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闭环步进电机与伺服电机对比

2017-11-1047人浏览

伺服电机是被现在的工程师们所推崇和津津乐道的,提到运动控制不谈伺服电机几乎不可想象,工程师们痴迷于伺服电机的闭环控制,沉醉于高响应和高速性及高精度的优点,真正地“三高”。但是,正所谓尺有所短,寸有所长,伺服电机也有它不可避免的如下缺陷: 
    1. 无法静止:由于采用闭环控制,伺服电机本身结构和电机的特性决定,伺服电机在停止时无法绝对静止,在负载扰动小或者伺服电机的参数调试良好的情况下,伺服电机始终在正负1个脉冲之间波动(可以通过观察伺服驱动器上关于编码器位置的数值,它一直在正负1之间波动)。在图像处理场合这就是一个影响精度的因素。 
    2. 过冲:在由高速转为低速或者静止时,不可避免地要过冲一段距离,然后在纠正回来。当控制器发一个脉冲给伺服电机时,伺服电机往往不是走一个脉冲,而是走3个脉冲,然后在回退2个脉冲。这对那些需要一个脉冲一个脉冲运动的场合,绝对不允许过冲的场合时致命的。 
    3. 调试复杂:伺服驱动器内动辄上百个参数,使用说明书几百页,着实让新手发怵;更换一个品牌的伺服电机,也会让老手着实头痛。这也为售后服务和维修带来了大量的工作。 
    4. 低速蠕动:在低速时伺服电机的运行会出现蠕动或者称之为爬行。 
而闭环步进电机就完美地解决了以上问题。 
由于闭环步进电机不是简单的给步进电机配一个编码器了事,而是按照伺服电机系统的工作原理进行设计和开发。它采用32位的DSP做为主处理器,以保证整个系统的高响应和高速,可以做到每隔25微秒就可以调整一次电机的电流,标配10000个脉冲/圈的编码器,而且是金属码盘的编码器,既保证了精度,也保证了对环境、温度和振动的高适应性、稳定性和可靠性,甚至优于采用玻璃码盘编码器的伺服电机。 
    首先,闭环步进电机由于是电机的本体是步进电机,在静止时是绝对静止不动的。

    其次,闭环步进电机由于结合了步进电机的特点和伺服的控制方式,所以不会过冲(因为步进电机的特点就是不会过冲)。 

    第三,调试和使用非常简单,只需要调节驱动器的3个电位器的位置,不仅设备制造商可以使用,而且设备使用商也可以使用,对使用者的要求极低。 
    第四,驱动器采用真正地正弦波、向量和滤波方式控制电流,最低转速可以控制在0.2转/分,而且电机运行非常平稳和稳定,这一点甚至是伺服电机都无法做到(一般伺服电机理论上可以做到1转/分,实际的应用场合是无法做到1转/分,大致在5rpm以上)。 

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