Hybrid Servos (Closed Loop Systeme)
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Herkömmliche Open-Loop-Stepper Systeme arbeiten im Open-Loop, das heißt Lageregelung ohne Rückmeldung. Wenn Schrittmotoren im offenen Regelkreis unter Last laufen, kann ein potenzieller Verlust der Synchronisation zwischen befohlenen und tatsächlich ausgeführten Schritten auftreten, der als "Stall" oder "Schrittverlust" bezeichnet wird. In der Vergangenheit wurde dies durch das Hinzufügen eines Feedback-Gerätes wie einem optischen Encoder behoben, das die "aktuelle" Position überwacht. Diese Umsetzung kann aber nur Schrittverluste alarmieren, nicht korrigieren.
Wenn eine Anwendung Positionsregelung in Echtzeit während der Bewegung erfordert, waren die Ingenieure bisher gezwungen, auf Servosysteme und die damit verbundene Komplexität und die viel höheren Kosten zurückzugreifen. In vielen Anwendungen mußten, da traditionellen Servosystemen hohes Drehmoment im Vergleich zu Schrittmotorsystemen fehlt, teure Planetengetriebe hinzugefügt werden, um das gewünschte Drehmoment erreichen zu können.
Durch die Implementierung von hochauflösenden Encodern, die die Motorposition alle 25 Mikrosekunden rückmelden, garantieren Closed-Loop-Stepper Antriebe in Echtzeit gesteuerte Positionsgenauigkeit ohne Verlust von Schritten wie bei Open-Loop Schrittmotorsystemen.
Achtung: Es gibt Systeme, die sich als "Closed-Loop" bezeichnen und auch mit Encoder arbeiten, aber keine feldorientierte Regelung incl. sinuskommutierten Stromregelung besitzen. Diese überprüfen zwar die Schrittposition, können aber Schrittwinkelfehler nicht während der Bewegung ausgleichen.
Unsere Closed-Loop Systeme besitzen feldorientierte Regelung, kompensieren also Schrittverluste während der Bewegung und korrigieren Lastwinkelfehler innerhalb eines Vollschritts!
Anders als bei Open-Loop Schrittmotorsystemen, bei denen der Strom konstant ist, variiert der Ausgangsstrom in Closed-Loop Schrittmotorsystemen und wird basierend auf die jeweilige Bewegung und Last optimiert. Daher erzeugen Closed-Loop Schrittmotorsysteme höhere Drehmomente, geringere Erwärmung des Motors, geringere Vibrationen und weniger Geräusch als Open-Loop Schrittmotorsysteme.
Verglichen mit Brushless- oder Brush-Servo Systemen sind die Kosten für die Closed-Loop Schrittmotorsysteme deutlich geringer. Darüber hinaus bieten sie viel höheres Drehmoment, einfache Einstellung und Konfiguration, kein Überschwingen und kein Ein- und Ausschwingverhalten (Hunting). In vielen niedrigen bis mittleren Anwendungen können Closed-Loop Schrittmotorsysteme die bessere Lösung gegenüber Servo-Systemen sein.
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