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標(biāo)題: 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)閉環(huán)控制與開(kāi)環(huán)控制的比較 [打印本頁(yè)]

作者: songxiasifu 時(shí)間: 2017-6-8 17:16
標(biāo)題: 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)閉環(huán)控制與開(kāi)環(huán)控制的比較
　　步進(jìn)電機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)之一是適于開(kāi)環(huán)控制。在開(kāi)環(huán)控制下，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)受具有予定時(shí)間間隔的脈沖序列所控制，控制系統(tǒng)中無(wú)需反饋傳感器和相應(yīng)的電子線路。這種線路具有簡(jiǎn)單、費(fèi)用低的特點(diǎn)，使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)得以廣泛的應(yīng)用。

　　但是，步進(jìn)電機(jī)的開(kāi)環(huán)控制無(wú)法避免步進(jìn)電動(dòng)機(jī)本身所固有的缺點(diǎn)，即共振、振蕩、失步和難以實(shí)現(xiàn)高速。另一方面，開(kāi)環(huán)控制的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的精度要高于分級(jí)是很困難的，其定位精度比較低。因此，在精度和穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)要求比較高的系統(tǒng)中，就必須果用閉環(huán)控制系統(tǒng)。

　　步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的閉環(huán)控制是采用位置反饋和(或)速度反饋來(lái)確定與轉(zhuǎn)子位置相適應(yīng)的相位轉(zhuǎn)換，可大大改進(jìn)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的性能。

　　在閉環(huán)控制的步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)中，或可在具有給定精確度下跟蹤和反饋時(shí)，擴(kuò)大工作速度范圍，或可在給定速度下提高跟蹤和定位精度，或可得到極限速度指標(biāo)和極限精度指標(biāo)。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的閉環(huán)控制性能與開(kāi)環(huán)控制性能相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

　　a.隨著輸出轉(zhuǎn)矩的增加，二者的速度均以非線性形式下降，但是，閉環(huán)控制提高了矩頻特性。
　　b.閉環(huán)控制下，輸出功率/轉(zhuǎn)矩曲線得以提高，原因是，閉環(huán)下，電機(jī)勵(lì)磁轉(zhuǎn)換是以轉(zhuǎn)子位置信息為基礎(chǔ)的，電流值決定于電機(jī)負(fù)載，因此，即使在低速度范圍內(nèi)，電流也能夠充分轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)矩。
　　c.閉環(huán)控制下，效率一轉(zhuǎn)矩曲線提高。
　　d.采用閉環(huán)控制，可得到比開(kāi)環(huán)控制更高的運(yùn)行速度，更穩(wěn)定、更光滑的轉(zhuǎn)速。
　　e.利用閉環(huán)控制，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)可自動(dòng)地、有效地被加速和減速。
　　f.閉環(huán)控制相對(duì)開(kāi)環(huán)控制在快速性方面提高的定量評(píng)價(jià)，可借助比較Ⅳ步內(nèi)通過(guò)某個(gè)路徑間隔的時(shí)間得出：式中n-步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換拍數(shù)(N>n)
　　g.應(yīng)用閉環(huán)驅(qū)動(dòng)，效率可增到7.8倍，輸出功率可增到3.3倍，速度可增到3.6倍。閉環(huán)驅(qū)動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)的性能在所有方面均優(yōu)于開(kāi)環(huán)驅(qū)動(dòng)的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。步進(jìn)電機(jī)閉環(huán)驅(qū)動(dòng)具有步進(jìn)電動(dòng)機(jī)開(kāi)環(huán)驅(qū)動(dòng)和直流無(wú)刷伺服電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)。因此，在可靠性要求很高的位置控制系統(tǒng)中，閉環(huán)控制的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)將獲得廣泛應(yīng)用。

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