Stigmótor raflögn í gegnum rennihringi: Staðsetning ökumanns, fasapör og kraftmikil staðfesting

Hægt er að knýja skrefamótor yfir snúningsviðmót, en ákvörðun um raflögn byrjar á spurningu sem talningur hringhringja getur ekki svarað:er mótordrifinn á kyrrstæðu hliðinni eða á snúningshliðinni?Ef ökumaðurinn er kyrrstæður á meðan þrepamótorinn ferðast með snúningssamstæðunni, fara mótorfasaleiðararnir í gegnum rennihringinn. Ef ökumaðurinn ferðast með mótornum ber snúningsviðmótið venjulega jafnstraumsafl og merki sem þarf til að stjórna eða hafa samskipti við þann ökumann. Þetta eru mismunandi rafmagnsvandamál og ætti ekki að meta þau sem skiptanleg fjögurra víra tengingar.

Fyrir fjögurra leiða tvískauta þrepa, tekur fyrsta fyrirkomulagið yfirleitt fjórar aðskildar leiðaraleiðir yfir tengið: tvær fyrir fasa A og tvær fyrir fasa B. Annað fyrirkomulagið getur fjarlægt chopper-drifna fasaúttakið frá rennihringnum, en það kynnir snúningsdrif, afl- og afturleiðir þess, staðbundið framboðsstöðugleika, kælingu og skilgreindan stjórntengil. Hvorug staðfræði er sjálfkrafa betri. Sú rétta fer eftir heildarvélinni, ökumanns- og mótorskjölunum, kraftmiklu álagi, rafumhverfinu og því sem raunverulega er hægt að prófa.

Þessi leiðarvísir er umskrefamótor sem er festur á snúningsvélasamstæðu og kemur í gegnum ytri rennihring. Það snertir ekki virkjunarvélina með sárum sem einnig er kallaður "slip-hring mótor." Það er heldur ekki fullyrt að sérhver hefðbundin ByTune hringrás henti fyrir chopper-knúna mótorfasa. Það samhæfi verður að vera komið á fyrir valda byggingu undir raunverulegu drifbylgjuforminu.

Finndu fyrst snúningsmörkin - ekki bara mótorinn

Snúningur á mótorskafti krefst í sjálfu sér ekki utanaðkomandi rafmagnshring. Í venjulegu þrepasamstæðu haldast statorvindurnar í kyrrstæðum mótorhluta á meðan skaftið snýst; mótor snúrur eru fastar. Rennihringur verður viðeigandi þegarallan mótorinn eða ökumann hanser settur upp á aðskildum snúningspalli, virkisturn, skoðunarhaus, vísitrommu eða öðrum hluta sem snýst miðað við kyrrstæða stjórnandann.

Dragðu mörk í gegnum það hreyfanlegt viðmót. Merktu hvaða hlutir haldast kyrrir og hverjir snúast: stjórnandi, þrepadrifi, mótor, takmörkunarrofar, kóðara, aðrir skynjarar, aflgjafi, vélarjörð og hvaða fjarskiptatæki sem er. Skráðu síðan hverja líkamlega hringrás sem verður að fara yfir. Þetta kemur í veg fyrir algenga skipulagsvillu: að telja fjóra mótorvíra áður en athugað er hvort þessir fjórir vírar fari yfir mörkin.

Haltu hlífðartengingu og kapalhlífum aðskildum frá venjulegri straumávöxtun. Hlífðarleiðari má ekki hljóðlaust koma í staðinn fyrir hannaða mótorrás. Sérhver öryggistengd aðgerð krefst eigin áhættumats á kerfisstigi og fullgilts arkitektúrs; almennur rennihringur ætti ekki að vera öruggur vegna þess að merki tókst einu sinni.

Arkitektúr A: kyrrstæður ökumaður, snúnings stigamótor

Með drifinn fastan við vélargrindina hefur hver spennt tvískauta vinda úttaksleiðara og afturleiðara frá H-brúnni. Allar fjórar leiðslur fara yfir snúningsmörkin. Vegna þess að ökumaðurinn snýr við fasapólun þýðir "aftur" hér hina klemmu sama fasa - ekki varanleg sameiginleg DC jörð. Fyrir dæmigerða fjögurra víra tvískauta raflögn verður hvert vindapar að vera ósnortið frá ökumanni til mótor.

