步進一體機:閉環(huán)步進電機與伺服電機對比

伺服電機是被現(xiàn)在的工程師們所推崇和津津樂道的，提到運動控制不談伺服電機幾乎不可想象，工程師們癡迷于伺服電機的閉環(huán)控制，沉醉于高響應(yīng)和高速性及高精度的優(yōu)點，真正地“三高”。但是，正所謂尺有所短，寸有所長，伺服電機也有它不可避免的如下缺陷：

    1. 無法靜止：由于采用閉環(huán)控制，伺服電機本身結(jié)構(gòu)和電機的特性決定，伺服電機在停止時無法絕對靜止，在負載擾動小或者伺服電機的參數(shù)調(diào)試良好的情況下，伺服電機始終在正負1個脈沖之間波動（可以通過觀察伺服驅(qū)動器上關(guān)于編碼器位置的數(shù)值，它一直在正負1之間波動）。在圖像處理場合這就是一個影響精度的因素。

    2. 過沖：在由高速轉(zhuǎn)為低速或者靜止時，不可避免地要過沖一段距離，然后在糾正回來。當(dāng)控制器發(fā)一個脈沖給伺服電機時，伺服電機往往不是走一個脈沖，而是走3個脈沖，然后在回退2個脈沖。這對那些需要一個脈沖一個脈沖運動的場合，絕對不允許過沖的場合時致命的。
    3. 調(diào)試復(fù)雜：伺服驅(qū)動器內(nèi)動輒上百個參數(shù)，使用說明書幾百頁，著實讓新手發(fā)怵；更換一個品牌的伺服電機，也會讓老手著實頭痛。這也為售后服務(wù)和維修帶來了大量的工作。
    4. 低速蠕動：在低速時伺服電機的運行會出現(xiàn)蠕動或者稱之為爬行。
而閉環(huán)步進電機就完美地解決了以上問題。
由于閉環(huán)步進電機不是簡單的給步進電機配一個編碼器了事，而是按照伺服電機系統(tǒng)的工作原理進行設(shè)計和開發(fā)。它采用32位的DSP做為主處理器，以保證整個系統(tǒng)的高響應(yīng)和高速，可以做到每隔25微秒就可以調(diào)整一次電機的電流，標配10000個脈沖/圈的編碼器，而且是金屬碼盤的編碼器，既保證了精度，也保證了對環(huán)境、溫度和振動的高適應(yīng)性、穩(wěn)定性和可靠性，甚至優(yōu)于采用玻璃碼盤編碼器的伺服電機。
    首先，閉環(huán)步進電機由于是電機的本體是步進電機，在靜止時是絕對靜止不動的。
  其次，閉環(huán)步進電機由于結(jié)合了步進電機的特點和伺服的控制方式，所以不會過沖（因為步進電機的特點就是不會過沖）。
    第三，調(diào)試和使用非常簡單，只需要調(diào)節(jié)驅(qū)動器的3個電位器的位置，不僅設(shè)備制造商可以使用，而且設(shè)備使用商也可以使用，對使用者的要求極低。
    第四，驅(qū)動器采用真正地正弦波、向量和濾波方式控制電流，最低轉(zhuǎn)速可以控制在0.2轉(zhuǎn)/分，而且電機運行非常平穩(wěn)和穩(wěn)定，這一點甚至是伺服電機都無法做到（一般伺服電機理論上可以做到1轉(zhuǎn)/分，實際的應(yīng)用場合是無法做到1轉(zhuǎn)/分，大致在5rpm以上）。