步進電機失步的原因和對策

步進電機可以根據脈沖數和脈沖頻率來對電機實現開環控制位置和速度，是一種便宜、簡單好用的控制類電機，在自動化控制領域得到越來越廣泛的應用。但由于步進電機不是閉環控制，選型或者使用不當，也會容易出現步進電機失步，也叫步進電機丟步，也就是步進電機沒有按照指令到達應該到達的位置，讓工程師們很是苦惱。那么，步進電機失步的原因是什么？可以采取哪些對策來避免失步呢？

步進電機失步的原因有很多，在實際應用過程中，需要采取排除法一一分析，才能夠找出失步的真正原因，一般導致步進電機失步的原因是下面幾種：?

1.步進電機本身工作力矩不夠，沒有足夠能力帶動負載；?

2.步進電機起停的加減速過程不充分，步進電機在加減速過程中失步；?

3.步進電機的電源功率不夠導致步進電機的輸入功率不夠引起失步；?

4.步進電機的驅動電壓不夠或者驅動電流設定過低；?

5.驅動器或者控制器收到信號干擾；?

6.步進電機系統共振引起步進電機帶負載能力下降而導致失步；?

7.驅動器和控制器的信號不匹配；?

8.同步輪或者減速箱的背隙或者來回轉到的間隙誤差沒有在程序上補償或者補償值不對；?

9.控制程序本身有問題。

針對上面各問題原因，可以分別采取下面對策來改善步進電機失步問題：?

1）核算負載的力矩，參考步進電機距頻圖看看在對應速度下步進電機是不是有足夠扭矩能力帶動負載，可以換個在對應工作速度下扭矩大的步進電機來對比測試。?

2）步進電機的啟動階段就像開手動波的汽車，需要逐步上檔而提速，加減速不充分，會導致失步。一般建議負載的轉動慣量不要大于步進電機轉動慣量的10倍，不然加減速過程會比較漫長。?

3）步進電機啟動瞬間我們會測試到額定電流1.6倍左右的電流，如果電源功率不夠，會讓電機里面的有效電流過低，從而帶不動負載。建議一般電源留30%以上余量。?

4）步進電機需要快速啟動或者高速運行，需要驅動電壓比較高，工作電流設定值足夠大，否則也容易失步。?

5）換個型號的驅動器對比看看是不是信號收到干擾，或者看看控制A電機運動，是不是B電機有動作，看看電機是不是收到信號干擾。?

6）共振的時候，步進電機及其系統有明顯的噪聲和震動，速度上升或者下降一定范圍，有關現象會明顯減輕或者消失，基本可以判斷是共振問題。選擇合適參數的步進電機，改善驅動器性能或者用減震墊等 物理方式來減振。?

7）如果是步進電機驅動器和控制器的信號不匹配，現象是隨著時間的推移，位置的偏移量會很均勻地增加。更改驅動器或者控制器的信號識別方式，讓兩者匹配一致就好了。?

8）同步輪或者減速箱由于精度問題，會有一定誤差累計，需要在控制程序中做出合理補償。?

9）控制程序導致失步也不少見，需要檢查控制程序是不是有問題。?

一時找不到問題原因，也有工程師會讓步進電機運行一段時間就重新找原點歸位，這樣會影響設備的工作效率，是沒有辦法的辦法。近年來，閉環步進電機開始流行起來，通過閉環控制來對于實現對于步進電機的完全控制，也是一種解決問題的方案，但成本會高一些。現在一些步進電機驅動芯片可以根據步進電機失步瞬間電流的異常變化來輸出步進電機失步的信號。

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