开环步进电机与闭环步进电机系统比拟.docx
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1、开环步进电机与闭环步进电机系统比拟运控小王子导语:步进电机系统是运动控制行业的基石。我们将研究开环系统与闭环系统之间的差异,并理解步进电机最新的开展,步进电机系统比以往更快,更安静,更节能。步进电机系统是运动控制行业的基石。我们将研究开环系统与闭环系统之间的差异,并理解步进电机最新的开展,步进电机系统比以往更快,更安静,更节能。从电压驱动和完全步进的早期阶段开场,步进电机系统已经走过了漫长的道路。首先是PWM驱动和微步进,然后是数字信号处理器DSP和反共振算法。如今,新的闭环步进技术确保步进电机在将来几年继续成为运动控制行业的基石。这是AppliedMotionProducts的StepSER
2、VO闭环集成步进电机的剖视图。无论运动是线性运动还是旋转运动,决定哪种电机和驱动系统最适宜的两个首要考虑因素是扭矩和效率。这适用于最终的应用是:自动装配系统,材料处理机器,3D打印机,笛卡尔定位器,蠕动泵,还是无数其他应用,其中步进电机是优选技术方案。步进系统的最新开展是应用低本钱,高分辨率的反应设备和先进的DSP使步进运动形成一个闭环的环路。这种控制可以进步闭环步进性能,使其优于开环系统。正如我们所看到的,一个这样的闭环系统在集成电机设计上得以实现,包括反应设备,驱动器和控制器板,电源,通讯和I/O电子设备,以及电机侧面和反面的系统连接器。开环与闭环步进系统比拟首先让我们讨论高性能闭环步进系
3、统在扭矩和效率方面与传统开环步进系统的比拟。闭环步进系统优于开环系统,如实验室测试结果所示,比拟两个系统的加速度扭矩,效率功耗,位置误差精度,发热量和噪音程度。只考虑扭矩和加速度之间的关系。扭矩-速度曲线显示闭环步进系统的峰值和连续扭矩范围明显优于开环步进系统的可用扭矩范围。通常情况下,现实世界中的扭矩会转化为加速度-因此具有更大扭矩的电机可以更快地加速给定负载。为了在实验室中测试扭矩性能的这种差异,同样大小的开环和闭环步进电机系统获得一样的惯性负载。编程命令两个系统执行一样的挪动配置文件,除了加速率和最高速度在每个系统中缓慢增加,直到它们产生定位错误。这里我们有一个开环与闭环系统之间的挪动剖
4、面比拟。这是来自StepSERVO闭环系统和来自开环系统的系统之间的比拟。闭环系统由于其更高的扭矩产生才能获得最大加速率2,000转/秒2和最高速度20转/秒1,200转/分钟,如此处所示。假设开环系统的最大加速度为1,000转/秒2,最高速度为10转/秒600转/分钟。该最高转速为10转/秒与转矩-速度曲线的平坦局部完毕的位置相关。闭环系统由于其更高的扭矩产生才能获得最大加速率2,000转/秒2和最高速度20转/秒1,200转/分钟。这是开环系统性能的两倍,并将挪动时间减少了近一半-从110毫秒减少到60毫秒。对于需要高响应的应用例如索引,边沿导向定位和拾取和放置系统,闭环系统提供了明显的性
5、能上风。开环与闭环效率比拟为了测量开环与闭环系统的相对效率,假设我们使用一样尺寸的一样两个电机重复一样的测试。这次我们将闭环和开环电机并排运行,具有一样的惯性负载,但是运行编程使得运动曲线保持恒定且相等,这样两个系统都能执行一样的工作量。这是StepSERVO闭环系统与开环系统的相比照较图表。请留意闭环步进系统的卓越性能,如实验室测试结果所示,比拟两个系统的加速度扭矩,效率功耗,位置误差精度,发热量和噪音程度。当两个电机反复指向一样的挪动曲线时,测量来自供应两个系统的直流电源的电流消耗并计算功耗。从价值图中可以看出,开环步进系统的平均功耗为43.8瓦,而闭环系统的平均功耗仅为三分之一-平均为1
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