步進(jìn)伺服操作在三個關(guān)鍵方面與常規(guī)步進(jìn)電機操作不同
深入研究步進(jìn)伺服技術(shù)，有時也稱為閉環(huán)步進(jìn)操作（這個術(shù)語有點含糊，因為它也用于描述使用編碼器驗證最終位置從而“關(guān)閉”的傳統(tǒng)步進(jìn)電機控制方案循環(huán)）。
一、步進(jìn)伺服操作在三個關(guān)鍵方面與常規(guī)步進(jìn)電機操作不同
第一個區(qū)別是：它需要一個編碼器連接到步進(jìn)電機，一個具有相當(dāng)高分辨率的編碼器。對于標(biāo)準(zhǔn)的1.8度步進(jìn)電機，您需要一個每次機械旋轉(zhuǎn)計數(shù)不少于2,000的編碼器，而對于7.2度步進(jìn)電機，500是最低限度。
第二個區(qū)別是：步進(jìn)伺服操作像無刷直流電機一樣運行電機，并使用實際編碼器位置而不是命令位置來換向相位角。重新繪制的力圖，下圖顯示了換向相位如何意味著步進(jìn)電機在力谷的最陡峭部分而不是在平衡點運行。
第三個區(qū)別是：波形的高度和相位角不是恒定的，而是根據(jù)位置PID回路的輸出連續(xù)變化，該回路用于在命令位置上進(jìn)行伺服。同樣，這與無刷直流電機的運行方式相同。
二、這種方式操作步進(jìn)電機有什么優(yōu)點？
1.沒有丟失的步驟。一個直接的優(yōu)勢是丟失步驟不再是一個問題。作為伺服電機運行時，編碼器確定步進(jìn)電機的位置，因此丟失步數(shù)的問題不再適用。
2.減少熱量。第二個優(yōu)點是步進(jìn)伺服操作可以更有效地運行電機，這意味著電機中產(chǎn)生的熱量更少。換向電機僅輸出實現(xiàn)所需運動曲線所需的扭矩量，而傳統(tǒng)控制的步進(jìn)電機以大的恒定電流驅(qū)動，該電流必須足以應(yīng)對最壞情況下的運動。
3.準(zhǔn)確性。這里的準(zhǔn)確性有兩個維度。由于編碼器明確地測量電機的位置，因此消除了傳統(tǒng)步進(jìn)電機所帶來的確定實際轉(zhuǎn)子穩(wěn)定位置的變幻莫測。第二個是定位精度與電機的每步額定度數(shù)（例如1.8度/步）和微步方案的分辨率無關(guān)。對于步進(jìn)伺服，理論位置分辨率僅由編碼器的分辨率決定，因此同一電機每轉(zhuǎn)可達(dá)到2,000個可分辨位置或1,000,000個可分辨位置，具體取決于所使用的編碼器。
4.速度平滑度。另一個顯著優(yōu)勢是改進(jìn)了速度平滑度。由于傳統(tǒng)的步進(jìn)電機控制器沒有明確測量和控制轉(zhuǎn)子位置，因此轉(zhuǎn)子角度在受外力影響時往往會稍微反彈。在步進(jìn)伺服模式下運行的同一電機可以實現(xiàn)更精確的速度跟蹤。
5.噪音。使用步進(jìn)伺服技術(shù)，電機產(chǎn)生的噪音比整步或半步驅(qū)動器小得多，甚至比微步驅(qū)動器的噪音小。雖然不像典型的無刷直流電機那樣安靜，但步進(jìn)伺服很好地解決了經(jīng)典的步進(jìn)電機噪音問題。
