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研究下2相闭环步进电机的闭环控制

阅读:2176        发布时间:2018/8/13
   2相闭环步进电机系统AiS系列的闭环控制
  步进电机基本上以开环电路驱动,用于位置控制。换句话说,步进电机以外的电机尤其是高精度的步进电机之外并没有做开环控制定位的,而用开环电路驱动的电机只有步进电机。例如无刷电机,首先为切换相,需要测出转子位置,需要含位置传感器的位置闭环电路。而且如果按一定速度驱动,需测出转子的速度,此为速度闭环电路:如果想定位控制,需要含有转子位置信号的编码器等传感器的闭环电路。与开环驱动的步进电机相比较,含传感器的闭环电路成本高。因此,步进电机被称为速度控制或位置控制的低成本驱动系统。
  步进电机的开环电路驱动在高速转动时。因此,步进电机被称为速度控制或位置控制的低成本驱动系统。
  步进电机的开环电路驱动在高速转动时,有失步、振动(噪音)以及高速运行困难等问题,为了弥补这些缺点,步进电机安装角度传感器,形成闭环控制,用以检测并避免失步。步进电机的闭环控制方式大致分为两种:
  1.使磁极磁通与电流的相位关系保持一致,使其产生能带动负载转矩的电磁转矩,这种控制电机电流的方式与无刷直流电机控制方式相同,称为无刷驱动方式或电流闭环控制方式。
  2.电机电流保持一定,控制激磁磁通与电流相位角的方式,称为功率角闭环控制方式。功率角为转子磁极与定子激磁相(或认为是同步电机的定子旋转磁场线也可以)相互吸引所称的相位角。此功率角在低速时或轻载时较小,高速时或高负载时较大。
  电流闭环控制方法与交流伺服控制方法相同,通过电流控制环(转矩控制)适应负载的变化。
  相对步距角闭环控制方式,按照步进电机转子的运动位置在适当的位置给各相通激磁电流,有不会受到电流闭环控制制约的优点。但与按照负载的变化增减电流的电流闭环控制系统不同,它存在轻载时效率低的缺点。因此,低速时用电流闭环控制,高速时,用步距角闭环控制,尤其在步进电机静止时保持激磁电流恒定,可以产生保持力矩,并可以随时按照动作条件,切换控制方式。

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