闭环步进電(diàn)机是如何工作的-闭环步进電(diàn)机厂

文(wén)章出处:汉德保(HDB MOTOR)電(diàn)机 人气:1863发表时间:2022-11-21

    闭环步进電(diàn)机本质上是开环设备。它们不需要反馈,因為(wèi)驱动器提供的每一个電(diàn)流脉冲都等于電(diàn)机的一步(或微步时的一小(xiǎo)步)。再加上小(xiǎo)步長(cháng)(或步距角),无需反馈装置和复杂的控制方案,即可(kě)准确确定電(diàn)机的位置。那么,如果步进電(diàn)机的位置可(kě)以在开环系统中确定,為(wèi)什么要增加闭环控制的成本和复杂性呢(ne)?因為(wèi)只有(yǒu)当電(diàn)机永不失步时,才能(néng)准确理(lǐ)解電(diàn)机的位置。在现实世界中,有(yǒu)很(hěn)多(duō)情况会导致電(diàn)机丢失或错过步数——例如,机器卡住,导致電(diàn)机轴无法旋转。為(wèi)了应对这些可(kě)能(néng)性,步进電(diàn)机通常尺寸过大,以处理(lǐ)扭矩峰值、失速或其他(tā)可(kě)能(néng)导致電(diàn)机失速的异常情况。然而,当丢失的步骤可(kě)能(néng)对应用(yòng)程序或过程有(yǒu)害时,另一个解决方案是在闭环系统中运行步进電(diàn)机,并使用(yòng)位置反馈来检测和纠正定位错误。步进電(diàn)机通常有(yǒu)三种类型的闭环控制,每种类型都提供不同级别的定位控制和复杂性。

    基于失步补偿的常见闭环步进電(diàn)机系统类型,又(yòu)称失步控制或步进位置维护。在此设置中,驱动器以微步模式运行,编码器跟踪轴置。如果检测到丢失的步数,控制器将命令额外的步数,使電(diàn)机(或负载)达到所需的位置。失步补偿是一种简单的步进電(diàn)机闭环方案,如上述,是一种广泛的方案,但其主要缺点是它只补偿移动结束时错过的步骤,而不是在整个过程中连续补偿。移动配置文(wén)件。负载位置控制,又(yòu)称闭环微步,连续监控轴(或负载)位置,产生错误信号。控制器使用(yòng)此误差信号实时调整命令。采用(yòng)负载位置控制,系统仍以微步模式作為(wèi)步进系统运行,但更准确地遵循移动曲線(xiàn),而不是允许電(diàn)机在移动过程中发生偏差,并在移动结束时发出单位补偿命令。

    先进的闭环步进控制方法是将電(diàn)机用(yòng)作两相无刷 ( BLDC ) 電(diàn)机运行。(请注意,许多(duō)步进電(diàn)机的两个相位偏移 90°,无刷直流電(diàn)机的三个相位偏移 120°。)该方法称為(wèi)伺服步进或闭环步进控制。对于步进電(diàn)机的伺服控制,而不是驱动器从编码器的反馈检测轴位置向電(diàn)机提供全電(diàn)流,并控制電(diàn)路(通常是 PID 确定轴跟随所需的确切扭矩移动配置文(wén)件。换句话说,電(diàn)机是由扭矩命令而不是電(diàn)流脉冲驱动的。伺服控制方法比其他(tā)步进控制方法更有(yǒu)效,因為(wèi)它只提供实现运动曲線(xiàn)所需的電(diàn)流。效率高意味着热量少,電(diàn)机寿命長(cháng)。伺服控制还消除了困扰其他(tā)控制方法的共振问题,在低速时提供高扭矩,并允许電(diàn)机在不拉出扭矩的情况下使用(yòng)全额定扭矩。步进電(diàn)机的伺服控制虽然比开环系统复杂,但仍低于完整伺服系统。

此文(wén)关键词:闭环步进電(diàn)机

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