步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)與控制之閉環(huán)控制
2023-03-22 |
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步進(jìn)電機(jī)基本上以開環(huán)電路驅(qū)動(dòng),用于位置控制。換句話說,步進(jìn)電機(jī)以外的電機(jī)尤其是高精度的步進(jìn)電機(jī)之外并沒有做開環(huán)控制定位的,而用開環(huán)電路驅(qū)動(dòng)的電機(jī)只有步進(jìn)電機(jī)。例如無(wú)刷電機(jī), 首先為切換相,需要測(cè)出轉(zhuǎn)子位置,需要含位置傳感器的位置閉環(huán)電路。而旦如果按一定速度驅(qū)動(dòng),需測(cè)出轉(zhuǎn)子的速度,此為速度閉環(huán)電路;如果想定位控制,需要含有轉(zhuǎn)子位置信號(hào)的編碼器等傳感器的 閉環(huán)電路。與開環(huán)驅(qū)動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)相比較,含傳感器的閉環(huán)電路成本較高。因此,步進(jìn)電機(jī)被稱為速度控制或位置控制的低成本驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。 步進(jìn)電機(jī)的開環(huán)電路驅(qū)動(dòng)在高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),有失步、振動(dòng)(噪聲)以及高速運(yùn)行困難等問題。為了彌補(bǔ)這些缺點(diǎn),步進(jìn)電機(jī)安裝角度傳感器,形成閉環(huán)控制,用以檢測(cè)并避免失步。步進(jìn)電機(jī)的閉環(huán)控制 方式大致分為兩種:
1. 使激磁磁通與電流的相位關(guān)系保持一致,使.其產(chǎn)生能帶動(dòng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的電磁轉(zhuǎn)矩,這種控制電機(jī)電流的方式與無(wú)刷直流電機(jī)控制方式相同,稱為無(wú)刷驅(qū)動(dòng)方式或電流閉環(huán)控制方法。 2. 電機(jī)電流保持一定,控制激磁磁通與電流相位角的方式,稱為功率角閉環(huán)控制方法。功率角為轉(zhuǎn)子磁極與定子激磁相(或認(rèn)為是同步電機(jī)的定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)軸線也可以)相互吸引所成的相位 角。此功率角在低速時(shí)或輕載時(shí)較小,高速時(shí)或高負(fù)載時(shí)較大如圖1.7所示,[A] 相吸引轉(zhuǎn)
1. 使激磁磁通與電流的相位關(guān)系保持一致,使.其產(chǎn)生能帶動(dòng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的電磁轉(zhuǎn)矩,這種控制電機(jī)電流的方式與無(wú)刷直流電機(jī)控制方式相同,稱為無(wú)刷驅(qū)動(dòng)方式或電流閉環(huán)控制方法。 2. 電機(jī)電流保持一定,控制激磁磁通與電流相位角的方式,稱為功率角閉環(huán)控制方法。功率角為轉(zhuǎn)子磁極與定子激磁相(或認(rèn)為是同步電機(jī)的定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)軸線也可以)相互吸引所成的相位 角。此功率角在低速時(shí)或輕載時(shí)較小,高速時(shí)或高負(fù)載時(shí)較大如圖1.7所示,[A] 相吸引轉(zhuǎn)
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