EBRO執(zhí)行器EB6.1SYS技術(shù)文本

EBRO執(zhí)行器EB6.1SYS技術(shù)文本這個(gè)脈沖信號(hào)充當(dāng)驅(qū)動(dòng)器IC本身的輸入。可以使用一個(gè)額外的SPI接口來(lái)規(guī)定電流幅值、步進(jìn)模式、PWM頻率等參數(shù)。反過(guò)來(lái)，該智能驅(qū)動(dòng)器通常會(huì)反向提供狀態(tài)標(biāo)記、開(kāi)路及短路警示等信息給控制器。

為了削減基于傳感器方案的BOM成本及設(shè)計(jì)復(fù)雜度，該驅(qū)動(dòng)器通常也會(huì)提供足夠的反饋來(lái)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，從而也減少了外部傳感器電路的復(fù)雜性及BOM成本。AMIS-306xx系列器件中，該反饋限制在運(yùn)轉(zhuǎn)良好的失速檢測(cè)信號(hào)，從內(nèi)部向集成狀態(tài)機(jī)提供。但在AMIS-305xx系列中，反饋通過(guò)速度及負(fù)載角(SLA)輸出引腳外部提供。這就讓設(shè)計(jì)人員能夠直接獲得電機(jī)線圈通過(guò)轉(zhuǎn)子磁極時(shí)線圈中感應(yīng)的反電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量方法。

從外部獲得反電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量方法為設(shè)計(jì)人員改進(jìn)電機(jī)設(shè)計(jì)提供了各種可能性。因?yàn)樵试S設(shè)計(jì)人員獲悉轉(zhuǎn)子位置及速度，當(dāng)然也允許MCU在轉(zhuǎn)子電氣位置與預(yù)計(jì)位置之間進(jìn)行比較。

最為簡(jiǎn)單的應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)失速檢測(cè)。然而，也可以動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)反電動(dòng)勢(shì)，產(chǎn)生實(shí)際位置與預(yù)計(jì)位置之間的實(shí)時(shí)比較。因此，其能夠讓電路“獲悉"什么時(shí)候可能會(huì)面臨失步并采取措施。此外，實(shí)際位置與預(yù)計(jì)位置之差也為電機(jī)所用轉(zhuǎn)矩提供了指示。

實(shí)際上，隨著電機(jī)上的機(jī)械負(fù)載增加，反電動(dòng)勢(shì)與電機(jī)線圈電流之間的相位差也隨之增加——這就是所謂的負(fù)載角。如果轉(zhuǎn)子上的機(jī)械負(fù)載增加，同步采樣反電動(dòng)勢(shì)會(huì)產(chǎn)生連續(xù)減小的結(jié)果。這就提供了實(shí)現(xiàn)復(fù)雜轉(zhuǎn)矩控制算法的可能性。

診斷窗口

或許最重要的是：這種現(xiàn)象在驅(qū)動(dòng)器、電機(jī)和所用負(fù)載完整合并的運(yùn)作中提供了一個(gè)診斷“窗口"。這對(duì)設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)意義深遠(yuǎn)，從選擇恰當(dāng)?shù)碾姍C(jī)，自始至終將簡(jiǎn)化貫穿設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，再到最終達(dá)到高質(zhì)量及精密性。

對(duì)于設(shè)計(jì)人員而言，反電動(dòng)勢(shì)測(cè)量的第一個(gè)應(yīng)用可能是電機(jī)的自身選擇，因?yàn)槟軌蚴褂酶牧嫉目刂撇呗詠?lái)拓寬電機(jī)的工作限制。電機(jī)通常采用轉(zhuǎn)矩與速率曲線對(duì)比進(jìn)行表征，該曲線會(huì)給出一個(gè)上限速度，超過(guò)了它電機(jī)就不能使用。然而，運(yùn)行電機(jī)行為的特性并通過(guò)查看SLA輸出推斷出電機(jī)提供的轉(zhuǎn)矩，可能會(huì)展示出更加微妙的局面。

一般情況下，電機(jī)會(huì)用于整步(full-step)模式。隨著速度增加，當(dāng)?shù)竭_(dá)某個(gè)點(diǎn)時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)矩會(huì)急劇下降。這通常就是截止(cut-off)點(diǎn)，電機(jī)制造商建議用戶使用其產(chǎn)品時(shí)不要高于該速度。然而，如果電機(jī)采用相同的速度但使用了微步模式，轉(zhuǎn)矩下降可能壓根就不是一個(gè)大問(wèn)題。隨著速度進(jìn)一步增加，整步轉(zhuǎn)矩返回到了在較低頻率下就可獲得的數(shù)值并不稀奇。速率與轉(zhuǎn)矩曲線的對(duì)比，看上去更像是“notch"函數(shù)，而非“低通"函數(shù)(見(jiàn)圖1)。通常notch是由振蕩引起的。