但随着伺服闭环掌握在高速率,高相应,高精度这“三高”上表现越来越出色,步进电机也开始往闭环掌握上发展。越来越多厂商推出一体化闭环电机,补充开环的步进电机和高性能伺服电机中间阶段的空缺。当然有人说步进电机没有必要闭环掌握,利用时不超过它的许可范围内利用就可以。闭环掌握的步进电机肯定有其代价, 它针对那些有高哀求但又不至于利用伺服电机的场景, 给市场更多的选择。
闭环掌握下步进系统精度提升首先,大家都知道,步进系统便宜过伺服系统很多。由于其本钱低, 在自动掌握领域步进系统霸占率还是很高的, 但步进系统存在丢步的可能性。虽然有微步驱动可以提高步进电机的准确性, 但微步并不是完备可靠。有了闭环掌握器, 步进系统精度一点不比伺服差了, 只是速率肯定还是没法和伺服比。步进电机合营闭环掌握以及光栅尺基本可以实现全闭环掌握,免除机器偏差。在本钱远小于伺服系统的情形下定位精度能达到传统步进电机无法达到的层次。

闭环步进电机不是纯挚给步进电机配一个编码器,而是按照伺服电机系统的事情事理进行设计开拓。目前最广泛运用的是电机专用DSP芯片,采取32位的DSP做为主处理器,以担保全体系统的高相应和高速,可以做到每隔25微秒就可以调度一次电机的电流,同时也会配置编码器。

Leadshine 42CME系列便是运用最新的电机专用DSP芯片和闭环掌握技能。42CME是采取了1000线的增量光电编码器,转矩可以保持在0.2~0.8 N・m。在精度上较普通电机有很明显的提升,步距角可以掌握在±0.09°。精度的提高意味着步进电机不再为个别阻力点的安全而降落速率和效率。在阻力点丢失的脉冲,掌握器会在阻力点过后自动规复速率, 并加速补偿回丢失的脉冲。
(图源:Leadshine官网)
步进系统闭环办理丢步与过冲对付伺服电机来说,在由高速转为低速时,不可避免地要过冲一段间隔,然后再纠正。大略点说掌握器发一个脉冲给伺服电机时,伺服电机每每不是走一个脉冲,而是走3个脉冲,然后回退2个脉冲。在某些特定运动场合,这种过冲是不许可存在的。恰好的是,步进电机的特点便是不会过冲,结合步进电机自身的特点和伺服闭环的掌握办法,在此类运动场合中有很大的运用空间。
这里可以看一下是环球有名的步进系统制造商日本东方电机。他们着重推的也是集开闭环掌握一体的αSTEP步进电机。在位置偏差不到±1.8°工况下,还是采取开环模式,电机运行波形与脉冲指令基本吻合无延迟。在过载位置偏差达±1.8°后,切换至闭环掌握对外力影响进行改动。
(图源:东方电机官网)
在标准的42系列里,转矩覆盖0.3 ~0.77N・m。编码器选择的是自家研发的ABZO机器绝对编码器,可以利用电动机轴检测±900 转(1800次旋转)的绝对位置。东方电机推出的号称永不丢步的步进电机在降速曲线不足的情形下, 涌现过冲或丢步,电机会自动回位纠正。全体过程中加减速都经由几百级的速率平滑过渡, 不会有任何溘然的振动或变革。
市情上实在有很多电机厂商也推出不少结合闭环掌握的步进电机,这里不一一列举,总的趋势来看步进电机是朝着闭环或者说稠浊的方向在发展。这种趋势会使步进系统逐渐进入高精度哀求的机器,补充开环步进和高性能伺服中间断档的空缺。










