時代超群閉環(huán)步進電機控制是如何工作的……為什么不直接使用伺服? 我們知道步進電機本質(zhì)上是開環(huán)設備。它們不需要反饋,因為驅(qū)動器提供的每個電流脈沖等于電機的一步(或微步情況下的一小部分)。加上小步長(或步距角),電機的位置可以非常精確地確定,無需反饋設備和復雜的控制方案。 那么,如果可以在開環(huán)系統(tǒng)中確定步進電機的位置,為什么要為步進電機增加閉環(huán)控制的成本和復雜性? 
因為只有在電機永不失步的情況下才能精確了解電機的位置。有多種情況會導致電機失步或失步——例如,機器卡住導致電機軸無法旋轉(zhuǎn)。為了應對這些可能性,步進電機通常尺寸過大,以處理扭矩峰值、停轉(zhuǎn)或其他異常情況,否則會導致電機失步。但是,當丟失的步數(shù)可能對應用程序或過程有害時,另一種解決方案是在閉環(huán)系統(tǒng)中運行步進電機,通過位置反饋來檢測和糾正定位錯誤。步進電機通常有三種類型的閉環(huán)控制,每一種都提供不同級別的定位控制和復雜性。 1、失步補償:移動結(jié)束時的反應位置校正。常見的閉環(huán)步進電機系統(tǒng)類型是基于失步補償,也稱為失步控制或步進位置保持。在此設置中,驅(qū)動器以微步模式運行,編碼器跟蹤軸(或負載)位置。如果檢測到丟失步數(shù),根據(jù)指令位置(步數(shù)乘以步距角)與編碼器讀取的實際位置,控制器會發(fā)出額外的指令,使電機(或負載)到達所需位置。 失步補償是步進電機簡單的閉環(huán)方案,如上所述,采用廣泛,但其主要缺點是它僅在移動結(jié)束時補償丟失的步數(shù),而不是在整個過程中持續(xù)進行補償。 負載位置控制:無需復雜控制的連續(xù)、實時位置校正。負載位置控制,也稱為閉環(huán)微步,持續(xù)監(jiān)控軸(或負載)位置并生成錯誤信號。在整個移動過程中,控制器使用該誤差信號實時調(diào)整命令。通過負載位置控制,系統(tǒng)在微步模式下仍作為步進系統(tǒng)運行,但更精確地遵循移動輪廓,而不是允許電機在移動過程中偏離并在移動結(jié)束時發(fā)出單個位置補償命令。 2、伺服控制:完全控制扭矩和位置先進的閉環(huán)步進電機控制方法是將電機作為兩相無刷電機運行。(請注意,許多步進電機的兩相偏移 90°,而無刷直流電機的三相偏移 120°。)這種方法稱為伺服步進或閉環(huán)步進電機控制。對于步進電機的伺服控制,驅(qū)動器不是為電機提供全電流以產(chǎn)生運動,而是來自編碼器的反饋檢測軸位置,并且控制回路(通常為 PID 回路)確定軸需要的準確轉(zhuǎn)矩跟隨移動配置文件。換句話說,電機由轉(zhuǎn)矩指令驅(qū)動,而不是由電流脈沖驅(qū)動。 3、閉環(huán)步進電機器因為它只提供實現(xiàn)移動曲線所需的電流,伺服控制方法比其他步進控制方法產(chǎn)生更高的效率。更高的效率意味著更少的熱量和更長的電機壽命。伺服控制還消除了困擾其他控制方法的共振問題,在低速下提供高扭矩,并允許電機使用其全部額定扭矩而不受拉出扭矩的限制。盡管比開環(huán)系統(tǒng)更復雜,但對步進電機實施伺服控制的要求仍然低于實施全伺服系統(tǒng)。 
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