絕大多數人都認為步進電機沒有必要閉環控制,開環就好了,你不要超過它的允許范圍內使用就可以了。但目前的技術發展卻可以在以前的應用基礎上使得步進電機的性能更上一層樓,試想想,花少量的資金讓你的步進系統達到伺服系統的高速高性能,對于人力成本高企的今天你覺得值不值?在時代超群,閉環步進也叫步進伺服。 
閉環步進電機在目前越來越火的原因大致有以下幾點: 01 伺服性能,步進價格,性價比高這是硬道 為了節省成本,在自動控制領域內,步進系統還是占大多數,但步進系統存在一上高速就容易丟步的問題。另外步進驅動器雖然可以細分并產生微步,但大家應該清楚微步主要是讓電流更平滑,電機振動性更好,微步雖然可以提高步進電機的準確性,但微步卻不可靠。正因為如此,限制了步進系統進入高精度要求和高風險要求的機器。 但如果用時代超群步進伺服驅動器,則步進系統精度不比伺服的差了,甚至同樣的扭力輸出,步進系統速度也可以和伺服系統相媲美(熟知步進電機扭力輸出和伺服電機輸出差異的系統工程師會對這點感同身受,同功率步進電機恒扭矩輸出要遠遠大于伺服電機)。如果配合市面上的普通光柵尺使用, 定位精度可以超過伺服系統,因為伺服只是半閉環控制,而步進電機配合閉環驅動器還有光柵尺是全閉環控制,免除了機械系統的誤差,所以定位精度可以超過伺服系統,而成本卻要比伺服系統低得多。 02 開環控制的步進系統不能保證優良的準確性,而且無法知道是否丟步,真正的閉環系統則沒有這些問題 在工作負載變化大或不確定性的工作條件下,如數控銑床,雕銑機的切削力的變化是不可控的,比如在鋼上分層銑削一深槽,到多層后每次銑刀,靠近到槽的邊壁時切削力就會急劇增大。為了應付這種可能性并且保證精度,現在通用的辦法就是降低加工速度,以保證整個加工過程中的平穩性。但實際上絕大部分工作時間機器都不是在大阻力狀態下,因此嚴重的降低了系統使用的效率。 使用時代超群步進伺服驅動器, 便可以在這種情況下大幅提高機器的效率,不必為個別的阻力點的安全而降低整個過程和速度和效率。驅動器內部的PID算法自動適應扭力輸出要求,大多數時候小電流低輸出,一旦遇到較大阻力,驅動器能夠立即調整電流輸出,根據實際需求瞬間完成電流調整,保證整個電機運行的速度,直至系統達到報警閥值報警,而不是像傳統的開環步進在這種情況下丟步甚至堵轉停機。 03 開環控制的步進系統加減速存在問題,閉環能夠上乘解決 開環控制步進電機時,步進電機的起停速度都無法達到高速,頻率一旦稍高,就會出現電機無法啟動的問題,這也是許多機電設備,例如目前工業縫紉機的生產效率無法再提升的原因。 但時代超群步進伺服采取是伺服式的控制算法,這就從控制端解決了步進電機無法高速啟停這種問題,能夠實現50毫秒內加速到2000轉這一指標,顛覆了業界對步進電機的認識。 04 開環控制步進電機溫升高,許多場合存在安全隱患,但智創步進伺服能有效解決這問題 步進電機開環控制方式,要么采用全流,要么采取半流,但一旦在程序中設定后在相當長的運行中都是恒定的電流輸出,這就決定了步進電機的溫升會比較高,在一些場合甚至有電機外殼溫度達到100度這種極端情況,高溫下電機不但會出現消磁現象,而且存在很大的生產安全隱患。 時代超群步進伺服采取伺服控制方法,根據工況實時調節電流輸出,真正的做到了按需輸出這一要求,這就保證了電流輸出是實時動態的,這種動態調節決定了在電機工作時浪費的電能較少,更為重要的是在很多場合保證了電機的溫升要比開環控制方式低30攝氏度以上。 05 低壓小體積,國外醫療設備普遍應用閉環步進 不少進口機電設備尤其是醫療機器上,許多步進電機后面帶有編碼器,以保證設備的精度和安全性。日本東方電機是全球有名的步進系統制造商,他們這幾年的著重推薦的他家的一款步進系統的產品,號稱不會失步的步進電機,一套電機加驅動器要2~3千RMB。由此可見閉環的步進系統將是發展的一種方向,不是每個有精度要求和安全要求的機器都一定要用伺服電機。 同體積的步進電機和伺服電機相比較,有以下幾個特點: 步進電機恒定輸出扭矩比伺服大,但伺服電機過載能力比步進強; 目前大多數機電設備采用步進電機作為執行控制,作為系統而言,設備改造復雜性步進要低于伺服; 步進的成本要遠遠低于伺服; 步進的調試安裝比伺服要簡單方便,維護成本大大低于伺服產品。 由以上幾點可以看出步進電機的閉環控制是有自己存在的合理性和價值, 針對一些有高要求但又不至于上伺服的機器,它的作用是填補開環的步進電機和高性能的伺服電機的中間階段的空白。 
|