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一种基于反射式光栅编码器的闭环步进电机系统,步进电机为微型步进电机,该系统包括反射式光栅码盘和信号处理芯片,反射式光栅码盘上刻有用于产生信号的码道;信号处理芯片封装在电路板上,信号处理芯片集成有发射光源,主信号接收和零位信号接收;反射式光栅码盘安装在微型步进电机转轴后端托盘上,电路板与反射式光栅码盘对应设置,且反射式光栅码盘上的码道正对着信号处理芯片的反射光线接收窗口.本实用新型利用反射式光栅衍射原理的特点,将反射式光栅码盘与信号处理芯片通过适当的结构和电路设计集成到微型步进电机上构成一个微型高精度的闭环步进电机系统.

在步进电机的运行机理和永磁交流伺服系统闭环控制机理的基础上,推导了其在dq坐标系下的数学模型,确定了闭环控制系统的原理框图;通过分析双H桥逆变器拓扑结构设计了一种上下桥臂互补导通、对角桥臂同时导通的控制方式,并基于此借鉴了三相空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)方式,重新推导了基于双H桥逆变器的空间电压矢量脉宽调制方法,同时设计了积分分离PI调节器,引入了以电流环/速度环为内环和位置环为外环的闭环控制结构,后面形成两相混合式步进电机高性能闭环驱动系统。在频繁启停的应用中，可明显缩短定位时间。

在采用了闭环技术后，闭环步进电机为用户提供出色的精度和效率，既能达到伺服电机的性能，又具有步进电机的低价优势。成本更低的步进电机正在逐渐渗透到原本被高成本伺服电机所支配的应用领域。闭环步进电机改变了很多运动控制应用中的性能-成本比。因为拥有出色的精度和能效，所以stepIM步进电机能够用于过去以更昂贵伺服电机为主的领域。stepIM闭环进步电机的成功也为让我们看到了一种可能——低成本的步进电机替代高成本伺服电机。步进电动机的闭环控制是采用位置反馈和（或）速度反馈来确定与转子位置相适应的相位转换；常州立三leesn闭环步进EC42C-B

闭环步进适用于对噪音和振动发热和定位时间有一定要求的场合；南通leesn立三机电闭环步进EC42N

伺服控制系统涉及到动态负载变化的高速应用，比如机械臂。步进控制系统则更适合需要低到中加速度和高保持转矩的应用，比如3D打印机、传送带、副轴等。因为步进电机成本更低，所以在使用之后，可以降低自动化系统的成本。运动控制系统如果需要利用伺服电机的特性，就必须证明这些成本较高的电机物有所值。在闭环技术进步的推动下，步进电机能够渗透到以前完全属于伺服电机的高性能、高速度应用领域通过结合闭环控制技术，步进电机将会成为一个同时具备伺服和步进电机优点的低成本的综合性产品。因为闭环步进电机能够提高性能和能效，所以可以在越来越多的高标准应用中取代更昂贵的伺服电机。南通leesn立三机电闭环步进EC42N

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