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步進(jìn)電機(jī)的控制
一、步進(jìn)電機(jī)閉環(huán)控制系統(tǒng)
開環(huán)控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的輸入脈沖不依賴于轉(zhuǎn)子的位置,而事先按照一定規(guī)律給定。缺點(diǎn)是電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩加速度在很大程度上取決于驅(qū)動(dòng)源和控制方式。對(duì)不同電機(jī)或同種電機(jī)而不同的負(fù)載,很難找到通用的加減速規(guī)律,因此,提高步進(jìn)電機(jī)的性能指標(biāo)受到限制。
閉環(huán)控制是直接或間接地檢測(cè)轉(zhuǎn)子的位置和速度,并通過反饋和適當(dāng)?shù)奶幚恚詣?dòng)給出驅(qū)動(dòng)的脈沖串。用閉環(huán)控制可獲得更加精確的位置控制和較高、較平穩(wěn)的轉(zhuǎn)速,且可在步進(jìn)電機(jī)的其它領(lǐng)域內(nèi)獲得更大的通用性。
步進(jìn)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩是勵(lì)磁電流和失調(diào)角的函數(shù)。為獲得高輸出轉(zhuǎn)矩,必考慮電流的變大和失調(diào)角的大小,這對(duì)開環(huán)控制很難實(shí)現(xiàn)。
步進(jìn)電機(jī)閉環(huán)控制方案主要有核步法、時(shí)間延遲法、無位置傳感器的閉環(huán)控制系統(tǒng)等。
用光電脈沖編碼器作位置檢測(cè)元件的閉環(huán)控制原理如下圖。其中編碼器的分辨率必須與步進(jìn)電機(jī)步距角匹配。編碼器直接反映參數(shù)切換角,但編碼器相對(duì)于電機(jī)位置固定。因此,發(fā)出相切換的信號(hào)一定,只能是一種固定的切換角數(shù)值。用時(shí)間延遲法,可獲不同的切換角,使電機(jī)產(chǎn)生不同的平均轉(zhuǎn)矩,得到不同的轉(zhuǎn)速。
二、步進(jìn)電機(jī)的PLC控制
PLC作為控制器對(duì)機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的改造越來越突出,其主要部分是對(duì)數(shù)控機(jī)床的典型執(zhí)行元件步進(jìn)電機(jī)的控制。利用PLC控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī),其脈沖分配可以由軟件進(jìn)行設(shè)計(jì),還可以由硬件來組成。
步進(jìn)電機(jī)的控制要點(diǎn)
1、控制步進(jìn)電機(jī),就是要按一定的工作方式按一定的順序改變通電狀態(tài)(步距角,方向,轉(zhuǎn)子軸上的輸出轉(zhuǎn)矩)。
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