利用 DCStep 技术优化扭矩输出
DcStep™ 是ADI公司Trinamic系列的一款高效步进电机换向方案,旨在以最大牵出扭矩的80%来利用步进电机的大部分可用输出扭矩。DcStep技术可有效提供更大的扭矩来匹配突然增加的负载电阻,同时以独特的方式保持位置计数器的完整性。
DCStep技术缩小了功能齐全的闭环步进驱动器与经济高效的开环系统之间的差距。利用DcStep技术优化扭矩输出,有助于提高安全裕度,并确保应用在不丢步的情况下到达目标位置。
DCStep技术的工作原理是什么?
步进电机采用的安全裕度通常为其最大牵出扭矩的40%至50%。采用这一裕度旨在补偿开环系统中不可预见的负载峰值、共振引起的扭矩损失以及机械部件的老化。此外,由于转子速度和反电动势的特定依赖关系,步进电机在高速运转时扭矩会降低。
为了确保步进电机在负载过高时不丢步,这种无传感器技术使用了步进电机约80%的大部分可用输出扭矩。如果负载超过实际工作点的电机输出扭矩,它会为步进电机提供类似直流电机的行为,通过沿着步进电机扭矩曲线的形状移动,自动调整电机速度以适应实际电机负载。
DCStep技术适用于中速和高速,其中反电动势会显著影响电机线圈电流和最大输出扭矩。对于给定的设置和应用,步进电机技术通过在相同速度下输出更大的扭矩或提高最大速度来扩展电机的功能区域。这样,工程师就可以使用更多SWaP有效的步进电机来获得相同的结果。
DCStep技术为步进电机驱动器增添直流电机特性
大多数开环步进电机驱动器在过载情况下会失步,而DcStep驱动器反而会降低速度。速度控制取决于负载,可自动让速度适应实际的电机负载,并尽可能快速地移动电机而不会丢步。这样,驱动器就能克服重负载情况下的阻力,从而保持位置计数器的完整性。在能源效率方面,它与直流电机的表现相似。此外,通过使斜坡曲线适应实时扭矩过载条件,DcStep功能还可以实现自动斜坡,确保达到目标位置。