JAJA734 January   2023 DRV8452 , DRV8462

PRODUCTION DATA  

  1.   概要
  2.   商標
  3. 1ステッパ・モーター・ドライバの電力効率
  4. 2自動トルク
    1. 2.1 自動トルク：学習の原理
      1. 2.1.1 自動トルク学習ルーチンの設定
    2. 2.2 電流制御
      1. 2.2.1 電流制御パラメータの設定
    3. 2.3 PD 制御ループ
    4. 2.4 自動トルク調整パラメータの影響
      1. 2.4.1 学習パラメータが負荷過渡応答に及ぼす影響
      2. 2.4.2 ATQ_UL、ATQ_LL ヒステリシスの影響
      3. 2.4.3 負荷プロファイルが電力節減量に及ぼす影響
      4. 2.4.4 適応型 ATQ_UL、ATQ_LL
      5. 2.4.5 PD パラメータの依存性曲線
        1. 2.4.5.1 KP 依存性
        2. 2.4.5.2 KD および ATQ_D_THR 依存性
        3. 2.4.5.3 ATQ_FRZ および ATQ_AVG 依存性
        4. 2.4.5.4 ATQ_ERROR_TRUNCATE 依存性
      6. 2.4.6 各種モーター速度での ATQ_CNT
      7. 2.4.7 各種電源電圧での ATQ_CNT
      8. 2.4.8 モーター温度の推定
    5. 2.5 自動トルクによる効率向上
  5. 3ケース・スタディ
    1. 3.1 アプリケーション 1：現金自動預払機 (ATM)
      1. 3.1.1 ATM モーターの動作条件
      2. 3.1.2 自動トルク機能付き ATM モーター
    2. 3.2 アプリケーション 2：繊維機械
      1. 3.2.1 繊維機械モーターの動作条件
      2. 3.2.2 自動トルク機能付き繊維機械モーター
    3. 3.3 アプリケーション 3：プリンタ
      1. 3.3.1 自動トルク付きプリンタ・モーター
  6. 4まとめ
  7. 5関連資料

1 ステッパ・モーター・ドライバの電力効率

ステッパ・モーターは、位置を監視するための外部センサをまったく使わなくても、入力の励起の変化を出力の精密な位置変化に容易に変換できるため、広く使われています。位置と速度の精密な制御を実現するため、ステッパ・コイルの電流は安定化されています。

モーターのトルクの式は#GUID-C09FE73C-450F-4584-9B59-DA94353A0543 で与えられます。モーターのトルクは、次のようにコイル電流とモーターの構造で決まります。

Equation3. τ m a x   =   K T   × I

ここで、τmax はサポートされている最大トルク、KT はモーターのトルク定数、I はコイル電流です。

#GUID-C09FE73C-450F-4584-9B59-DA94353A0543 は、コイル電流 I が生成できるトルクの大きさと解釈できます。与えられた負荷トルクを維持するには、モーター・ドライバは常に、要求トルクよりも大きいトルクを生成できるコイル電流で動作させる必要があります。

従来型のモーター・ドライバでは、ピーク負荷トルク要求に基づいてフルスケール動作電流が設定されます。これにより、ピーク負荷が要求されたときに、モーターがステップを失うことはありません。そのため、負荷トルクに関係なく、電流は一定です。この結果、負荷トルクがピーク負荷より低い場合、#GUID-E4388219-6E10-4102-A74E-BF5AE6071508 に示すように、ドライバとモーターは抵抗性電源損失として入力電力の一部を消費します。

図 1-1 標準型ステッパ・ドライバによる電力損失

ほとんどのシステムでは、ピーク負荷トルクの要求が発生することはごくまれです。たとえば、ATM 機械では、ステッパ・モーターがピーク負荷を供給するのは稼働時間全体の 15% 未満かもしれません。しかし、標準的なステッパ・ドライバは、最終的に常時モーターにフルスケール電流を供給するため、不要な電力損失、システム・サイズの増大化、部品の寿命短縮によりシステム効率は低下します。