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步進電機和闭环步進電機有什么区别?

时间:2020-09-10 14:12


步进电动机的控制方式一般分为开环控制与闭环控制两种控制方式 ,其中开环控制步進電機最简单的控制方式就是玎环控制系统 ,在这样的控制方式下 ,步進電機控制脉冲的输入并不依赖于转子的位置 ,反而是按一固定的规律发出其控制脉冲 ,步進電機仅依靠这一系列既定的脉冲而工作 ,这种控制方式由于步進電機的独特性而比较适合于控制步進電機。
闭环步進電機是什么
闭环控制是控制论的一个基本概念。指作为被控的输出以一定方式返回到作为控制的输入端 ,并对输入端施加控制影响的一种控制关系。步进电动机的闭环控制是采用位置反馈和(或) 速度反馈来确定与转子位置相适应的相位转换 ,可大大改进步进电动机的性能。
在闭环控制的步進電機系统中 ,或可在具有给定精确度下跟踪和反馈时 ,扩大工作速度范围 ,或可在给定速度下提高跟踪和定位精度 ,或可得到极限速度指标和极限精度指标。
闭环步進電機的控制方式
步進電機的閉環控制方式大致分爲兩種:
1、使激磁磁通與電流的相位關系保持一致 ,使其産生能帶動負載轉矩的電磁轉矩 ,這種控制電機電流的方式與無刷直流電機控制方式相同 ,稱爲無刷驅動方式或電流閉環控制方法。
2、電機電流保持一定 ,控制激磁磁通與電流相位角的方式 ,稱爲功率角閉環控制方法。功率角爲轉子磁極與定子激磁相(或認爲是同步電機的定子旋轉磁場軸線也可以)相互吸引所成的相位角。此功率角在低速時或輕載時較小 ,高速時或高負載時較大。引用前文開環控制的原理部分中的下圖所示 ,“杠A”相吸引轉子磁極 ,其次“杠B”相激磁時的角度有π/2 ,轉子磁極位于“杠A”相前緣(圖中轉子的S極位于A相的左側)時 ,使磁極“杠B”相開始激磁。
爲什麽?因爲高速時 ,受線圈電感的影響 ,使A相電流的關斷時間延長 ,B相電流上升時間也延長 ,因此 ,産生最大轉矩加速的角度 ,其值隨速度變快而變大。
这种控制方式是直接或间接地检测出转予(或负载)的位置或速度 ,然后通过反馈和适当的处理 ,自动地给出步進電機的驱动脉冲序列 ,这个驱动脉冲序列是根据负载或转子的位置而随时变化的这种控制方式的实现方法很多 ,在要求精度很高的场合 ,结合微步驱动技术及微型计算机控制技术 ,可以实现很高的位置精度要求。
闭环步進電機的优势
a、隨著輸出轉矩的增加 ,二者的速度均以非線性形式下降 ,但是 ,閉環控制提高了矩頻特性。
b、閉環控制下 ,輸出功率/轉矩曲線得以提高 ,原因是 ,閉環下 ,電機勵磁轉換是以轉子位置信息爲基礎的 ,電流值決定于電機負載 ,因此 ,即使在低速度範圍內 ,電流也能夠充分轉換成轉矩。
C、閉環控制下 ,效率一轉矩曲線提高。
d、采用閉環控制 ,可得到比開環控制更高的運行速度 ,更穩定、更光滑的轉速。
e、利用閉環控制 ,步進電動機可自動地、有效地被加速和減速。
f、閉環控制相對開環控制在快速性方面提高的定量評價 ,可借助比較IV步內通過某個路徑間隔的時間得出:
g、应用闭环驱动 ,效率可增到7.8倍 ,输出功率可增到3.3 倍 ,速度可增到3.6倍。闭环驱动的步進電機的性能在所有方面均优于开环驱动的步进电动机。步進電機闭环驱动具有步进电动机开环驱动和直流无刷伺服電機的优点。因此 ,在可靠性要求很高的位置控制系统中 ,闭环控制的步进电动机将获得广泛应用。
步進電機开环与闭环有何区别
1、开环控制内容让对方执行就好了。没有反馈。 闭环控制需要对方执行并且报告给你。要有反馈。
2、是否對當前控制起作用。開環控制一般是在瞬間就完成的控制活動 ,閉環控制一定會持續一定的時間 ,可以借此判斷。