Notaðu mótorgagnablaðið til að bera kennsl á vafningarnar, ekki litasamkomulag afritað af öðrum mótor. Rafmagnslaust viðnám eða samfelluathugun getur hjálpað til við að bera kennsl á spólufélaga þegar mótorframleiðandinn leyfir þá aðferð, en hún staðfestir ekki straumgetu rennihrings, PWM hegðun eða kraftmikinn áreiðanleika. SparkFun'sleiðarvísir fyrir raflögn fyrir stepper bílstjórisýnir hvers vegna þarf að auðkenna vindapör áður en A og B úttak er tengt.

Fasaúthlutun ætti að vera skráð á báðum endum rennihringsins sem einn-á-einn rásakort. Ef þjónustutæknimaður skiptir síðar um tvær leiðslustöður geta einkennin verið bilaður mótor, óvæntur titringur, stefnubreyting eða tap á tog. Slík hegðun sannar ekki að tengihringir séu gallaðir. Staðfesting á raflögnum með öllu aflstigi óvirkt er réttur fyrsti aðskilnaður.

Þetta er virkt kortlagningardæmi, ekki pinout fyrir hvaða ByTune líkan sem er. Sex og átta leiða mótorar eru með aðrar vindatengingar og einpóla kerfi eru mismunandi: hringrásarfjöldi þeirra verður að vera ákvarðaður út frá raunverulegum mótor- og drifarkitektúr, ekki ályktað af orðinu „stepper“.

Hvers vegna chopper-drifinn fasastraumur er frábrugðinn einföldu DC álagi

Nútíma stigadrifi stjórnar venjulega vindstraumi með því að skipta um úttaksbrú. Vafningin hefur inductance sem og viðnám, þannig að straumur bregst ekki samstundis við álagðri spennu. GrunntengslinV=L × di/dtlýsir inductive hluti af spennu, og full vinda lykkja inniheldur einnig viðnám og drif áhrif. Ökumaðurinn skiptir um virkjun og endurrásarleiðir til að stjórna fasastraumi á meðan mótorinn hreyfist eða heldur stöðu.

Spennubylgjuformið sem myndast við fasaúttak er ekki endilega slétt DC gildi. Hratt rofibrúnir, kapalrýmd, uppsetning fasapöranna tveggja og straumskynjunarkerfi ökumanns geta haft samskipti. Analog tæki'leiðsögn með skrefmótor snúruútskýrir að rýmd á milli fasaleiðara getur truflað virkni höggvélarinnar og mælir með viðeigandi pöruðum og hlífðum raflögnum.

Rennihringur bætir við hreyfanlegum snertiskilum og eigin tengileiðara við þá hringrás. Það framkvæmir ekki núverandi reglugerð. Hegðun þess verður að meta innan ökumanns-snúru-mótors lykkjunnar, sérstaklega ef vinda hringrásin sér hröð umskipti eða ökumaðurinn skynjar straum með því að nota litla skynspennu. Vel heppnuð athugun á kyrrstöðu viðnám getur ekki staðfest að ökumaður haldist stöðugur við öll horn, hraða, hitastig og tog sem krafist er.

Ekki meðhöndla skiptingartíðnina sem „merkjabandbreidd“ forskriftir án þess að skilja bylgjuformið og samþykkiskröfuna. Snertistöðugleiki, straumeinkunn, skammvinn svörun, kapalsníkjudýr, jarðtenging og næmi ökumanns eru aðskildar stærðir. hjá NovantaAthugasemd um notkun á skrefamótor hávaðalýsir því hvernig hávaðatengdur hávaði getur tengst nærliggjandi lágstigs hringrásum.

