一体化闭环步进电动机能够将脉冲量精确地转换成转角位移或直线位移,是典型的离散型执行元件,可方便的构成开环或闭环控制系统,能够与计算机配合进行数字化控制,广泛应用于各种设备或装置中实现转速、转角或位置及运动轨迹控制。例如,在绘图仪中,可使用一体化闭环步进电动机对绘图笔进行x、y轴方向的位置控制,使得绘图笔可以在精确允许范围内在平面上绘出需要的轨迹曲线,一体化步进电动机因控制灵活、性能好、运行可靠、误差不会长期累积、适于数字控制等多种优点而广泛应用于各行业的数控加工设备、自动生产线、自动控制仪表、计算机、办公室自动化设备及医疗设备,机器人,甚至家用电器中。闭环步进高速力矩比开环步进大,常见应用在0-1500rpm场合。无锡LS闭环步进EC57N-E
闭环进给伺服系统在数控机床上的应用:数控装置将位移指令与位置检测装置(如光栅尺、直线感应同步器等)测得的实际位置反馈信号,随时进行比较。根据其差值与指令进给位移的要求,按照一定的规律转换后,随时对驱动电机的转速进行校正。使得工作台的实际位移量与指令位移量相一致。闭环进给伺服系统进给速度快、精度高是数控机床的发展方向。半闭环控系统机床:将位置检测装置安装在驱动电机的端部或是丝杆的端部,虽然没有直接测量出工作台的实际位移,但通过间接测量高精度丝杆的角速度,或驱动电机的角速度从而得到工作台的实际位置。后面对工作台的实际位移量进行补偿。半闭环的数控的进给速度低于闭环数控机床,高于开环数控机床,由于机械制造水平的提高及速度检测元件和丝杆螺距精度的提高,半闭环数控机床已能达到相当高的进给精度。大多数的机床厂家普遍采用了半闭环数控系统。
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伺服控制系统涉及到动态负载变化的高速应用,比如机械臂。步进控制系统则更适合需要低到中加速度和高保持转矩的应用,比如3D打印机、传送带、副轴等。因为步进电机成本更低,所以在使用之后,可以降低自动化系统的成本。运动控制系统如果需要利用伺服电机的特性,就必须证明这些成本较高的电机物有所值。在闭环技术进步的推动下,步进电机能够渗透到以前完全属于伺服电机的高性能、高速度应用领域通过结合闭环控制技术,步进电机将会成为一个同时具备伺服和步进电机优点的低成本的综合性产品。因为闭环步进电机能够提高性能和能效,所以可以在越来越多的高标准应用中取代更昂贵的伺服电机。
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