Vergleich von Open-Loop- und Closed-Loop-Schrittsystemen
Untersuchen wir zunächst den Vergleich von Drehmoment und Wirkungsgrad in einem Hochleistungs-Steppersystem mit einem konventionellen Steppersystem.
Das Closed-Loop-Schrittsystem ist dem Open-Loop-System überlegen. Wie aus den Labortests hervorgeht, werden Beschleunigung (Drehmoment), Wirkungsgrad (Stromverbrauch), Positionsfehler (Genauigkeit), Wärmeerzeugung und Geräuschpegel der beiden Systeme verglichen. Berücksichtigen Sie nur den Zusammenhang zwischen Drehmoment und Beschleunigung. Die Drehmoment-Drehzahl-Kurve zeigt, dass der Spitzen- und kontinuierliche Drehmomentbereich des geschlossenen Steppersystems deutlich besser ist als der verfügbare Drehmomentbereich des offenen Steppersystems. Normalerweise bedeutet Drehmoment in der realen Welt eine Beschleunigung - so kann ein Motor mit mehr Drehmoment eine bestimmte Last schneller beschleunigen.
Um diesen Unterschied in der Drehmomentleistung im Labor zu testen, erreichen gleiche Schritt- und Schließmotorsysteme dieselbe Trägheitslast. Die Programmierbefehle zwei Systeme führen dasselbe mobile Profil aus, mit der Ausnahme, dass die Beschleunigungsrate und die Höchstgeschwindigkeit in jedem System langsam ansteigen, bis sie einen Positionierungsfehler erzeugen.
Hier haben wir einen Vergleich der sich bewegenden Profile zwischen dem offenen und dem geschlossenen System. Dies ist ein Vergleich zwischen dem StepSERVO-Closed-Loop-System und dem System des Open-Loop-Systems. Das System mit geschlossenem Regelkreis (aufgrund seiner höheren Drehmomenterzeugungsfähigkeit) erreicht eine maximale Beschleunigungsrate von 2.000 U / min und eine maximale Geschwindigkeit von 20 U / s (1.200 U / min), wie hier gezeigt.
Angenommen, die maximale Beschleunigung des Systems mit offenem Regelkreis beträgt 1.000 Umdrehungen pro Sekunde und die Höchstgeschwindigkeit 10 Umdrehungen pro Sekunde (600 Umdrehungen pro Minute). Die maximale Drehzahl von 10 U / min bezieht sich auf die Position, an der der flache Abschnitt der Drehmoment-Drehzahl-Kurve endet. Das System mit geschlossenem Regelkreis (aufgrund seiner höheren Drehmomenterzeugungsfähigkeit) erreicht eine maximale Beschleunigungsrate von 2.000 U / min und eine maximale Geschwindigkeit von 20 U / s (1.200 U / min). Dies ist die doppelte Leistung des Systems mit offenem Regelkreis und reduziert die Fahrzeit um fast die Hälfte - von 110 Millisekunden auf 60 Millisekunden.
Für Anwendungen, die ein hohes Ansprechen erfordern (wie Indexieren, kantenorientierte Positionierung und Bestückungssysteme), bieten geschlossene Systeme erhebliche Leistungsvorteile.
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