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何為步進(jìn)電機(jī)的“失步”？步進(jìn)電機(jī)失步的原因及應(yīng)對(duì)措施

分類：技術(shù)中心 2445人瀏覽 2019-04-12

標(biāo)簽：步進(jìn)電機(jī) 分享到：

步進(jìn)電機(jī)可以根據(jù)脈沖數(shù)和脈沖頻率來(lái)對(duì)電機(jī)實(shí)現(xiàn)開(kāi)環(huán)控制位置和速度，是一種便宜、簡(jiǎn)單好用的控制類電機(jī)，在自動(dòng)化控制領(lǐng)域得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。但由于步進(jìn)電機(jī)不是閉環(huán)控制，選型或者使用不當(dāng)，也會(huì)容易出現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)失步，也叫步進(jìn)電機(jī)丟步，也就是步進(jìn)電機(jī)沒(méi)有按照指令到達(dá)應(yīng)該到達(dá)的位置。

步進(jìn)電機(jī)失步的原因有很多，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)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(dǎo)致步進(jìn)電機(jī)失步的原因是下面幾種：

1.步進(jìn)電機(jī)本身工作力矩不夠，沒(méi)有足夠能力帶動(dòng)負(fù)載；

2.步進(jìn)電機(jī)起停的加減速過(guò)程不充分，步進(jìn)電機(jī)在加減速過(guò)程中失步；

3.步進(jìn)電機(jī)的電源功率不夠?qū)е虏竭M(jìn)電機(jī)的輸入功率不夠引起失步；

4.步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電壓不夠或者驅(qū)動(dòng)電流設(shè)定過(guò)低；

5.驅(qū)動(dòng)器或者控制器收到信號(hào)干擾；

6.步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)共振引起步進(jìn)電機(jī)帶負(fù)載能力下降而導(dǎo)致失步；

7.驅(qū)動(dòng)器和控制器的信號(hào)不匹配；

8.同步輪或者減速箱的背隙或者來(lái)回轉(zhuǎn)到的間隙誤差沒(méi)有在程序上補(bǔ)償或者補(bǔ)償值不對(duì)；

9.控制程序本身有問(wèn)題。

針對(duì)上面各問(wèn)題原因，可以分別采取下面對(duì)策來(lái)改善步進(jìn)電機(jī)失步問(wèn)題：

1）核算負(fù)載的力矩，參考步進(jìn)電機(jī)距頻圖看看在對(duì)應(yīng)速度下步進(jìn)電機(jī)是不是有足夠扭矩能力帶動(dòng)負(fù)載，可以換個(gè)在對(duì)應(yīng)工作速度下扭矩大的步進(jìn)電機(jī)來(lái)對(duì)比測(cè)試。

2）步進(jìn)電機(jī)的啟動(dòng)階段就像開(kāi)手動(dòng)波的汽車，需要逐步上檔而提速，加減速不充分，會(huì)導(dǎo)致失步。一般建議負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不要大于步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的10倍，不然加減速過(guò)程會(huì)比較漫長(zhǎng)。

3）步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)瞬間我們會(huì)測(cè)試到額定電流1.6倍左右的電流，如果電源功率不夠，會(huì)讓電機(jī)里面的有效電流過(guò)低，從而帶不動(dòng)負(fù)載。建議一般電源留30%以上余量。

4）步進(jìn)電機(jī)需要快速啟動(dòng)或者高速運(yùn)行，需要驅(qū)動(dòng)電壓比較高，工作電流設(shè)定值足夠大，否則也容易失步。

5）換個(gè)型號(hào)的驅(qū)動(dòng)器對(duì)比看看是不是信號(hào)收到干擾，或者看看控制A電機(jī)運(yùn)動(dòng)，是不是B電機(jī)有動(dòng)作，看看電機(jī)是不是收到信號(hào)干擾。

6）共振的時(shí)候，步進(jìn)電機(jī)及其系統(tǒng)有明顯的噪聲和震動(dòng)，速度上升或者下降一定范圍，有關(guān)現(xiàn)象會(huì)明顯減輕或者消失，基本可以判斷是共振問(wèn)題。選擇合適參數(shù)的步進(jìn)電機(jī)，改善驅(qū)動(dòng)器性能或者用減震墊等物理方式來(lái)減振。

7）如果是步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和控制器的信號(hào)不匹配，現(xiàn)象是隨著時(shí)間的推移，位置的偏移量會(huì)很均勻地增加。更改驅(qū)動(dòng)器或者控制器的信號(hào)識(shí)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(wèn)題，會(huì)有一定誤差累計(jì)，需要在控制程序中做出合理補(bǔ)償。

9）控制程序?qū)е率Р揭膊簧僖?jiàn)，需要檢查控制程序是不是有問(wèn)題。

一時(shí)找不到問(wèn)題原因，也有技術(shù)人員會(huì)讓步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間就重新找原點(diǎn)歸位，這樣會(huì)影響設(shè)備的工作效率，是沒(méi)有辦法的辦法。近年來(lái)，閉環(huán)步進(jìn)電機(jī)開(kāi)始流行起來(lái)，通過(guò)閉環(huán)控制來(lái)對(duì)于實(shí)現(xiàn)對(duì)于步進(jìn)電機(jī)的完全控制，也是一種解決問(wèn)題的方案，但成本會(huì)高一些?，F(xiàn)在一些步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片可以根據(jù)步進(jìn)電機(jī)失步瞬間電流的異常變化來(lái)輸出步進(jìn)電機(jī)失步的信號(hào)。

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