由步進(jìn)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)電路組成的開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)因其結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉、性能可靠而被廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)型設(shè)備中。步進(jìn)電機(jī)經(jīng)常用于精確定位，因此確保電機(jī)不失步非常重要。

確認(rèn)設(shè)備的步進(jìn)電機(jī)是否失步，可以按以下方法進(jìn)行檢測(cè)。

一般來說，失步電動(dòng)機(jī)缺一相或兩相，也就是說，一個(gè)電動(dòng)機(jī)的電路壞了。此時(shí)可以一步執(zhí)行電機(jī)，每步以0.1螺紋推進(jìn)。我們每走一步，都要用手搖一搖電機(jī)，看看有沒有鎖死。如果在LED亮，電機(jī)沒有鎖死的情況下，哪條線有問題，我們可以檢查與這條線相關(guān)的所有線。

如果電機(jī)的測(cè)試結(jié)果都是正確的，應(yīng)該用同樣的方法測(cè)試控制器。如果檢測(cè)結(jié)果是電機(jī)有問題，沿著檢測(cè)到的線檢查電機(jī)。如果線斷了，就接上。運(yùn)氣不好還得換電機(jī)。

步進(jìn)電機(jī)失步及其危害

步進(jìn)電機(jī)正常工作時(shí)，每接收一個(gè)控制脈沖就移動(dòng)一個(gè)步角，即前進(jìn)一步。如果連續(xù)輸入控制脈沖，電機(jī)將相應(yīng)地連續(xù)旋轉(zhuǎn)。步進(jìn)電機(jī)失步包括失步和過步。失步時(shí)，轉(zhuǎn)子前進(jìn)的步數(shù)小于脈沖數(shù)；步進(jìn)時(shí)，轉(zhuǎn)子前進(jìn)的步數(shù)多于脈沖數(shù)。

丟失步和跳過步的步數(shù)等于跑步節(jié)拍數(shù)的整數(shù)倍。失步嚴(yán)重時(shí)，轉(zhuǎn)子會(huì)停留在一個(gè)位置或圍繞一個(gè)位置振動(dòng)，失步嚴(yán)重時(shí)，設(shè)備會(huì)超調(diào)。步進(jìn)電機(jī)是開環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)的重要組成部分，其性能直接影響設(shè)備系統(tǒng)的性能。

步進(jìn)電機(jī)失步原因及解決方法

1、轉(zhuǎn)子的加速度慢子步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)

轉(zhuǎn)子的受力速度比步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)慢，即低于換向速度時(shí)，步進(jìn)電機(jī)就會(huì)失步。由于輸入電機(jī)的電能不足，步進(jìn)電機(jī)中產(chǎn)生的同步轉(zhuǎn)矩?zé)o法使轉(zhuǎn)子速度跟隨定子磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速，從而造成失步。

由于步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)態(tài)輸出轉(zhuǎn)矩隨著連續(xù)運(yùn)行頻率的增加而減小，高于這個(gè)頻率的工作頻率就會(huì)失步。

解決方法：

增加步進(jìn)電機(jī)本身產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩。因此，可以在額定電流范圍內(nèi)適當(dāng)增加驅(qū)動(dòng)電流；當(dāng)高頻范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)矩不足時(shí)，可以適當(dāng)提高驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)電壓；使用大扭矩的步進(jìn)電機(jī)等。

降低步進(jìn)電機(jī)需要克服的轉(zhuǎn)矩。因此，可以適當(dāng)降低電機(jī)的工作頻率，以增加電機(jī)的輸出扭矩；設(shè)置較長的加速時(shí)間，使轉(zhuǎn)子獲得足夠的能量。

2、轉(zhuǎn)子的平均速度高于定子磁場(chǎng)的平均旋轉(zhuǎn)速度

轉(zhuǎn)子的平均速度高于定子磁場(chǎng)的平均轉(zhuǎn)速。此時(shí)定子通電時(shí)間較長，長于轉(zhuǎn)子進(jìn)一步步進(jìn)所需的時(shí)間，使轉(zhuǎn)子在步進(jìn)過程中獲得過多的能量，增加了步進(jìn)電機(jī)產(chǎn)生的輸出轉(zhuǎn)矩，從而使電機(jī)進(jìn)一步步進(jìn)。

解決方法：

降低步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流，以降低步進(jìn)電機(jī)的輸出扭矩。

3、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)及所帶負(fù)載存在慣性

由于步進(jìn)電機(jī)本身的慣性和負(fù)載的原因，電機(jī)在工作過程中不能立即啟動(dòng)和停止，而是啟動(dòng)時(shí)失步，停止時(shí)過度。

解決方法：

通過加減速的過程，以較低的速度起步，然后逐漸加速到一定速度，再逐漸減速直至停止。合理平滑的加減速控制是保證步進(jìn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可靠、高效、準(zhǔn)確運(yùn)行的關(guān)鍵。

4、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生共振

共振也是造成失步的一個(gè)原因。步進(jìn)電機(jī)連續(xù)運(yùn)行時(shí)，如果控制脈沖的頻率等于步進(jìn)電機(jī)的固有頻率，就會(huì)發(fā)生共振。

解決方法：

適當(dāng)降低步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流；采用細(xì)分驅(qū)動(dòng)方式；采用阻尼方法，包括機(jī)械阻尼方法。