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步进电机开环与闭环操控手法对比

点击次数:2    发布时间:2025-05-09

步进电机的操控手法主要分为开环与闭环两大类。开环控制中,*基础的当属玎环控制系统,这种模式下,步进电机的脉冲输入并不依赖转子位置,而是按照既定规律发出,步进电机仅凭这些固定的脉冲运作,这种控制因其特性,非常适合步进电机的操控。

闭环步进电机究竟为何物?

闭环控制是控制论的基本概念,指的是输出信号以特定方式反馈至输入端,进而对输入端施加控制影响。步进电机的闭环控制通过位置和(或)速度反馈来确定与转子位置相匹配的相位转换,大幅提升了步进电机的性能。

在闭环控制的步进电机系统中,可在保持一定精确度下跟踪和反馈的同时,扩大工作速度范围,或在保持一定速度的同时提高跟踪和定位精度,甚至达到极限速度和极限精度。皖南电机价格表

步进电机开环与闭环操控手法对比

闭环步进电机的控制方式大致可分为两种:

1. 保持激磁磁通与电流相位一致,产生足以驱动负载转矩的电磁转矩,这种控制电流的方式与无刷直流电机控制方式类似,称为无刷驱动方式或电流闭环控制方法。

2. 保持电机电流不变,控制激磁磁通与电流相位角,称为功率角闭环控制方法。功率角是指转子磁极与定子激磁相(或同步电机的定子旋转磁场轴线)相互吸引所成的相位角。在低速或轻载时,功率角较小,而在高速或高负载时,功率角较大。皖南电机

为何如此?安徽皖南电机

因为高速时,线圈电感的影响使得A相电流的关断时间延长,B相电流上升时间也延长,因此,产生*大转矩加速的角度会随着速度的提高而增大。

闭环步进电机工作原理图展示了这种控制方式,通过直接或间接检测转子(或负载)的位置或速度,然后通过反馈和适当处理,自动给出步进电机的驱动脉冲序列,该序列根据负载或转子的位置实时变化。在要求高精度的场合,结合微步驱动技术和微型计算机控制技术,可以实现极高的位置精度。

步进电机开环与闭环操控手法对比

闭环步进电机的优势包括:

a. 输出转矩增加时,速度非线性下降,但闭环控制提高了矩频特性。

b. 闭环控制下,输出功率/转矩曲线得到提升,因为励磁转换基于转子位置信息,电流值取决于电机负载,即使在低速范围内,电流也能充分转换成转矩。

c. 闭环控制下,效率-转矩曲线得到提升。

d. 采用闭环控制,运行速度更高,转速更稳定、更平滑。

步进电机开环与闭环操控手法对比

e. 利用闭环控制,步进电机可自动、有效地加速和减速。

f. 闭环控制相较于开环控制,在快速性方面有定量提升,可通过比较IV步内通过某个路径间隔的时间来评价。

g. 应用闭环驱动,效率可提高至7.8倍,输出功率提高至3.3倍,速度提高至3.6倍。闭环驱动的步进电机在各方面性能均优于开环驱动的步进电机。因此,在可靠性要求极高的位置控制系统中,闭环控制的步进电机将得到广泛应用。

步进电机开环与闭环的区别:

1. 开环控制只需让对方执行,无需反馈。闭环控制则需对方执行并报告,必须有反馈。

2. 是否对当前控制起作用。开环控制通常瞬间完成,闭环控制则持续一定时间,可据此判断。

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