Разомкнутый шаговый электропривод в следящей системе и с релейным, и с пропорциональным законами регулирования может использоваться как в режиме работы с основным шагом, так и при искусственном дроблении шага. В релейной следящей системе может быть использован старт-стопный режим на основном или дробном шаге, а также режим программного разгона двигателя на частоту выше частоты приемистости. Локально-замкнутый шаговый привод в следящих системах используется, как правило, в режиме работы с основным шагом двигателя. И, наконец, широкие возможности открываются при использовании переменных структур, которые реализуются гибким изменением дискретности двигателя в зависимости от режима работы следящей системы, переводом разомкнутого шагового привода в локально-замкнутый и т.д.
Шаговый привод позволяет в разомкнутых системах реализовать управляющие функции с большой точностью. Если обеспечена работа привода без потери хотя бы одного импульса (шага), то суммарная ошибка составляет не более половины шага и не накапливается. В САУ с цифровым вычислительным устройством реализация требуемых управляющих воздействий также связана с разработкой и внедрением шагового привода. В этом случае дискретный принцип управления доводится до логического конца. Реализация командных сигналов может осуществляться без потери информации.
Параметры шагового привода практически не зависят от колебаний напряжения питания, от внешних условий, технологического разброса конструктивных параметров и от колебаний нагрузки. Эти факторы для правильно спроектированного шагового привода могут изменять ошибку лишь в пределах шага.
Однако, применение шагового привода в САУ имеет существенные особенности.
Шаговый привод является нелинейной системой. Скорость шагового двигателя постоянна и определяется частотой следования или периодом импульсов и шагом aш, т.е.
[град/сек].
Если между шаговым двигателем и органом управления имеется редуктор с передаточным числом iред=a/d, то
.
Сопряжение шагового двигателя с ЦВУ требует специальной схемы с нелинейными преобразователями. Шаговый привод в общем случае должен включать (кроме ШД) блок управления ШД, блок преобразования цифрового кода в число-импульсный, а также разностное звено. Последнее вызвано тем, что шаговый привод "запоминает" предыдущий сигнал и имеет место в обычных непрерывных приводах (с обратной связью). Шаговый привод имеет "двойную дискретность": он работает в режиме частоты fк (периода Тк) квантования и частоты fи (периода Ти) следования импульсов.
Если в ЦВУ не предусмотрено дополнительное запоминающее (ограничивающее) устройство, то в связи с ограничением скорости указанная выше точность (отсутствие потери информации) может быть достигнута лишь в САУ с ограниченными по скорости командными сигналами. В противном случае происходит "переполнение" канала импульсами. Окончательная отработка сигнала оказывается неопределенной. Отмеченное ограничение для синусоидального сигнала вида
d=d0sinwt
определяется соотношением
.
Если уровень сигнала nу на выходе ЦВУ и a связаны соотношением
a=Куnу или 
и 
, то ограничение скорости командного сигнала
определится соотношением
.
Основным элементом шагового привода является шаговый двигатель. Существует большое число шаговых двигателей в виде макетных, опытных или промышленных образцов с различными конструктивными особенностями.
Шаговым двигателем (ШД) называется электромеханическое устройство, позволяющее преобразовывать импульсы управления в фиксированные линейные или угловые перемещения выходного вала.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.