步進(jìn)電機可以根據脈沖數和脈沖頻率來(lái)對電機實(shí)現開(kāi)環(huán)控制位置和速度，是一種便宜、簡(jiǎn)單好用的控制類(lèi)電機，在自動(dòng)化控制領(lǐng)域得到越來(lái)越廣泛的應用。

但由于步進(jìn)電機不是閉環(huán)控制，選型或者使用不當，也會(huì )容易出現步進(jìn)電機失步，也叫步進(jìn)電機丟步，也就是步進(jìn)電機沒(méi)有按照指令到達應該到達的位置，讓工控人員很是苦惱。

那么，步進(jìn)電機失步的原因是什么？可以采取哪些對策來(lái)避免失步呢？

步進(jìn)電機失步的原因有很多，在實(shí)際應用過(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，一般導致步進(jìn)電機失步的原因是下面幾種：

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

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

    3.步進(jìn)電機的電源功率不夠導致步進(jìn)電機的輸入功率不夠引起失步；

    4.步進(jìn)電機的驅動(dòng)電壓不夠或者驅動(dòng)電流設定過(guò)低；

    5.驅動(dòng)器或者控制器收到信號干擾；

    6.步進(jìn)電機系統共振引起步進(jìn)電機帶負載能力下降而導致失步；

    7.驅動(dòng)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(lái)回轉到的間隙誤差沒(méi)有在程序上補償或者補償值不對；

    9.控制程序本身有問(wèn)題。

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

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

    2）步進(jìn)電機的啟動(dòng)階段就像開(kāi)手動(dòng)波的汽車(chē)，需要逐步上檔而提速，加減速不充分，會(huì )導致失步。

一般建議負載的轉動(dòng)慣量不要大于步進(jìn)電機轉動(dòng)慣量的10倍，不然加減速過(guò)程會(huì )比較漫長(cháng)。

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

    4）步進(jìn)電機需要快速啟動(dòng)或者高速運行，需要驅動(dòng)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(gè)型號的驅動(dòng)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(dòng)，是不是B電機有動(dòng)作，看看電機是不是收到信號干擾。

    6）共振的時(shí)候，步進(jìn)電機及其系統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。

選擇合適參數的步進(jìn)電機，改善驅動(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)電機驅動(dòng)器和控制器的信號不匹配，現象是隨著(zhù)時(shí)間的推移，位置的偏移量會(huì )很均勻地增加。

更改驅動(dòng)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(wèn)題，會(huì )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(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，也有工程師會(huì )讓步進(jìn)電機運行一段時(shí)間就重新找原點(diǎn)歸位，這樣會(huì )影響設備的工作效率，是沒(méi)有辦法的辦法。

近年來(lái)，閉環(huán)步進(jìn)電機開(kāi)始流行起來(lái)，通過(guò)閉環(huán)控制來(lái)對于實(shí)現對于步進(jìn)電機的完全控制，也是一種解決問(wèn)題的方案，但成本會(huì )高一些。

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