大部分基于步進電機的運動控制系統(tǒng)運行在開環(huán)狀態(tài)下，因此能夠提供低成本的解決方案。但是當步進電機以開環(huán)方式驅動負載時，在指令步與實際步之間存在丟步的可能性。為了避免這種可能的發(fā)生，閉環(huán)步進伺服系統(tǒng)應用而生。
閉環(huán)步進伺服系統(tǒng)作為傳統(tǒng)開環(huán)步進系統(tǒng)的創(chuàng)新，為有更高安全性、可靠性或產(chǎn)品質量要求的應用提供了高性價比的選擇。在步進電機后面安裝一個位置反饋裝置或以某種間接參數(shù)檢測位置的方式形成象伺服系統(tǒng)一樣的閉環(huán)，以較驗或控制失步，檢測電機堵轉，并保證了電機以更高的速度、精度與更大的有效力矩輸出。閉環(huán)步進伺服系統(tǒng)主要有以下優(yōu)點：
1.大大提升步進電機的有效轉矩與速度，進一步拓寬步進電機的應用范圍
在相同的電壓與電流控制條件下，相對于傳統(tǒng)的開環(huán)步進系統(tǒng)，閉環(huán)步進伺服系統(tǒng)的速度范圍可在0.1-3000RPM平滑運行，有效轉矩提升到保持轉矩的60%以上，溫度與噪音同時降低?！?/span>
? ? ? 2.實現(xiàn)設備的高速化與小型化
a. 高加減速響應、高速精密定位
在步進電機90度短行程正反轉的情況下，T型加減速度可達1000rad/s/s,速度可達800rpm,定位時間<80ms,1分鐘往返頻率可達700次以上，仍可保證目標位置精確定位。
? ? ? ?b. 系統(tǒng)小型化
由于步進電機在低速的時候有較大的轉矩，與常規(guī)的伺服電機相比，在低速旋轉區(qū)可使用較大的連續(xù)轉矩，因此可實現(xiàn)系統(tǒng)尺寸的小型化?！?. 零速完全停止運轉
由于步進電機停止時具有保持轉矩特性，不像伺服系統(tǒng)停止時還有微振動，因此可實現(xiàn)電機完全停止運轉，以提高運動系統(tǒng)的重復定位精度。4. 高分辨率
500，1000，2000，4000，5000，20000P/R編碼器分辨率可選，可達80000個脈沖每轉的位置指令分辨率?！ ?/span>
? ? ? ?5. 減少電機發(fā)熱、實現(xiàn)高效率
由于采用閉環(huán)正弦波矢量控制，與伺服一樣，電機電流根據(jù)負載的大小來控制，因此能減少電機發(fā)熱、降低電機運行溫度，實現(xiàn)高效率?！?/span>
? ? ? ?閉環(huán)步進系統(tǒng)雖然獲得了很多好處，但帶來了一點額外的成本。但是與其他閉環(huán)運動控制技術相比，即使增加了一點反饋裝置的成本，閉環(huán)步進伺服系統(tǒng)仍然是低成本的解決方案。為保證結果的精確性，付出這點額外的成本是值得的。在重要的應用場合一個錯誤所帶來的成本損失將遠遠高于反饋元件的成本。編碼器或旋轉變壓器的作用類似一種提前保險，能使我們確信步進電機工作在正確的位置。
零件的精確度與質量的提高源于閉環(huán)控制，其方法是在機器或運動系統(tǒng)中進行實際測量位置與理想位置的比較。如果兩者存在不一致，電機就會運動以補償任何失步。反饋裝置與閉環(huán)方法的成本與收益是否合理將取決于具體應用。要付出多少額外的成本取決于所要求的機器性能、生產(chǎn)效率、位置精度和所期望的零件質量。
被控過程中材料的價值也會影響成本的平衡。步進電機常被用于處理非常昂貴的材料，從電子元件到DNA樣本，為防止失效發(fā)生而增加一點額外的電機反饋成本也是值得的。
? ? ? ?華科星的主營產(chǎn)品有：日本富士Fuji伺服電機，臺灣拓達TODE交流伺服/直流伺服/步進電機、步進驅動器/行星減速機/DD馬達，臺灣東元TECO伺服電機，中大減速機，APEX減速機。
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