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閉環步進電機與伺服電機的比較 各有各的優勢和缺點

瀏覽次數:142       日期:2018-12-13
        伺服電機是被現在的工程師們所推崇和津津樂道的,提到運動控制不談伺服電機幾乎不可想象,工程師們癡迷于伺服電機的閉環控制,沉醉于高響應和高速性及高精度的優點,真正地“三高”。但是,正所謂尺有所短,寸有所長,伺服電機也有它不可避免的如下缺陷:
 
1.無法靜止:由于采用閉環控制,伺服電機本身結構和電機的特性決定,伺服電機在停止時無法絕對靜止,在負載擾動小或者伺服電機的參數調試良好的情況下,伺服電機始終在正負1個脈沖之間波動(可以通過觀察伺服驅動器上關于編碼器位置的數值,它一直在正負1之間波動)。在圖像處理場合這就是一個影響精度的因素。
 
閉環步進電機
 
2.過沖:在由高速轉為低速或者靜止時,不可避免地要過沖一段距離,然后在糾正回來。當控制器發一個脈沖給伺服電機時,伺服電機往往不是走一個脈沖,而是走3個脈沖,然后在回退2個脈沖。這對那些需要一個脈沖一個脈沖運動的場合,絕對不允許過沖的場合時致命的。
 
3.調試復雜:伺服驅動器內動輒上百個參數,使用說明書幾百頁,著實讓新手發怵;更換一個品牌的伺服電機,也會讓老手著實頭痛。這也為售后服務和維修帶來了大量的工作。
 
4.低速蠕動:在低速時伺服電機的運行會出現蠕動或者稱之為爬行。
 
而閉環步進電機就完美地解決了以上問題。
由于閉環步進電機不是簡單的給步進電機配一個編碼器了事,而是按照伺服電機系統的工作原理進行設計和開發。它采用32位的DSP做為主處理器,以保證整個系統的高響應和高速,可以做到每隔25微秒就可以調整一次電機的電流,標配10000個脈沖/圈的編碼器,而且是金屬碼盤的編碼器,既保證了精度,也保證了對環境、溫度和振動的高適應性、穩定性和可靠性,甚至優于采用玻璃碼盤編碼器的伺服電機。
 
首先,閉環步進電機由于是電機的本體是步進電機,在靜止時是絕對靜止不動的。
 
其次,閉環步進電機由于結合了步進電機的特點和伺服的控制方式,所以不會過沖(因為步進電機的特點就是不會過沖)。
 
第三,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,不僅設備制造商可以使用,而且設備使用商也可以使用,對使用者的要求極低。
 
第四,驅動器采用真正地正弦波、向量和濾波方式控制電流,最低轉速可以控制在0.2轉/分,而且電機運行非常平穩和穩定,這一點甚至是伺服電機都無法做到(一般伺服電機理論上可以做到1轉/分,實際的應用場合是無法做到1轉/分,大致在5rpm以上)。
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