步進(jìn)電機(jī)是運(yùn)動(dòng)控制中高精度及成本控制的最佳選擇，然而在不少接觸過(guò)步進(jìn)電機(jī)的工程師們都會(huì)遇到關(guān)于步進(jìn)電機(jī)的問(wèn)題，比如低速噪音大、振動(dòng)明顯，并且還難解決。

而對(duì)于3D打印機(jī)的精密運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域，步進(jìn)電機(jī)產(chǎn)生的振動(dòng)轉(zhuǎn)移到打印機(jī)結(jié)構(gòu)上，直接影響到3D打印的質(zhì)量。

那么，TRINAMIC是如何解決這一難題的呢？

01

步進(jìn)電機(jī)的噪音從何而來(lái)

扭矩高

在3D打印不使用變速箱的情況下工作時(shí)，靜止和低速時(shí)具有高扭矩，以及對(duì)定位任務(wù)的固有適用性。

步進(jìn)分辨率

全步或半步等低分辨率步進(jìn)模式是步進(jìn)電機(jī)的主要噪聲源。它們帶來(lái)明顯的振動(dòng)，這種振動(dòng)遍布系統(tǒng)的整個(gè)力學(xué)，特別是在低速和接近某些共振頻率時(shí)。

斬波器和脈沖寬度調(diào)制 (PWM) 模式

在使用微步提高步進(jìn)電機(jī)的分辨率時(shí)，斬波器和脈沖寬度調(diào)制 (PWM) 模式導(dǎo)致的副作用：直流控制環(huán)路的調(diào)節(jié)算法引起的小振蕩。

02

TRINAMIC是如何解決的

StealthChop（靜音斬波模式，無(wú)需配置參數(shù)，可降低10 dB 或以上噪音。）

TRINAMIC 的 StealthChop 基于電壓斬波器原理，可實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)最平穩(wěn)的運(yùn)動(dòng)。以上講到的是TMC2208芯片，該芯片也可實(shí)現(xiàn)根據(jù)電流反饋調(diào)節(jié)電壓調(diào)制，這允許系統(tǒng)根據(jù)電機(jī)參數(shù)和工作電壓進(jìn)行自我調(diào)整，最大限度地減少電流波動(dòng)。

下如圖所式，具有電壓控制 StealthChop 斬波器模式的一個(gè)電機(jī)相位的正弦波！

注：如需在StealthChop（靜音模式）下調(diào)節(jié)電流，請(qǐng)咨詢(xún)CHIPLINKS技術(shù)人員

益于3D打印機(jī)的其他功能

對(duì)于3D打印、激光打印行業(yè)，TRINAMIC的運(yùn)動(dòng)控制芯片集成了優(yōu)勢(shì)功能。

SpreadCycle（高精度斬波算法）

減少了電流和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，并接近了真正的正弦波形，與恒定關(guān)斷時(shí)間的 PWM 斬波器相比，電機(jī)運(yùn)行更加平穩(wěn)。這在靜止和慢速到中等速度時(shí)尤其重要。

StallGuard2（無(wú)傳感器失速檢測(cè)和機(jī)械負(fù)載測(cè)量）

該功能還可以預(yù)測(cè)電機(jī)的超載情況，在負(fù)荷過(guò)程中及時(shí)做出反應(yīng)，讓電機(jī)扭力不會(huì)持續(xù)變大。同時(shí)在3D打印機(jī)行業(yè)中，還能測(cè)量打印噴嘴的送絲驅(qū)動(dòng)力。

03

帶來(lái)了哪些好處

靜音 3D 打印機(jī)

無(wú)論是在家里還是在工作中，人們都更喜歡靜音電機(jī)而不是嘈雜的電機(jī)。

平滑的 3D 打印機(jī)加速

接近完美正弦波的電流回路意味著平滑的運(yùn)動(dòng)控制和精確的定位。

無(wú)傳感器歸位

擺脫無(wú)傳感器歸位的限位開(kāi)關(guān)，為 3D 打印機(jī)增加額外的安全性。

04

總結(jié)

TRINAMIC是重新定義3D打印行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者，甚至對(duì)于依賴(lài)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和控制器的領(lǐng)域，都有著杰出的貢獻(xiàn)。

不僅僅是3D打印，超靜音步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行（無(wú)噪音和物理振動(dòng)），同樣也是醫(yī)療領(lǐng)域、高端家庭自動(dòng)化的基本要求。

審核編輯 ：李倩