Arkitektúr B: snúningsdrifi, DC framboð í gegnum rennihringinn

Með því að færa ökumanninn yfir á snúningsburðinn breytist mörkin. Rennihringurinn þarf ekki lengur að senda fasaskiptaúttak ökumanns, vegna þess að fjórar mótorleiðslur eru staðbundnar við snúningssamstæðuna. Þess í stað nær aflgjafinn til ökumannsins í gegnum sérstakar jákvæðar og neikvæðar/afturhringrásir og kyrrstæða kerfið sendir skipanir yfir hvaða hlekk sem drifið styður: skref/stefnu, mismunadrifið I/O, tiltekinn raðtengil, fieldbus eða annað staðfest viðmót.

Þessi uppsetning getur gert fasa snúrurnar á mótorhliðinni styttri og útilokað skiptastrauma frá snúningssnertum. En það ætti ekki að selja það sem alhliða lækning fyrir rafhljóð. Ökumaðurinn er áfram skiptiálag, DC framboðsstraumurinn getur verið púlsaður og stjórntengillinn getur enn verið viðkvæmur fyrir viðmiðunarjöfnun, kapalskimun eða hávaða frá öðrum rásum. Staðbundin aftenging, tímabundin mörk og hitauppstreymi verða mikilvæg á snúningssamstæðunni.

Fyrir aflgjafa, greindu straum á framboðshlið frá vindstraumi. Chopper drif getur dreift vindstraumi í gegnum brú á meðan hann dregur annan tafarlausan eða meðalstraum frá DC uppsprettu sinni. Þess vegna er það ekki gild leið til að ákvarða straumhrings DC framboðið að bæta við tveimur nafnfasastraumum. Notaðu upplýsingar um inntaksstrauma framleiðanda bílstjóra og mældu raunverulega eftirspurn eftir vélum í versta tilfelli. hjá NovantaAthugasemd um stærð DC aflgjafaútskýrir hvers vegna stærðarstærð stigabirgða verður að taka mið af mótor- og drifhegðun saman.

Þegar þú ákveður á milli útlita skaltu einnig athuga uppsetningarrými, hreyfanlegur massa, titring, hitaleiðni, tregðu og aðgang fyrir fastbúnað eða greiningu. Í þéttum snúningshaus getur það að færa drifið á snúninginn valdið vélrænni eða hitauppstreymi sem er stærri en raflögnin gagnast. Viðmótsvali er aðeins lokið þegar þessar takmarkanir eru sýnilegar.

Veldu snertimat frá mældri rafspennu, ekki vírafjölda

Straumurinn í gegnum snúningssnertingu fer eftir því hvaða arkitektúr hann þjónar. Fyrir kyrrstæðan ökumann, skoðaðu hvern vafningsleiðara undir stöðvunarstraumi, hröðun, háhraðaaðgerðum, örþrepi og hvers kyns samtímis tveggja fasa virkjunarástandi. Fyrir snúningsdrif skal einkenna DC framboðsstrauminn, þar á meðal hröðunartoppa, rútuhleðslu og annað álag sem kemur frá sama samsetningu. Í báðum tilvikum skal tilgreina spennuflokk, einangrunarflokk, leiðaramæli og hitaumhverfi.

A simplified resistive illustration is useful, provided its limits are explicit. Suppose, purely as a design example, that eina heila ytri fasalykkju-tveir rennihringir plús leiðar og endalok - bætir við 0,30 Ω af viðnám við vinda hringrás. Við lýsandi fasastraum upp á 1,5 A RMS er aukin viðnámsdreifing P=I²R=1.5² × 0.30 =0.675 W. Að 0,675 W er dreift yfir hvert frumefni sem er innifalið í áætluðum 0,30 Ω; það erekkimæld tap innan ákveðins rennihrings. Raunverulegur höggstraumur getur breyst með rekstrarástandinu, svo notaðu rétt mæld RMS gildi og leiðarviðnám til að verjast hitauppstreymi.

