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步进控制 |
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步进运动控制技术
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步进运动控制
步进运动控制技术，是唯一可以在开环情况下运行，而不需位置反馈的运动控制方法。这使得步进电机系统比伺服运动系统简单得多，成本较低也增添了步进电机的吸引力。再加上其它不断改进设计，如硬件小型化和高密度力矩，使得步进系统在很多要求较低速度和定位精度运动应用中保持着较强的竞力。
步进运动控制技术
对于某些低功率应用，内在控制简单，微电机及驱动器、高密度转矩步进系统构成了伺服电机可行的选择。
步进是唯一可以在开环情况下运行，而不需位置反馈的运动控制方法。
基于步进的运动系统可以达到0.75千瓦（1马力）的功率，但对大多数应用来说，都是在较低输出功率中运行的。大批厂商关注于这个市场。
Baldor电气的实时运动控制器NextMovee100，可以为16个轴进行插值，并且最多可以管理连接到以太网Powerlink上的240个轴。这些轴处理简单的点对点运动、引导序列、点动控制，以及与步进（伺服）运动系统相关的扭矩需求。
体积和功能问题
ParkerHannifin公司认为体积小和操作简单是步进系统显著的优点，价格便宜是步进系统与伺服运动竞争的又一优势。“步进系统在不增加任何费用的情况下可以做的非常小，”产品经理MarcFeyh说，“是有一些迷你伺服系统，但它们并不那么小，价格还更贵，且更多部件又需要加以微型化。”开环运行简单是它的第二个优点。然而，在价格/性能的基础上竞争变得越来越困难了。
以“合理的价格”继续改进尺寸并保持性能。Parker指出这种趋势和昂贵的高端步进系统是有所区别的，它不能和低价伺服系统相竞争。为了满足尺寸和成本要求，Parke的机电自动化部门正在引入步进驱动/控制器,它是一个微型步进单元，提供了可编程序控制器及集成输入/输出端口。
手掌大小的预装件（1.1×1.5×4英寸）安装在Parker的Promech系列线性驱动器上，构成了微型步进运动系统。Park旋转步进幅度降至NEMA，11，14和17，分别在方形电机的横截面转化为每个面的尺寸为1.1，1.4，1.70英寸。
根据ShinanoKenshiCorp.（SKC），的研究电机小型化，高密度转矩和低噪音/振动是保证步进运动控制相关的改进办法。SKC提出在进行这些方面的改进时，应控制（降低）步进电机的价格。据称，新的或重新设计的转子和定子叠片已经优化了内部空间和NEMA17和13步进系统的结构。
重新设计的步进系统的运行扭矩比前面的SKC模型高出20%-30%，使用同样的输入功率和价格合算的永磁材料，RexBergsma，SKC（U.S.）的董事长解释说，改进是为转子添加额外的永磁材料。由于总空间是固定的，需要移动某个定子的位置，即相绕阻的地方。叠片的重新设计也改进了SKC新型的STP-430步进电机的转子和定子的齿形。结果形成一个更强大，更集中的磁场，减少了噪声（见图）和”建立时间（阻尼），比前一种模型的速度快了近两倍，”Bergsma.说。
编辑本段不仅是旋转
除了传统的旋转步进电机，还存在线性步进电机系统。
BaldorElectric公司表示应用和设计工程师对这些线性运动产品越来越感兴趣。它引用旋转电机（伺服）的优点，如减少零部件，几乎没有磨损或维修，并且易于结合机器使用。“线性步进电机是非常适合应用在轻负载的情况下，提供优良的开环性能等,较高的加速度和比旋转更高的速度，”Baldor的产品经理JohnMazurkiewicz说。
Baldor生产各种各样的直线步进电机，包括单轴，双轴（X，Y轴）装置，多轴龙门式，和客户设计。该公司的NextMove系列可编程控制器提供适当输出功率来运行线性和旋转式步进电机（以及伺服电机）。实时运动控制器是最新的NextMove产品（见照片）。
编辑本段组成趋势
OrientalMotor公司称，新的步进电机和驱动系统的开发是“一个提高性能参数和整合各部件的过程”。该过程由好几个：
高密度转矩
通过使用更高的能源产品（强度）的钕铁硼（Nd-Fe-B）稀土永磁材料定期重新设计，加上结构上的改变，如较大的转子直径，已经提高了电机转矩性能。获益的OM产品包括高转矩的PV和PK-HT系列混合式步进电机（2相）和CRK系列，五相电机。
改善步进角精度和传动平稳性
一种先进的微步进方法是通过控制电流来获得更高的步进精度。例如，Oriental的RK系列，五相微动驱动器结合一种特殊的ASIC，专有软件，和电流传感器在很宽的速度范围内控制电流。电流传感器和控制软件还进一步保证了“平稳驱动功能，”在操作时抑制了振动和噪声，独立于驱动器的输入频率，OrientalMotorUSA工程部经理NickJohantgen解释道。固有振动较低的五相步进电机和两相步进电机是相反的，这样也利于该情况。”平稳传动”的产品如PK和CRK系统的五相步进控制。
更多微型尺寸
“小型化是开环步进电机和其相关驱动器总的发展趋势”，Johantgen说，“便携式医疗仪器和工业仪器在很多应用场合中需要使用较小的电机。”为了满足这一要求，OM已经开发了8in和11inCRK五相电机和11和14in（1.4in./35m |
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| 评论人署名：绿色园林001 |
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评论时间：2015/1/7 9:57:00 |
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