====
-StealthChop 是一种基于电压斩波器的原理。它保证绝对安静的电机静止和安静的慢动作,除了滚珠轴承产生的噪音。 StealthChop 可以与经典的逐周期斩波模式,可在所有速度范围内实现最佳性能。另外两个提供斩波器模式:传统的恒定关断时间模式和 SpreadCycle 模式。这恒定关闭时间模式在最高速度下提供高扭矩,而 SpreadCycle 提供平滑在很宽的速度和负载范围内运行和良好的功率效率。自动展开循环集成了快速衰减周期并保证了平滑的过零性能。StealthChop 的平滑运动对许多应用都是有益的。可编程微步形状允许优化低成本电机的电机性能。+StealthChop 是一种基于电压斩波器的原理。它保证绝对安静的电机静止和安静的慢动作,除了滚珠轴承产生的噪音。 StealthChop 可可在所有速度范围内实现最佳性能。另外两个提供斩波器模式:传统的恒定关断时间模式和 SpreadCycle 模式。这恒定关闭时间模式在最高速度下提供高扭矩,而 SpreadCycle 提供平滑在很宽的速度和负载范围内运行和良好的功率效率。自动展开循环集成了快速衰减周期并保证了平滑的过零性能。StealthChop 的平滑运动对许多应用都是有益的。可编程微步形状允许优化低成本电机的电机性能。
  
 使用 StealthChop 的好处: 使用 StealthChop 的好处:
行 136: 行 139:
 该值应该对应的是TMC2130中的PWM_AMPL,功能是用户定义的PWM幅度偏移 (0-255),产生的幅度(限制为 0…255) 该值应该对应的是TMC2130中的PWM_AMPL,功能是用户定义的PWM幅度偏移 (0-255),产生的幅度(限制为 0…255)
  
 +该值设置不要太低,建议高于0x40也就是十进制的64。
 ===== TMC2130_PWM_GRAD ===== ===== TMC2130_PWM_GRAD =====
 该值对应的是TMC2130中的PWM_GRAD,用户定义的最大PWM幅度每半波10次变化(1到15) 该值对应的是TMC2130中的PWM_GRAD,用户定义的最大PWM幅度每半波10次变化(1到15)
行 149: 行 153:
 高灵敏度可能会产生误报。\\ 高灵敏度可能会产生误报。\\
 低灵敏度可能无法触发。 低灵敏度可能无法触发。
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 +上下限总和是127,也就是一个7位的值。
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 +===== 基于速度的缩放 =====
 +基于速度的缩放根据以时钟周期测量的每两个STEP之间的时间 (TSTEP) 来缩放 StealthChop 幅度。这个概念基本上不需要电流测量,因为不需要调节回路。这个想法是驱动目标电流进入电机所需的电压的线性近似。步进电机具有一定的线圈电阻,因此根据基本公式 I=U/R,需要一定的电压幅度才能产生目标电流。 R 是线圈电阻,U 是由 PWM 值缩放的电源电压,电流 I。这可以计算 PWM_AMPL 的初始值:
 +
 +===== PWM_SCALE 通知电机状态 =====
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 +实际 PWM 幅度缩放器(255=最大电压)在电压模式 PWM 中,该值允许检测电机失速。
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 +通过读取 PWM_SCALE 可通过自动缩放获得有关电机状态的信息。由于该参数反映了驱动目标电流进入电机所需的实际电压,因此它取决于几个因素:电机负载、线圈电阻、电源电压和电流设置。因此,对 PWM_SCALE 值的评估允许查看电机负载(类似于 StallGuard2)和找出是否可以达到目标电流。它甚至给出了关于电机温度的想法(在众所周知的运行状态下进行评估)。
 +
 +===== SG_RESULT =====
 +机械载荷测量:
 +StallGuard2 结果提供了一种测量机械电机负载的方法。较高的值意味着较低的机械负载。值 0 表示最高负载。使用最佳的SGT设置,这是电机失速的指标。失速检测将 SG_RESULT 与 0 进行比较以检测失速。通过将 SG_RESULT 与可编程上限和下限进行比较,SG_RESULT 用作 CoolStep 操作的基础。它不适用于StealthChop 模式。当 DcStep 处于活动状态时,SG_RESULT 也适用。
 +StallGuard2 最适合微步操作。
 +温度测量:
 +在静止状态下,无法获得 StallGuard2 结果。 SG_RESULT 显示的是电机线圈 A 的斩波器接通时间。如果电机在某个电流设置下移动到确定的微步位置,斩波器接通时间的比较可以帮助粗略估计电机温度。随着电机升温,其线圈电阻增加,斩波器接通时间增加。
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 +读数0-1023
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 +这是 StallGuard2 结果。读数越高表明机械负载越小。较低的读数表示较高的负载,电机失速前在最大负载下的读数大约为 0 到 100。如果SG_RESULT=0表明电机已经失速。
knowledge/3d_print/2022100601.1665064760.txt · 最后更改: 2023/06/07 04:09 (外部编辑)