Настройка тока шаговых двигателей на драйверах TMC2100/TMC2130/TMC2208

Привет 3Дешники!

Решил написать о том, как правильно настроить ток для шаговых двигателей применительно для драйверов TMC.

Так как не нашел внятного описания как правильно настроить токи на данных драйверах, нашел всю необходимую информацию и решил написать о том как это сделать.

В данной статье я постараюсь максимально подробно и с примерами описать данную процедуру.

[CUT]

И так, для начала определимся с терминами:

Vref - Напряжение замеряемое вольтметром между пином Vref и GND от 0 до 2,5 вольт.

Irms - Постоянный ток подаваемый на двигатели.

Imax - Пиковый ток подаваемый на двигатели.

[CUT]

Произведем необходимые расчеты:

Формула для расчета напряжения Vref из постоянного тока Irms кторый мы хотим задать:

Vref = (Irms * 2.5) / 1.77

Формула для расчета постоянного тока Irms который настроен на драйверах:

Irms = (Vref * 1.77) / 2.5

Зная постоянный ток Irms можно рассчитать пиковый ток Imax:

Imax = Irms * 1.41

А так же можно произвести обратный расчет из пикового тока Imax в номинальный Irms:

Irms = Imax / 1.41

[CUT]

Практические примеры:

Пример 1:

Я хочу подавать постоянный ток 1А, подставим получим формулу:

Vref = (1A * 2.5) / 1.77 = 1.41V

Полученное напряжение необходимо выставить при помощи вольтметра на потенциометре шагового драйвера.

Пример 2:

Мы не знаем какой ток подается на шаговые двигатели и хотим это выяснить.

Нам необходимо замерить Vref на шаговом драйвере, например мы получили 1,1V, подставив полученные данные в формулу получим постоянный ток на котором работают двигатели в данный момент:

Irms = (1.1V * 1.77) / 2.5 = 0.77A

Пример 3:

Шаговые драйверы TMC, в отличии от других, умеют подавать ток в зависимости от текущей нагрузки, так например если нагрузки нет, драйвер будет подавать ток меньше номинального, если нагрузка возрастет он поднимет ток до необходимого уровня для преодоления нагрузки, при этом не превышая значения тока Imax. Допустим у меня есть двигатели с рабочим током 1.5А, я хочу что бы пиковый ток был 1,5А, а постоянный был меньше, что бы двигатели не перегревались.

Расчитаем постоянный ток Irms:

Irms = 1.5А / 1.41 = 1.06А

Расчитаем Vref из постоянного тока Irms:

Vref = (1.06А * 2.5) / 1.77 = 1.49v

[CUT]

Важно:

1 - Максимальный постоянный ток для данных драйверов 1.2А.

2 - Измерять Vref можно между либо между потенциометром и GND, либо между пином Vref и GND.

3 - Во время настройки Vref необходимо отключать кабель двигателя во избежании повреждения драйвера.

4 - Для настройки необходимо подавать внешнее питание на шилд, а не на USB ардуины.

[CUT]

Настройка Vref на драйверах:

Для удобства настройки желательно наличие две пары рук, маленькая плоская отвертка - желательно керамическая, вольтметр.

Вольтметр необходимо установить в измерение постоянного напряжения до 2 вольт.

Первая пара рук настраивает отверткой вольтаж потенциометром постоянно контролируя показания вольтметра.

Вторая пара рук удерживает красный положительный щуп на пин Vref или потенциометр и черный щуп на GND, для удобства GND можно использовать вход на плату с блока питания.

[CUT]

Пины на TMC2100:

Пины на TMC2130:

Пины на TMC2208: