步進(jìn)一體機(jī):閉環(huán)步進(jìn)電機(jī)與伺服電機(jī)對(duì)比

伺服電機(jī)是被現(xiàn)在的工程師們所推崇和津津樂(lè)道的，提到運(yùn)動(dòng)控制不談伺服電機(jī)幾乎不可想象，工程師們癡迷于伺服電機(jī)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(diǎn)，真正地“三高”。但是，正所謂尺有所短，寸有所長(zhǎng)，伺服電機(jī)也有它不可避免的如下缺陷：

    1. 無(wú)法靜止：由于采用閉環(huán)控制，伺服電機(jī)本身結(jié)構(gòu)和電機(jī)的特性決定，伺服電機(jī)在停止時(shí)無(wú)法絕對(duì)靜止，在負(fù)載擾動(dòng)小或者伺服電機(jī)的參數(shù)調(diào)試良好的情況下，伺服電機(jī)始終在正負(fù)1個(gè)脈沖之間波動(dòng)（可以通過(guò)觀察伺服驅(qū)動(dòng)器上關(guān)于編碼器位置的數(shù)值，它一直在正負(fù)1之間波動(dòng)）。在圖像處理場(chǎng)合這就是一個(gè)影響精度的因素。

    2. 過(guò)沖：在由高速轉(zhuǎn)為低速或者靜止時(shí)，不可避免地要過(guò)沖一段距離，然后在糾正回來(lái)。當(dāng)控制器發(fā)一個(gè)脈沖給伺服電機(jī)時(shí)，伺服電機(jī)往往不是走一個(gè)脈沖，而是走3個(gè)脈沖，然后在回退2個(gè)脈沖。這對(duì)那些需要一個(gè)脈沖一個(gè)脈沖運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)合，絕對(duì)不允許過(guò)沖的場(chǎng)合時(shí)致命的。
    3. 調(diào)試復(fù)雜：伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)動(dòng)輒上百個(gè)參數(shù)，使用說(shuō)明書(shū)幾百頁(yè)，著實(shí)讓新手發(fā)怵；更換一個(gè)品牌的伺服電機(jī)，也會(huì)讓老手著實(shí)頭痛。這也為售后服務(wù)和維修帶來(lái)了大量的工作。
    4. 低速蠕動(dòng)：在低速時(shí)伺服電機(jī)的運(yùn)行會(huì)出現(xiàn)蠕動(dòng)或者稱之為爬行。
而閉環(huán)步進(jìn)電機(jī)就完美地解決了以上問(wèn)題。
由于閉環(huán)步進(jìn)電機(jī)不是簡(jiǎn)單的給步進(jìn)電機(jī)配一個(gè)編碼器了事，而是按照伺服電機(jī)系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)。它采用32位的DSP做為主處理器，以保證整個(gè)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(jī)的電流，標(biāo)配10000個(gè)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(duì)環(huán)境、溫度和振動(dòng)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(jī)。
    首先，閉環(huán)步進(jìn)電機(jī)由于是電機(jī)的本體是步進(jìn)電機(jī)，在靜止時(shí)是絕對(duì)靜止不動(dòng)的。
  其次，閉環(huán)步進(jìn)電機(jī)由于結(jié)合了步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn)和伺服的控制方式，所以不會(huì)過(guò)沖（因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)的特點(diǎn)就是不會(huì)過(guò)沖）。
    第三，調(diào)試和使用非常簡(jiǎn)單，只需要調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)器的3個(gè)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(duì)使用者的要求極低。
    第四，驅(qū)動(dòng)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(jī)運(yùn)行非常平穩(wěn)和穩(wěn)定，這一點(diǎn)甚至是伺服電機(jī)都無(wú)法做到（一般伺服電機(jī)理論上可以做到1轉(zhuǎn)/分，實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)合是無(wú)法做到1轉(zhuǎn)/分，大致在5rpm以上）。