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。
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。 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。 |