驱动同步带的步进电机能否替换为3相直流无刷电机？

只看该作者 · 2022-7-5 10:50

本帖最后由 ufbycd 于 2022-7-5 11:00 编辑

医疗仪器上控制物体直线运动的电机绝大多数都是用步进电机，而凌鸥的芯片方案似乎是专为3相直流无刷电机设计的。
我想在驱动同步带的电机上实现电流闭环控制（或者再加上位置闭环），凌鸥是否有步进电机的电流闭环方案？
或者，能否用3相直流无刷电机替换步进电机？

2万 · 2022-7-5 10:52

好问题，帮楼主顶一下

只看该作者 · 2022-7-6 09:49

如果要实现运动定位，无刷的肯定不行，如果给无刷加上位置环，简单的，精度不够，定位也不稳定，精度高的，需要FOC驱动，复杂度大大增加，并且要让电机稳定运行和定位需要足够的经验和相关的知识，在知识和能力不足的情况下，通常采购现成的产品，成本会比步进电机高很多。

只看该作者 · 2022-7-6 10:58

看看

只看该作者 · 2022-7-6 12:29

本帖最后由 ufbycd 于 2022-7-6 12:49 编辑

zlf1208 发表于 2022-7-6 09:49
如果要实现运动定位，无刷的肯定不行，如果给无刷加上位置环，简单的，精度不够，定位也不稳定，精度高的， ...

目前我的步进电机已经加了磁编码器来实现位置闭环，并且驱动方式类似FOC——位置环的输出作为速度环的输入，速度环的输出作为电机的电压，然后根据编码器反馈的电角度进行逆Park变换得到的Ua、Ub直接作为步进电机两相的驱动电压。
目前效果还算可以，只不过还没加电流闭环，应该要加上电流闭环才能达到最佳效果。另外我觉得步进电机的电极对数比三相电机的要多好多，对编码器的性能要求要更高。

步进电机的位置跟电流都做闭环控制的成本确实有点高，而低成本而可靠性又比纯开环控制高点的方案主是只做电流闭环的步进电机。步进电机只做电流闭环的话要做细分驱动，也不是很简单。
另外一种我觉得可能成本低点的是hall位置闭环的3相无刷电机了，但我对3相无刷电机不太了解。

只看该作者 · 2022-7-6 13:37

ufbycd 发表于 2022-7-6 12:29
目前我的步进电机已经加了磁编码器来实现位置闭环，并且驱动方式类似FOC——位置环的输出作为速度环的 ...

hall位置环的精度非常低，每转只有几个到一二十个位置信号，虽然可以通过减速机提高位置分辨率，但是总体上说，定位精度还是太低了。

只看该作者 · 2022-7-6 15:24

zlf1208 发表于 2022-7-6 13:37
hall位置环的精度非常低，每转只有几个到一二十个位置信号，虽然可以通过减速机提高位置分辨率，但是总体 ...

那看来还是得起码用1024线的编码器。
我找了好多家做电机驱动细分领域的MCU厂家，其所针对的电机都是3相无刷电机。而在工业和医疗领域很多产品还是用的步进电机，然而不少产品对控制的可靠性要求不低，有些还对电机的静音、转速有要求（当然转速不会太高），所以开环控制的步进电机并不能完全满足需求。
目前还没有找到专门针对步进电机的MCU方案。