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问题解答

PROBLEM SOLVING

闭环步进电机会失步吗?步进电机闭环控制详解
发布日期 : 2020-05-08 19:40:43
步进电机本质上是开环设备。它们不需要反馈,因为驱动器传递的每个电流脉冲等于电机的一个步长(对于微步进,则等于一小部分步长)。加上较小的步距(或步距角),就可以非常精确地确定电机的位置,而无需反馈装置和复杂的控制方案。
因此,如果可以在开环系统中确定步进电机的位置,那么为什么还要为步进电机增加闭环控制的成本和复杂性呢?

一体化闭环步进电机
 
因为只有在电机永不失步的情况下,才可以准确了解电机的位置。在现实世界中,有多种情况可能导致电机失步或错失步幅,例如,机器卡纸阻止了电机轴的旋转。
 
为了应对这些可能性,步进电机通常尺寸过大,以应对扭矩过大、堵转或其他异常情况,否则可能会导致电机丢步,电机丢步对应用程序有很大损害,一种解决方案是在具有位置反馈的闭环系统中操作步进电机,以检测并纠正定位错误。


闭环步进电机不会有失步现象,如果碰到的冲击力矩实在大,造成无法继续运转,电机会以最大力矩阻碍障碍物,并反馈给控制系统,控制系统发出信号来处理。

而开环有失步的风险,失步后控制系统不知道,照常发脉冲,其实已经失控。

闭环控制可以更好地对位置进行精准的控制,简单的闭环是在常规驱动器外加一个闭环控制器,主要做失步检测,高级一点的闭环步进电机,如NiMotion一体化闭环步进电机,对步进电机实施的矢量控制,可以大幅度提高顺滑性,降低功耗和固有震动。


1.闭环步进电机的本体是步进电机,在静止时是绝对静止不动的。

2.闭环步进电机结合了步进电机的特点和伺服的控制方式,完全无过冲的位置定位(因为步进电机的特点就是不会过冲),在中低速度应用中超越传统伺服电机而取得应用优势。

3.调试和使用非常简单,只需要调节驱动器的3个电位器的位置,对使用者的要求极低。



矢量控制的闭环步进电机,适用于大力矩低转速应用,性能上比普通的开环步进电机优异很多。

使用闭环控制的步进电机系统可能仅占步进电机应用的一小部分,但是如果位置丢失可能会对应用产品造成很大的影响,所以如果系统的应用场景是低速高扭矩、简单的结构以及相对较低的成本,一个闭环步进电机(一个真正的伺服电机系统)可能是最合适的解决方案。


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