Á augnabliki þegar straumur jafngildir 1,5 A framleiðir sama viðnám viðnám 0,45 V af viðnámsfalli. Hvort mótorinn missir tog er ekki hægt að ákvarða út frá þeirri einu tölu: tiltæk strætóspenna, skipaður hraði, spóluspenna, vindaviðnám og straumstjórnun skipta öllu máli. Gagnlegt próf athugar núverandi mælingar og hreyfigetu með og án snúningsviðmótsins við jafngildar rekstrarskilyrði.

Kvik snertingartruflanir eru einnig mikilvægar, en viðnámsmissir og snertingahlé eru ekki sama bilunin. Tengiliður sem sýnir hæfilegt meðalspennufall gæti samt haft stutta atburði sem trufla virkan drif. Aftur á móti getur hærra mælt spennufall komið fram í ytri snúrum eða skautum frekar en burstaviðmótinu. Þekkja bæði mælimörk og merkjabandbreidd áður en bilun er rekin á rennihringinn.

Fasa-par leið, skjöldur og nærliggjandi merkjarásir

Haltu leiðarunum tveimur, sem tilheyra hverjum mótorfasa, auðkennanlegum og leiddu sem par þar sem kapalhönnunin leyfir. Ekki fletta fasa A og B af handahófi eingöngu vegna þess að rásnúmer eru í röð. Rúmfræði tengiliða og nákvæm leiðaraútlit er birgjasértækt, þannig að OEM ætti að miðla æskilegri parflokkun til framleiðanda rennihringa frekar en að ávísa óstaðfestu innri burstafyrirkomulagi.

Ytri hlífðarvörn getur hjálpað til við að draga úr losun eða tengdri truflun, en hún gerir ekki handahófskennda snertihring í hátíðni hlífðartengingu. Skjaldarlok þarf vísvitandi undirvagn/jarðtengingarstefnu sem er samhæfð við vélina, ökumanninn og EMC hönnunina. Ekki nota hlífina eða hlífðarjörðina sem fasaleiðara. Ef kóðarar, hitatengi, Ethernet eða lágstigs skynjarar deila sömu snúningssamstæðu, settu rásarkröfur þeirra í sérstakan hluta tilboðsbeiðninnar og metið samtímis mótorskipti og merkjavirkni.

Analog Devices bendir á að millifasa tenging getur truflað straumhögg í sumum þrepakerfi. Hagnýt hönnunarályktun er að forðast að meðhöndla allar fjórar mótorleiðslur sem fjóra óskylda lágtíðni rafmagnsvíra. Hins vegar er mælt með kapalbyggingu mismunandi eftir ökumönnum. Valin aksturshandbók hefur forgang fram yfir almenna kapalreglu.

Fyrir blandað afl og gögn, sérstakur ByTune leiðarvísir tilkraft- og gagnasliphringirfjallar um víðtækari rásaðskilnaðarspurningu. Þessi síða heldur þröngum fókus á þrepfasapör og staðsetningu mótoraflsstigsins.

Truflanir geta verið vandamál til að vernda ökumann, ekki bara skref sem gleymist

Kveikt mótorvinda geymir orku. Ef kapall eða snerting opnast skyndilega á meðan straumur er í hring, getur ökumaður fundið fyrir spennubreytingu sem fer eftir úttaksþrepshönnun hans og straumleið. Áhættan er alvarlegri en að tapa einum skipunarpúlsi. Nokkrir drifframleiðendur vara beinlínis við því að tengja eða aftengja þrepamótor á meðan drifið er knúið. Fyrir dæmi um viðvörunina og ökumannssérstakt umfang hennar, sjáPololu DRV8434S skjöl.

Snúningssnerting er ekki handvirkt úrtengd tengi og augnabliks atburður við hreyfanlegt tengi er ekki sönnun þess að sami skemmdarbúnaður muni alltaf eiga sér stað. Verkfræðiáhyggjan er sú að nægilega alvarleg hléopnun eða breyting á viðnám undir fasastraumi getur ögrað drifinu. Ekki gera ráð fyrir að sérhver ökumaður hafi eins skammvinnt friðhelgi eða að hægt sé að tengja almennan RC eða flugbakdíóða yfir tvískauta fasa. H-brúin snýr pólun og stjórnar endurrás; ad hoc bæling getur komið í veg fyrir virkni drifsins.

