闭环步进电机的控制方式有哪些？它有哪些优势？
发布时间：
2022-05-16
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摘要
闭环步进电机的闭环控制方式大致可以分为两种：
1.保持励磁磁通与电流的相位关系一致，使其产生能驱动负载转矩的电磁转矩。这种控制电机电流的方式与无刷DC电机相同，称为无刷驱动方式或电流闭环控制方式。
2.保持电机电流恒定，控制励磁磁通和电流相角的方法称为功角闭环控制法。功角是转子磁极与定子励磁相(或可考虑同步电机定子旋转磁场的轴线)相互吸引形成的相角。该功角在低速或轻载时较小，在高速或高载时较大。
闭环步进电机的应用优势如下：
1.随着输出转矩的增加，两者的速度都呈非线性下降，但闭环控制改善了矩频特性。
2.在闭环控制下，可以改善输出功率/转矩曲线。原因是在闭环控制下，电机励磁转换是基于转子位置信息，电流值取决于电机负载。因此，即使在低速范围内，电流也可以完全转化为扭矩。
3.在闭环控制下，效率-转矩曲线得到改善。
4.通过采用闭环控制，可以获得比开环控制更高的运行速度、更稳定和更平滑的转速。
5.采用闭环控制，闭环步进电机可以自动有效地加减速。
6.闭环控制相对于开环控制的快速性的定量评价可以通过比较步骤IV中通过某一路径区间的时间来进行。
7.闭环驱动可以将效率提高到7.8倍，输出功率提高到3.3倍，速度提高到3.6倍。闭环步进电机的性能在各方面都优于开环闭环步进电机。闭环步进电机闭环驱动兼有闭环步进电机开环驱动和DC无刷伺服电机的优点。因此，闭环步进电机将广泛应用于可靠性要求高的位置控制系统中。
还有就是闭环步进电机具有高响应、高同步、无增益调节、中低速、高转矩的特点。与更适合高速运行的伺服电机相比，在短行程微动设备中更具优势。理解和应用这些特性将有助于提高设备的整体效率。首先，我们来比较一下闭环步进电机和伺服电机定位时的以下指令程度：
伺服电机实时等待编码器的反馈，可能会有一个命令“延时”，每次定位都有一个设定时间。闭环步进电机与脉冲同步运动，几乎没有“延迟”。
针织带机、分度盘等基于微动的机构中电机的定位距离和时间都很短，伺服电机也是定位电机，其设定时间占整个定位时间的很大比例。开环闭环步进电机则完全按照指令运行，不会浪费时间在自我调整上。所以点动时，闭环步进电机的定位时间越短，次数越多，频率越高，效率越高。
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