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閉環步進電機的結構特點閉環控制系統詳解

瀏覽次數:85       日期:2021-11-25
        步進電機本質上是開環設備。它們不需要反饋,因為驅動器傳遞的每個電流脈沖等于電機的一個步長(對于微步進,則等于一小部分步長)。加上較小的步距(或步距角),就可以非常精確地確定電機的位置,而無需反饋裝置和復雜的控制方案。因此,如果可以在開環系統中確定步進電機的位置,那么為什么還要為步進電機增加閉環控制的成本和復雜性呢?
 
因為只有在電機永不失步的情況下,才可以準確了解電機的位置。在現實世界中,有多種情況可能導致電機失步或錯失步幅,例如,機器卡紙阻止了電機軸的旋轉。
 
為了應對這些可能性,步進電機通常尺寸過大,以應對扭矩過大、堵轉或其他異常情況,否則可能會導致電機丟步,電機丟步對應用程序有很大損害,一種解決方案是在具有位置反饋的閉環系統中操作步進電機,以檢測并糾正定位錯誤。
 
閉環步進電機
 
閉環步進電機不會有失步現象,如果碰到的沖擊力矩實在大,造成無法繼續運轉,電機會以最大力矩阻礙障礙物,并反饋給控制系統,控制系統發出信號來處理。
 
而開環有失步的風險,失步后控制系統不知道,照常發脈沖,其實已經失控。
閉環控制可以更好地對位置進行精準的控制,簡單的閉環是在常規驅動器外加一個閉環控制器,主要做失步檢測,高級一點的閉環步進電機,如申力電機一體化閉環步進電機,對步進電機實施的矢量控制,可以大幅度提高順滑性,降低功耗和固有震動。
 
1.閉環步進電機的本體是步進電機,在靜止時是絕對靜止不動的。
2.閉環步進電機結合了步進電機的特點和伺服的控制方式,完全無過沖的位置定位(因為步進電機的特點就是不會過沖),在中低速度應用中超越傳統伺服電機而取得應用優勢。
3.調試和使用非常簡單,只需要調節驅動器的3個電位器的位置,對使用者的要求極低。
 
矢量控制的閉環步進電機,適用于大力矩低轉速應用,性能上比普通的開環步進電機優異很多。
使用閉環控制的步進電機系統可能僅占步進電機應用的一小部分,但是如果位置丟失可能會對應用產品造成很大的影響,所以如果系統的應用場景是低速高扭矩、簡單的結構以及相對較低的成本,一個閉環步進電機(一個真正的伺服電機系統)可能是最合適的解決方案。
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