
步進電機伺服系統的優點
大部分基于步進電機的運動控制伺服系統運行在(zai)開環狀(zhuang)態下,因(yin)此能(neng)(neng)夠提供低(di)成本的解決方(fang)案。但是(shi)當步(bu)進電機(ji)以開環方(fang)式驅動(dong)負(fu)載(zai)時,在(zai)指令步(bu)與實際步(bu)之間存在(zai)丟步(bu)的可(ke)能(neng)(neng)性。為了避免這種(zhong)可(ke)能(neng)(neng)的發生(sheng),閉(bi)環步(bu)進伺(si)服系統(tong)應用而生(sheng)。
步進伺服系統作(zuo)為傳統開環步進(jin)系(xi)(xi)統的(de)創新(xin),為有(you)更(geng)高(gao)安全性、可靠性或(huo)產品質量要求(qiu)的(de)應用提供了(le)高(gao)性價比(bi)的(de)選擇。在步進(jin)電(dian)機后(hou)面安裝一個位置反饋裝置或(huo)以(yi)(yi)某(mou)種間接參數檢測位置的(de)方式形成象伺服系(xi)(xi)統一樣的(de)閉(bi)環,以(yi)(yi)較驗或(huo)控制失步,檢測電(dian)機堵轉,并保證(zheng)了(le)電(dian)機以(yi)(yi)更(geng)高(gao)的(de)速度、精度與(yu)更(geng)大的(de)有(you)效(xiao)力矩輸出。
閉環步進電機伺服系統主要有以下優點:
1.大大提升步進電機的有效轉矩與速度,進一步拓寬步進電機的應用范圍
在相同的電壓與電流控(kong)制(zhi)條件下,相對于(yu)傳統(tong)的開環步(bu)進系統(tong),閉(bi)環步(bu)進伺服系統(tong)的速(su)度范(fan)圍可在0.1-3000RPM平滑(hua)運行(xing),有效轉矩提升(sheng)到(dao)保持(chi)轉矩的60%以上,溫度與噪音(yin)同時降低。
2.實現設備的高速化與小型化
a. 高加減速響應、高速精密定位
在步進電機90度(du)短行程正(zheng)反轉(zhuan)的情(qing)況下,T型(xing)加減速(su)度(du)可達1000rad/s/s,速(su)度(du)可達800rpm,定位(wei)時間<80ms,1分鐘(zhong)往返頻率可達700次以上,仍可保證目標(biao)位(wei)置精(jing)確(que)定位(wei)。
b. 系(xi)統小(xiao)型化
由于步進電機(ji)(ji)在(zai)低速的時候有(you)較大的轉(zhuan)矩(ju)(ju),與常規的伺服電機(ji)(ji)相比(bi),在(zai)低速旋(xuan)轉(zhuan)區可使用(yong)較大的連續(xu)轉(zhuan)矩(ju)(ju),因此可實現系統尺寸的小型化。
3. 零速完全停止運轉
由于步(bu)進電機停止(zhi)時具有保(bao)持(chi)轉矩特(te)性,不像伺(si)服(fu)系(xi)統(tong)停止(zhi)時還有微振動(dong)(dong),因此可實現電機完全停止(zhi)運轉,以(yi)提高運動(dong)(dong)系(xi)統(tong)的重復定位精度。
4. 高分辨率
500,1000,2000,4000,5000,20000P/R編碼器分(fen)辨(bian)率可(ke)選,可(ke)達(da)80000個脈沖每轉的位置指令(ling)分(fen)辨(bian)率。
5. 減少電機發熱、實現高效率
由于采用閉環正弦(xian)波矢量(liang)控制(zhi)(zhi),與伺服一(yi)樣,電(dian)(dian)機電(dian)(dian)流根據(ju)負(fu)載(zai)的大小來控制(zhi)(zhi),因此能減少電(dian)(dian)機發熱、降低電(dian)(dian)機運行(xing)溫(wen)度,實現高(gao)效率(lv)。
普遍認為,步進電機伺服系統在(zai)成本(ben)、性(xing)能方面介于(yu)傳統開環(huan)步(bu)進(jin)與交流伺(si)服兩者之間(jian),無(wu)多(duo)大的(de)(de)(de)市(shi)場價(jia)值(zhi)可(ke)言。但是,我們(men)認為,步(bu)進(jin)伺(si)服系(xi)統的(de)(de)(de)高(gao)性(xing)價(jia)比(bi)、小(xiao)體積(ji)、高(gao)動態響應性(xing)的(de)(de)(de)特點在(zai)短行程、高(gao)速正(zheng)反轉的(de)(de)(de)應用(yong)場合中具有(you)(you)無(wu)可(ke)替代的(de)(de)(de)優越(yue)性(xing),既可(ke)以滿足(zu)開環(huan)步(bu)進(jin)無(wu)法達到的(de)(de)(de)性(xing)能要求,相比(bi)交流伺(si)服系(xi)統具有(you)(you)小(xiao)型化、低成本(ben)的(de)(de)(de)優勢(shi),尤其適合應用(yong)在(zai)半導體、紡(fang)織、醫療、數控(kong)行業中某(mou)些(xie)特殊要求的(de)(de)(de)自動化設備中,因此(ci)具有(you)(you)廣闊的(de)(de)(de)市(shi)場應用(yong)前(qian)景市(shi)場觀點。
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