大部分基于步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動控制系統(tǒng)運(yùn)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(dāng)步進(jìn)電機(jī)以開環(huán)方式驅(qū)動負(fù)載時，在指令步與實(shí)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(jìn)伺服系統(tǒng)應(yīng)用而生。
閉環(huán)步進(jìn)伺服系統(tǒng)作為傳統(tǒng)開環(huán)步進(jìn)系統(tǒng)的創(chuàng)新，為有更高安全性、可靠性或產(chǎn)品質(zhì)量要求的應(yīng)用提供了高性價比的選擇。在步進(jìn)電機(jī)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(yàn)或控制失步，檢測電機(jī)堵轉(zhuǎn)，并保證了電機(jī)以更高的速度、精度與更大的有效力矩輸出。閉環(huán)步進(jìn)伺服系統(tǒng)主要有以下優(yōu)點(diǎn)：
1.大大提升步進(jìn)電機(jī)的有效轉(zhuǎn)矩與速度，進(jìn)一步拓寬步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)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(jìn)系統(tǒng)，閉環(huán)步進(jìn)伺服系統(tǒng)的速度范圍可在0.1-3000RPM平滑運(yùn)行，有效轉(zhuǎn)矩提升到保持轉(zhuǎn)矩的60%以上，溫度與噪音同時降低?！?/span>
2.實(shí)現(xiàn)設(shè)備的高速化與小型化
a. 高加減速響應(yīng)、高速精密定位
在步進(jìn)電機(jī)90度短行程正反轉(zhuǎn)的情況下，T型加減速度可達(dá)1000rad/s/s,速度可達(dá)800rpm,定位時間<80ms,1分鐘往返頻率可達(dá)700次以上，仍可保證目標(biāo)位置精確定位。
b. 系統(tǒng)小型化
由于步進(jìn)電機(jī)在低速的時候有較大的轉(zhuǎn)矩，與常規(guī)的伺服電機(jī)相比，在低速旋轉(zhuǎn)區(qū)可使用較大的連續(xù)轉(zhuǎn)矩，因此可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)尺寸的小型化?！ ?/span>
3. 零速完全停止運(yùn)轉(zhuǎn)
由于步進(jìn)電機(jī)停止時具有保持轉(zhuǎn)矩特性，不像伺服系統(tǒng)停止時還有微振動，因此可實(shí)現(xiàn)電機(jī)完全停止運(yùn)轉(zhuǎn)，以提高運(yùn)動系統(tǒng)的重復(fù)定位精度?！?/span>
4. 高分辨率
500，1000，2000，4000，5000，20000P/R編碼器分辨率可選，可達(dá)80000個脈沖每轉(zhuǎn)的位置指令分辨率。
5. 減少電機(jī)發(fā)熱、實(shí)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(jī)電流根據(jù)負(fù)載的大小來控制，因此能減少電機(jī)發(fā)熱、降低電機(jī)運(yùn)行溫度，實(shí)現(xiàn)高效率。
閉環(huán)步進(jìn)伺服系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)