论步进电机加编码器的意义及必要性

发表于 2016-4-21 22:47

步进电机是一种将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制机电器件，在不超载的情况下，只需控制输入到该器件的脉冲数目和频率即可控制该器件带动的机械结构进行精确动作。相信大部分朋友都或多或少用到过该器件，我也刚完成一个有步进电机控制的项目，关于步进电机的使用仍存有一点疑问:步进电机是一种开环控制器件，是否有必要加编码器以实现旋转角度或位移检测呢?
我在网上查阅了一些资料，加或不加编码器的说法和做法都有，下面来详细说下:
1、不加编码器: 步进电机是比较精确的开环控制器件，在正常的负载条件下，步进电机自身就能够实现精确控制，并不需要额外的编码器来进行反馈检测。典型的例子就是3D打印机、小型自动贴片机和PCB雕刻机之类的，步进电机都是开环控制的。这也正是我现在项目所采用的控制方式。
2、需要加编码器: 步进电机虽然是可以精确控制的器件，但是是开环的，需要加装编码器以实现闭环反馈控制;并可测得步进电机失步和旋转或移动速度，以用于动态速度控制。网上我没找到如此使用的例子，不过看到很多网友说都这么用。对于这种说法，我觉得第一点开环控制需要编码器实现闭环反馈还算是可以理解，因为我自己在使用中，偶尔也会因为步进电机的线连接不好，而导致步进电机并未能正常工作。对于第二点步进电机的速度控制就觉得不是很有必要，因为通过控制步进电机的脉冲频率就已经能够实现调速了，实在不觉得有必要再使用外部反馈。
不知道大家在使用步进电机的时候，是否会加装编码器来进行闭环反馈控制呢？或者说是基于什么考虑来决定是否加装编码器?

另哪位能推荐一个比较正规，实现得比较好的步进电机驱动器呢?发现某宝上买的步进电机驱动器的细分貌似很假哎~~~

发表于 2016-4-22 10:47

感觉这只是一种控制方式, 有自己的应用范围; 遇到大问题的时候, 说明已经超出正常的应用, 自己去加编码器也是可以的, 但是麻烦一些. 再往上一步, 如果你拿伺服控制的案例想用步进来搞, 我觉得就超出范围了~

发表于 2016-4-22 13:31

bewind 发表于 2016-4-22 10:47
感觉这只是一种控制方式, 有自己的应用范围; 遇到大问题的时候, 说明已经超出正常的应用, 自己去加编码器也 ...

我的疑问就是为何很多人在使用步进电机的时候还需要加编码器，如果用步进电机还不能实现精确移动控制，就直接用伺服控制就可以了。个人觉得步进电机+编码器有点多此一举，还不如直接上个直流电机+编码器来得简单。

发表于 2016-4-23 09:37

深圳雷塞智能驱动器做的不错。

发表于 2016-4-23 09:57

幸福至上发表于 2016-4-22 13:31
我的疑问就是为何很多人在使用步进电机的时候还需要加编码器，如果用步进电机还不能实现精确移动控制，就 ...

加编码器主要是反馈和保护。你让电机走100步，没有编码器反馈，你怎么能够知道它走没走到100步呢？你让它顺时针转动，没有编码器反馈，万一是逆时针转动，你怎么知道呢？等等........
步进电机、直流电机、伺服电机，是根据你的设计需求选型的主要是结构尺寸和电机输出扭矩等因素。

发表于 2016-4-23 20:57

ybluleezp 发表于 2016-4-23 09:37
深圳雷塞智能驱动器做的不错。

谢谢建议，我现在手上就有一个雷赛M542的，驱动电机时，电机的噪声和振动明显。换一个数字式的DM542应该会有所改善吧？

发表于 2016-4-23 21:03

ybluleezp 发表于 2016-4-23 09:57
加编码器主要是反馈和保护。你让电机走100步，没有编码器反馈，你怎么能够知道它走没走到100步呢？你让它 ...

是的啊，我也就认为加装编码器的作用在于反馈，至少需要用它来判断电机是否有执行动作，以避免电机由于连线故障导致的不动作。至于顺时针，逆时针动作，这个应该是在工程调试的时候就能够确定并编写好程序的吧？据我了解，伺服电机多数还是高速场合用得多一些。最近我们这边城市搞了个高交会，里面的多关节机械手，我看其每个关节处都有一个很长的电机，电机上都有加装编码器。这算是看到的一个用编码器的例子~

发表于 2016-4-25 14:43

ybluleezp 发表于 2016-4-23 09:37
深圳雷塞智能驱动器做的不错。

请问哪儿可以买到雷赛正规的驱动器，某宝上雷赛的同款太多了，价差也太大~

发表于 2016-4-25 15:54

不需要

发表于 2016-4-27 17:13

幸福至上发表于 2016-4-26 23:18
谢谢。我回头联系下，哪款驱动器这么高级，还开放了下载调试接口。。。。。 ...

我们用的DM556

发表于 2016-5-5 15:20

ybluleezp 发表于 2016-4-27 17:13
我们用的DM556

我现在用的DM542,在使用现成的步进电机驱动器时，发现一个问题:如果驱动器的信号线没有连接好，导致步进电机并没有动作，这种故障情况没有连接接口，也就不能被控制设备检测到。这种只能通过加编码器来检测吗？

发表于 2016-5-5 16:14

在出现有些特殊情况时，比如轴承进入毛絮或负载偶然大了一下，步进电机出现了丢步。没有编码器反馈，丢步造成的误差会一直保持下去，这在有位置要求的场合下是不允许的。是否要加编码器关键要看用户使用的实际需求。

发表于 2016-5-5 16:56

zwd 发表于 2016-5-5 16:14
在出现有些特殊情况时，比如轴承进入毛絮或负载偶然大了一下，步进电机出现了丢步。没有编码器反馈，丢步造 ...

哦，明白的，多谢。我也还是最终加上了编码器。

发表于 2017-3-18 18:56

你好，楼主，我现在也是在做基于运动控制卡的步进电机加编码器的一个毕业设计，是用labview编的程序，现在出现了一个问题是我的编码器在计数时零漂很严重，而且一圈计数下来和标准差距很大，请问您对这个问题能不能给我提供一点帮助

论步进电机加编码器的意义及必要性

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