设计世界

  • 首页
  • 文章
    • 3 d CAD
    • 电子•电
    • 紧固和加入
    • 工厂自动化
    • 线性运动
    • 运动控制
    • 测试和测量
    • 传感器
  • 3 d CAD模型
    • PARTsolutions
    • traceparts.
  • 领导
    • 2020年获奖者
    • 2019年获奖者
    • 跳跃奖励
  • 资源
    • 订阅
    • 数字问题
      • 电子世界数码出版物
    • 设计工程的未来
    • 跳跃奖励
    • MC²运动控制教室
    • 运动设计指南库
    • 播客
    • 供应商
    • 在线研讨会
  • 工程中的妇女
  • 电子书/技术提示
  • 视频
  • 新冠肺炎

开环步进控制什么时候仍然有意义?

通过丹尼尔•柯林斯|2021年4月7日

分享

步进电机是固有的开环装置,能够做出精确的运动而不反馈有关电机位置。但在一些应用中使用步进电机的一个缺点是,如果步数丢失(或获得),系统无法检测到这一点。由此产生的差异实际电机的位置和位置应该根据命令步骤的数量,可以导致制造或装配中的错误,与机器的其他部分碰撞,甚至是人员的安全危险。

要解决丢失(或获得)步骤的潜在问题 - 并且在某些情况下,改善电机性能的其他方面,例如扭矩输送和效率 - 几个闭环步进控制已经开发了方法。有时称为伺服步进器,这些闭环控制方法已被广泛推出,作为更小型伺服系统的替代方案,以及用于许多开环步进应用的更好的选择。

然而,尽管闭环控制方法的好处,但传统的开环控制继续支配步进电机应用。在这里,我们查看开环步进控制最有意义的一些应用要求。

开环控制vs闭环控制
步进电机的开环与闭环控制。
图片来源:Nanotec

可预测的、稳定的负载

在步进电机的应用中,如果操作边界-由电机定义的扭矩速度曲线-超过,电机可能失去步进或失速。虽然电机故障会中断制造或装配过程,但步骤丢失尤其有害,因为开环控制系统无法检测步骤丢失。这就是为什么许多步进电机的应用程序的定义操作参数过大-给一些安全措施,或转矩裕度,在不可预见的操作条件下。但是,当应用程序被明确定义,具有可预测的负载,不会发生重大变化时,一个适当大小的步进电机可以提供非常准确、可靠的定位在开环控制下。

低速高扭矩

当电机处于静止状态时,步进电机产生最大扭矩,并继续在高达1000或1200rpm的速度下提供非常高的扭矩。另一方面,伺服电机通常需要齿轮箱来乘以扭矩并降低电动机的速度。但是通过引入间隙和符合性,添加变速箱可降低系统僵硬。由于步进电机不需要机械传动装置以低速产生高扭矩,因此它们在整个系统的整体系统刚度下也具有优势。

开环步进
步进电机以零速度产生最大扭矩,并且通过开环控制,它们可以在精确位置保持负载,因为电机不会“捕绕”位置。
图片信用:加勒尔

固定的,固定的在固定位置上的

因为它们在静止时产生完全扭矩,所以步进电机能够将重物固定在适当的位置,即使对抗外力。这在处理应用中特别有用,其中负载保持静止,而在等待下一个移动时执行一些操作 - 例如组装或加工。闭环系统也可以保持负载,但由于它们在命令和实际位置之间的任何误差不断校正,因此负载永远不会真正静止,因为电机连续地“狩猎”的命令位置。因为没有反馈回路来强制位置校正,所以具有开环控制的步进电机能够在不打猎的情况下以精确的位置保持负载。

开环步进
带有开环控制的步进电机可以承受外力的负载。
形象信用:美国东方汽车公司

速度(控制)需求

开环步进电机的转速是由传递给电机的脉冲频率决定的,给步进电机非常严格的速度控制。而且电机对速度变化(供电电压频率的变化)的响应实际上是瞬时的,因为没有引入处理延迟的反馈回路。

简单的集成

如果没有反馈所需的额外硬件 - 特别是传感器或编码器和相关布线 - 开环步进电机系统的上部成本本身低于闭环步进或伺服系统。开环步进控制器还提供成本节省,因为它的简单集成,无需参数化和控制循环调谐。


虽然闭环控制方法可以使步进电机成为一个有吸引力的选择的应用,以前保留的伺服系统,在许多情况下,在闭环或开环步进电机控制之间的选择仍然是简单和成本。


提交:线性运动提示


相关文章阅读更多>

新型托盘输送系统具有快速且易于适应性
有哪些线性运动选项可以独立移动多个载荷?
再循环滚子螺钉:它们如何工作以及他们的好处是什么?
套件式线性编码器,用于高精度定位

运动设计指南

“运动

不可或缺报名

运动控制课堂

设计世界数码版

覆盖

浏览最新的问题《设计世界》杂志和过期杂志采用易于使用的高质量版式。剪辑,分享和下载与领先的设计工程杂志今天。

Edaboard电子论坛

顶级全球问题解决EE论坛涵盖微控制器,DSP,网络,模拟和数字设计,RF,电源电子,PCB路由等等

Edaboard:电子论坛

赞助内容

  • 创造性的方法使用超宽带和你需要知道什么开始
  • Helukabel PVC控制和电机电缆接受Ecolab认证
  • 电子阀技术
  • 特殊戒指:自锁,平衡,ID / OD锁
  • 五个原因:2065连接器是手动焊接的可靠选择
  • 钻机OEM得益于PLC的边缘计算技术:工业物联网案例研究
工程交流

工程交流是一个用于工程师的全球教育网络社区。

今天就联系、分享和学习

@designworld的推文
设计世界
  • 广告
  • 关于我们
  • 联系
  • 管理您的设计世界订阅
  • 订阅
  • 设计世界数字网络
  • 工程白皮书
  • 跳跃奖励

版权所有©2021 WTWh Media LLC。版权所有。除了WTWH媒体的事先书面许可之外,可能不会再现本网站上的材料,分发,传输,缓存或以其他方式使用。
隐私政策|广告|关于我们

搜索设计世界

  • 首页
  • 文章
    • 3 d CAD
    • 电子•电
    • 紧固和加入
    • 工厂自动化
    • 线性运动
    • 运动控制
    • 测试和测量
    • 传感器
  • 3 d CAD模型
    • PARTsolutions
    • traceparts.
  • 领导
    • 2020年获奖者
    • 2019年获奖者
    • 跳跃奖励
  • 资源
    • 订阅
    • 数字问题
      • 电子世界数码出版物
    • 设计工程的未来
    • 跳跃奖励
    • MC²运动控制教室
    • 运动设计指南库
    • 播客
    • 供应商
    • 在线研讨会
  • 工程中的妇女
  • 电子书/技术提示
  • 视频
  • 新冠肺炎
我们使用cookie来个性化内容和广告,提供社交媒体功能,并分析我们的流量。我们还与我们的社交媒体、广告和分析合作伙伴分享您使用我们网站的信息,这些合作伙伴可能会将您提供给他们的信息或从您使用他们的服务中收集到的信息与您的信息结合起来。如果您继续使用本网站,您同意使用我们的cookie。 好吧没有阅读更多