Þrjú viðbrögð eiga heima í öruggri þróunaráætlun. Fyrst skaltu gera alla rásakortlagningu og mótstöðuathuganir með einangruðum orku, fylgja leiðbeiningum ökumanns. Í öðru lagi skaltu ákveða hvort ökumaður og sleppahringabirgir geti samþykkt fyrirhugaða staðfræði mótorfasa og skilgreint leyfilegar truflanir. Í þriðja lagi, ef þörf er á vernd, fáðu ökumannssamþykkta hönnun frekar en að setja upp handahófskennda klemmuhluti á mótorleiðslum.

Þegar drif bilar, ekki endurstilla og auka straum án þess að rannsaka það. Handtaka bilunarkóða, straumskipanir, framboðsspennu og tímasetningu hvers kyns snúningsháðrar villu. Gallað tengi, röng fasapörun, ófullnægjandi straummörk, ofhlaðinn ás eða óstöðugur DC strætó getur líkt eftir vandamáli við snertihringa. Greining verður að aðgreina þessa aðferð.

Hvar á að mæla: fjögur mörk segja mismunandi sögur

Markmið mælinga er ekki að safna sem mestum ummerkjum. Það er til að bera kennsl á hvar óeðlilegt ástand birtist fyrst. Fyrir kyrrstæða drifhönnun eru hagnýt mörk framleiðsla ökumanns, rennihringsleiðsla á föstum hlið, rennihringsleiðari á snúningshlið og mótorskautanna. Fyrir snúningsdrifhönnun, notaðu kyrrstæða DC uppsprettu, báðar hliðar DC snúningsbrautarinnar og snúningsdrifsinntakið; mældu síðan staðbundna mótorfasastrauma með því að nota leyfilega aðferð framleiðanda drifsins.

Samanburður á pari af merkjum sem mæld eru á mismunandi stöðum er aðeins þýðingarmikil þegar tegund rannsakanda, viðmiðun, bandbreidd, sýnatöku, tímastillingu og líkamlega hleðslu mælingar eru skilin. Röng jarðtenging sveiflusjár á rofa H-brú getur valdið skemmdum á búnaði eða skammhlaupi. Notaðu viðeigandi mismunadrif eða einangraðar mæliaðferðir þegar þess er krafist og láttu hæft starfsfólk samþykkja uppsetninguna áður en spenna er sett í gang.

Fyrir snertistigsaðferðir frekar en kerfisfasastraumafköst, ByTune'skyrrstöðu og kraftmikil snertiviðnám leiðarvísirútskýrir hvers vegna prófunarpunktar og mæliskilyrði skipta máli. Það kemur ekki í stað hæfis fyrir afknúið þrepadrif.

Búðu til staðfestingarpróf í kringum alvöru mótorskyldu

Áður en fyrsti snúningur er knúinn skaltu frysta prófunarstillingarnar: varahlutanúmer mótors og vindatengingu, varahlutanúmer ökumanns og vélbúnaðar/stillingar, framboðsspenna, straummörk, hröðunarsnið, vélrænt álag, hringhringskort, sönnunargögn um snertimat, snúrulengd, kapalvörn og tækjabúnað. Niðurstöðu án þessa samhengis er ekki hægt að alhæfa yfir á annan mótor eða ökumann.

Byrjaðu með einangruðu rafmagni. Staðfestu vírkortlagningu, einangrun og nauðsynlega tengingu með því að nota prófunaraðferðir sem eru samþykktar fyrir samsetta kerfið. Ekki nota almenna rafstraumsprófun á tengdum rafeindabúnaði ökumanns eða skynjarainntakum. Keyrðu síðan kyrrstæða grunnlínu með drifið tengt beint við mótorinn, þar sem hönnun vélarinnar leyfir á öruggan hátt sambærilega uppsetningu. Endurtaktu með snúningsviðmótinu uppsettu og óbreyttum stillingum.

