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技术知识问答

Problem Solving

闭环步进电机会失步吗？步进电机闭环控制详解
步进电机本质上是开环设备。它们不需要反馈，因为驱动器传递的每个电流脉冲等于电机的一个步长（对于微步进，则等于一小部分步长）。加上较小的步距（或步距角），就可以非常精确地确定电机的位置，而无需反馈装置和复杂的控制方案。
因此，如果可以在开环系统中确定步进电机的位置，那么为什么还要为步进电机增加闭环控制的成本和复杂性呢？
一体化闭环步进电机
 
因为只有在电机永不失步的情况下，才可以准确了解电机的位置。在现实世界中，有多种情况可能导致电机失步或错失步幅，例如，机器卡纸阻止了电机轴的旋转。
 
为了应对这些可能性，步进电机通常尺寸过大，以应对扭矩过大、堵转或其他异常情况，否则可能会导致电机丢步，电机丢步对应用程序有很大损害，一种解决方案是在具有位置反馈的闭环系统中操作步进电机，以检测并纠正定位错误。

闭环步进电机不会有失步现象，如果碰到的冲击力矩实在大，造成无法继续运转，电机会以最大力矩阻碍障碍物，并反馈给控制系统，控制系统发出信号来处理。

而开环有失步的风险，失步后控制系统不知道，照常发脉冲，其实已经失控。

闭环控制可以更好地对位置进行精准的控制，简单的闭环是在常规驱动器外加一个闭环控制器，主要做失步检测，高级一点的闭环步进电机，如NiMotion一体化闭环步进电机，对步进电机实施的矢量控制，可以大幅度提高顺滑性，降低功耗和固有震动。

1.闭环步进电机的本体是步进电机，在静止时是绝对静止不动的。

2.闭环步进电机结合了步进电机的特点和伺服的控制方式，完全无过冲的位置定位（因为步进电机的特点就是不会过冲），在中低速度应用中超越传统伺服电机而取得应用优势。

3.调试和使用非常简单，只需要调节驱动器的3个电位器的位置，对使用者的要求极低。


矢量控制的闭环步进电机，适用于大力矩低转速应用，性能上比普通的开环步进电机优异很多。

使用闭环控制的步进电机系统可能仅占步进电机应用的一小部分，但是如果位置丢失可能会对应用产品造成很大的影响，所以如果系统的应用场景是低速高扭矩、简单的结构以及相对较低的成本，一个闭环步进电机（一个真正的伺服电机系统）可能是最合适的解决方案。


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