闭环控制vs传统开环、步进电机驱动的新选择

  

  步进电机在工业自动化中的应用非常普遍,如工业机器人、3、D打印机、计算机硬盘等都有步进电机。传统的步进电机可以控制转子的视角位置,而不需要传感器来控制位置。这是一个开环控制系统。在这种控制方法下,步进电机控制脉冲的输入并不依赖于转子的位置,而是按照一定的规律传输其控制脉冲,步进电机只依靠这一系列既定的脉冲工作。大多数基于步进电机的运动系统在开环状态下运行,因此可以提供低成本的解决方案。事实上,步进系统是唯一一种没有反馈的运动技术,但当步进电机以开环方式驱动负荷时,可能会失去指令步与实际步之间的同步。

  闭环控制是指控制输出以某种方式返回到控制输入端,并对输入端施加控制影响的控制关系。步进电机的闭环控制是选择位置反馈或速度反馈来决定与转子位置相匹配的相位转换,关闭电路进行检查/控制故障,检查电机堵塞,确保更有效的扭矩导出,为用户提供优异的精度和效率,不仅可以实现伺服电机的性能,而且具有步进电机的低价格优势,可以为安全、可靠性和精度的运动控制应用提供更经济的选择。

  闭环步进电机驱动的九大优势

  众所周知,伺服电机与编码器一起工作,闭环控制步进电机(步进伺服电机)具有步进电机和伺服电机的优点。

  01

  频繁启动/停止

  闭环步进电机驱动适用于频繁启动/停止。

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  免增益调节

  即使皮带机构、凸轮、链条驱动等负荷发生变化,也可以实现定位,无需增益调整。伺服电机中伺服系统的增益对电机性能影响很大,调整伺服增益费时费力。

  03

  稳态静止,无抖动

  伺服电机停止时,由于依靠编码器定位需要增益调整,很难绝对静止。步进伺服电机定位时无轻微振动,通过电机本身的保持力停止,最适合无振动停止的低刚度机构,如光学领域。

  04

  大惯性负荷性负荷驱动

  步进伺服比安装尺寸相同的伺服电机能驱动更大惯性负荷。

  05

  高速

  由于连续稳定可靠的电流控制技术,闭环步进电机可运行到3000-4000RPM不丢步。

  06

  高响应

  与开环步进电机一样,闭环步进电机与控制指令同步运行,因此可以在短时间内完成短行程的精确定位。一般伺服电机不适应短行程定位场所,因为停止时有一个固定的位置。

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  大力矩

  与传统步进电机相比,闭环步进电机可以在非常宽的速度范围内导出大扭矩,驱动力可以实现100%的连续负荷运行。不用担心电机驱动负荷的能力,这与传统的微步(细分)驱动完全不同。步进伺服可以根据电机的转速选择独特的电流控制技术,使大扭矩仍能在高速范围内导出。