Hæfðu allt rekstrarumslagið, ekki aðeins óhlaðinn samfelldan snúning. Snúningsáshraði vélarinnar er ekki sá sami og skipaður skrefhraði skrefmótorsins; taka upp bæði. Prófunartilvikin ættu að ná yfir stöðvunarstraum, hröðun, viðsnúning, eðlilega ferð, verstu vélrænni hleðslu og alla samtímis merkjaumferð.

Viðurkenningarþröskuldar verða að koma frá ökumanni, mótor, virkni vélarinnar, áhættugreiningu og samþykktri uppsetningu birgja. Það er engin alhliða rennihringur fasa-straums gáramörk, missir skrefaheimildir eða hámarkssnertiþolssveiflu sem hentar fyrir hverja skrefanotkun. Virk samþykkisyfirlýsing ætti að tilgreina hvað var mælt, við hvaða aðstæður og hver samþykkti viðmiðin.

Ef stjórnandi tilkynnir engar bilanir enn missir vélin stöðu, staðfestu vélræna hreyfingu sjálfstætt. Opin lykkja skref eru skipanir, ekki mælingar á raunverulegri stöðu skafts. Atburður sem misst hefur af skrefum getur stafað af ófullnægjandi togi, ómun, of mikilli hröðun eða breytingum á álagi án þess að bilun í rennihringnum verði. Aftur á móti getur truflun af völdum snerti verið sýnileg rafstraumur áður en vart verður við gróft hreyfitap.

Úrræðaleit með því að breyta einni breytu í einu

Þegar vandamál birtist aðeins eftir að snúningsviðmótið hefur verið kynnt skaltu fyrst varðveita endurtakanlegt bilunarástand. Skráðu hreyfiskipunina, hornstöðu rennihrings, stöðu ökumanns, fasa eða framboðsstraum, DC strætóspennu og hvers kyns nærliggjandi rásarvirkni. Notaðu síðan öruggan A/B samanburð frekar en að skipta strax út rennihringnum eða auka mótorstraum.

Víðtækari tengi- og jarðtengingargreining tilheyrir ByTune'sLeiðbeiningar um bilanaleit við rafhljóð. Hér er sérstakt verkefni að ákvarða hvort stigmótorarkitektúrinn og kraftmikil mótorstraumsleiðin uppfylli eigin viðurkenningarviðmið.

Undirbúðu birgðaskýrsluna áður en þú velur rennihringsgerð

Þegar staðsetning drifsins hefur verið fest, getur rennihringjabirgir metið þýðingarmikla forskrift frekar en beiðni um „fjóra mótorvíra“. Taktu með heildarmörk vélarinnar, framleiðanda/gerð mótor og ökumanns, valinn arkitektúr, raunverulegar drifstillingar, viðeigandi bylgjuform/straumgögn og árangursmarkmið. Spyrðu beinlínis hvort fyrirhugaðir tengiliðir hafi verið metnir fyrir þá rafmagnsskyldu; ekki álykta samþykki út frá almennri lágspennu eða samfelldri straumsmat.

Fyrir kerfi sem þarf óstöðluð rásaflokkun, vélrænni umbúðir eða samþættar afl- og merkjaleiðir,ByTune sérsniðinn rennihringursíða er viðeigandi viðskiptalegur upphafspunktur. Þetta er geturannsókn, ekki sönnun þess að ákveðinn ByTune hluti sem fyrir er styður PWM bylgjuform hvers stepper ökumanns.

Aðgerðareglan er að velja rafmagnsarkitektúrinn fyrst og hæfa síðan snúningsviðmótið.Fjórir kortlagðir fasasnertingar geta verið einfaldari vélrænni lausnin þegar ökumaðurinn verður að vera kyrrstæður. Snúningsdrifi getur dregið úr fasa-straumsendingu í gegnum rennihringinn, en krefst staðbundins afls, samskipta, kælingar og verndar. Rétta ákvörðunin er sú sem helst stöðug við versta trúverðuga kraftmikla ástand uppsettrar vélar - og er studd af viðurkenndu rásakorti og skráðum prófunargögnum.